DE328691C

DE328691C - Verfahren und Apparat zur Herstellung von Wasserstoff durch abwechselnde Oxydation und Reduktion von Eisen bzw. Eisenoxyd vermittels Wasserdampf und reduzierender Gase in einem Erzeuger mit schichtweiser Teilung der Kontaktmasse

Info

Publication number: DE328691C
Application number: DE1918328691D
Authority: DE
Original assignee: WILHELM PATERNOSTER
Current assignee: WILHELM PATERNOSTER
Priority date: 1918-03-08
Filing date: 1918-03-08
Publication date: 1920-11-04

Description

Verfahren und Apparat zur Herstellung von Wasserstoff durch abwechselnde Oxydation und Reduktion von Eisen bzw. Eisenoxyd vermittels Wasserdampf und reduzierender Gase in einem Erzeuger mit schichtweiser Teilung der Kontaktmasse. Zu dem Verfahren, Wasserstoff durch abwechselndes Reduzieren von Eisenoxyd und Oxydieren von Eisen unter Benutzung von Wasserdampf und reduzierender Gase herzustellen, werden. verschiedene Stoffe als Ausgangsmaterial benutzt. Am gebräuchlichsten sind natürliche,oxydischeEisenerze,wieEisenglanz, Roteisenstein- usw. oder künstlich hergestellte Eisenbriketts oder industrielle Produkte wie Eisenkiesabbrände und Rostspat. Außer ,diesen Materialien kann auch kompaktes Eisen, Eisenspäne u. dgl. benutzt werden. Alle diese Stoffe ergeben j e nach ihrer Beschaffenheit bei der Verwendung in den gebräuchlichen Generatoren gewisse Schwierigkeiten, die darauf- zurückzuführen sind, daß sie infolge der üblichen hohen SchichthöM einem starken Druck ausgesetzt sind, abgesehen von den oberen Teilen, bei gleichzeitiger hoher Glühtemperatur. Infolgedessen tritt sehr leicht ein Zusammenschmelzen oder Züsamrnenbacken oder bei anderem Material ein Zerfallen ein. In allen Fällen entstehen .dabei Verstopfungen und Verminderung der Ausbeute. Dies wird noch dadurch begünstigt, daß das Kontaktmaterial eine möglichst große Oberfläche im Verhältnis zur Masse haben, also möglichst porös und schwammig sein soll, um eine intensive Einwirkung des Dampfes auf das gesamte- Material zu erreichen. Derartiges Material :hält- aber keinen großen Druck aus. Ist das Material. dagegen zu körn-Pakt, so ist die Oberfläche gering, und das höhere Gewicht verursacht höheren Druck und damit leichteres Zusammenbacken. Die meisten porösen Eisenerze halten nur kurze Zeit eine Behandlung im Erzeuger aus, um dann zu zerbröckeln und zu zerfallen und Verstopfungen zu bilden.
Dies gilt auch vielfach von Kiesaibbränden. Diesen Nachteilen einer hohen Materialschicht hat man durch Teilung in mehrere Schichten oder Etagen abgeholfen, so daß eine starke Belastung der unteren Teile vermieden wird. Für den Gasdurchgang-bleibt die hohe Schicht aber dabei bestehen. Andere Konstruktionen führen das Gas quer zur Längsrichtung durch den Apparat, womit eine geringere Durchgangstiefe erreicht wird. Hierbei kann natürlich auch noch die Schichthöhe. geteilt werden.
Vorliegende Erfindung benutzt nun die Teilung der gesamten Kontaktmasse in einzelne Schichten zu einer Teilung des Gas-bzw. Dampfstromes in der Weise, daß sich ein vergrößerter Durchgangsquerschnitt dabei ergibt, und entsprechend eine geringere Durchgangsgeschwindigkeit und: verminderter Widerstand gegenüber einem ungeteilten Durchgang.
In beiliegender Zeichnung ist eine derartige a Teilung dargestellt. über jeder Erzschicht verbleibt hierbei ein kleiner Sammel- oder Verteilungsraum für Gas bzw. Dampf. In dem dargestellten Beispiel strömt der Dampf bei a1 und a' ein und teilt sich im Innern des Apparates wieder zur Durchdringung der Schichten I und II bzw. III und IV, wobei also sämtliche Schichten gleichzeitig, teils von oben nach unten, teils von unten nach oben, durchdrungen werden. Der gebildete.Wasserstoff strömt bei @l, b2 und b3 nach c ab. Die Reduktionsgase strömen durch d bei dl und d' in den Apparat ein, teilen sich in derselben Weise wie der Dampf und strömen ebenfalls durch b1, b' und b3 ab, jedoch durch e ins Freie oder nach einer Verwendungsstelle.. In derselben Weise können Anheizgase oder Luft durch den. Apparat geführt werden, durch f bzw. f1 und f= eintretend. Die Führung.von Dampf und Gas kann auch umgekehrt wie angegeben erfolgen, 'oder es können z. B. zwei Schichten, durch welche Dampf usw. hintereinander zusammengefaßt werden u. dgl.
Der gegenüber den bekannten Konstruktionen erzielte Fortschritt, welcher durch diese geteilte Führung von Dampf und Gas erreicht wird, ergibt sich aus der Vereinigung eines vergrößerten Durchgangsquerschnittes mit verminderter Durchgangstiefe, wodurch sich geringere Geschwindigkeit und verminderter Widerstand ergeben. Infolge der großen Einwirkungsfläche des Dampfes auf das Kontaktmaterial erfolgt eine schnelle Gasentwicklung und dadurch erhöhte Leistung des Apparates.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von _ Wasserstoff durch abwechselnde Oxydation und Reduktion von Eisen bzw. Eisenoxyd vermittels WasserdaYnpf und reduzierender Gase in einem Erzeuger mit schichtweiser Teilung der Kontaktwasse, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserdampf und Reduktionsgas derart in geteilten Strömen durch die Kontaktmasse hindurchgeleitet werden, daß die Summe der Querschnitte der Teilströme größer ist als der Querschnitt des Apparates in der Durchgangsrichtung.
2. Apparat zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i mit horizontaler Schichtenteilung, -gekennzeichnet durch Zuführungs- und Ableitungsvorrichtungen für Gas und Dampf zwischen je 2 Schichten, wobei dafür Sorge getragen ist, daß die Durchdringung der Schichten von oben nach unten und umgekehrt bzw. von rechts nach links und umgekehrt stattfindet: