DE357135C - Verfahren und Apparatur zur Reinigung von Wasserstoff - Google Patents

Description

• Verfahren und Apparatur zur Reinigung von Wasserstoff. Der nach dem Eisenkontaktverfahren und anderen nicht elektrolytischen Methoden erzeugte Wasserstoff enthält im Gegensatz zu elektrolytisch gewonnenem selbst nach der bisher angewandten Reinigung immer noch in nicht unbeträchtlicher Menge Verunreinigungen, die seine unmittelbare Verwendung für gewisse Zwecke, die sehr hohe Reinheit des Gases . erfordern, unmöglich machen. Neben 98 bis 98,5 Prozent Wasserstoff sind Kohlendioxyd, Kohlenoxyd, Sauerstoff, Wasser, Schwefelwasserstoff,Arsen-undPhosphorwasserstoff vorhanden, einige dieser Gase in Mengen bis zu z Prozent, andere in Spuren. Eine Analysq handelsüblichen gereinigten Wasserstoffs lautet etwa folgendermaßen.
• 98,4 Prozent H, 0,2 - C02, o,6 - O, 0,8 - CO, doch stimmt diese Analyse mit den tatsächlichen Verhältnissen nicht immer vollständig überein. Wiederholte Analysen dieses Wasserstoffes haben neben den angegebenen Verunreinigungen immer noch Schwefelwasserstoff, Spuren von Arsenwasserstoff und Feuchtigkeit nachweisen können.
• Die Entfernung der Beimengungen an Kohlend:oxyd, Schwefelwasserstoff usw. aus diesem Gase macht keine besondere Schwierigkeiten, für die Entfernung von Kohlenoxyd ist jedoch bisher kein genügend einfaches und billiges Verfahren bekannt geworden, das eine Reinheit des Gases ergeben würde, die für alle Zwecke genügt. Aus diesem Grunde wird z. B. in der Fabrikation von Wolfram- und Molybdänstäben wegen der hohen Empfindlichkeit dieser Metalle gegen einige oder alle der erwähnten Verunreinigungen in den meisten Fällen nur elektrolytisch gewonnener Wasserstoff verwendet, der aber oft schwierig zu beschaffen und teurer ist als der sogenannte technische Wasserstoff, der wegen seiner geringen Reinheit nicht verwendet werden kann.
• Das Verfahren nach der Erfindung gestattet es, alle schädlichen Verunreinigungen aus dem nach dem Eisenkontakt- und ähnlichen Verfahren erzeugten Wasserstoff vollständig oder zumindest so weit zu entfernen, daß ihre Gegenwart nicht mehr schädlich ist. Außerdem kann es zur Regenerierung jedes beliebig erzeugten Wasserstoffes verwendet werden.
• Das Verfahren besteht darin, daß der zunächst durch aufeinanderfolgendes Behandeln mit Wasser, Kalilauge, Ätznatron, Chromschwefelsäure, Durchleiten durch glühende Röhren oder andere Weise von seinen Beimengungen an Kohlendioxyd, Schwefel, Arsen-und Phosphorverbindungen und Wasser befreite, nur noch Kohlenoxyd und Sauerstoff oder Sauerstoffreste und evtl. Reste von Arsen-, Schwefel- und Phosphorverbindungen enthaltende Wasserstoff über fein verteiltes glühendes Molybdänpulver geleitet wird, das auch die erwähnten restlichen Verunreinigungen beseitigt. In ähnlicher Weise wie das Molybdänpulver wirkt auch Wolframpulver und andere ähnliche schwer schmelzbare Metalle der gleichen Gruppe des periodischen Systems.
• Das Molybdän usw. scheint nur als Katalysator zu wirken, denn es wird durch die Reaktion nicht merkbar verbraucht. Erst nach längerer Zeit wird das Molybdän unwirksam, vielleicht durch Vergiftungserscheinungen, ähnlich wie sie bei Platin als Kontaktsubstanz beobachtet wurden.
• Die Reaktionsgeschwindigkeit, mit der die Reinigung vor sich geht, ist so groß, daß das Gas bis zu einer Geschwindigkeit von beispielsweise 6oo m in der Stunde über das glühende Molybdän geleitet werden kann. Sobald es die Molybdänöfen verlassen hat, wird es durch Überleiten über Ätznatron von evtl. entstandenem Kohlenoxyd befreit, hierauf getrocknet und kann seinem Verwendungszweck zugeführt werden.
• Als Molybdänöfen können elektrische Öfen mit Platin-, Nickel- oder Chormnickelfolie, die auf eine Temperatur von 8oo bis 850' eingestellt sind, verwendet werden. Deren Heizkammern werden zweckmäßig auf der ganzen Heizlänge mit Schiffchen beschickt, die den Ofenraum mindestens bis zur Hälfte seines Durchmessers ausfüllen und mit pulverförmigem Molybdän gefüllt sind.
• Als Molybdänpulver können Abfälle aus der Fabrikation des Molybdänmetalls verwendet werden; es ist nur dafür zu sorgen, daß sie möglichst fein verteilt sind. Das Molybdänpulver bleibt sehr lange wirksam. Sobald es unwirksam geworden ist, kann - es durch Reoxydation, Auflösen, Fällen, Reduzieren wieder zu chemisch reinem Molybdän verarbeitet werden.
• Das Verfahren nach der Erfindung bringt also auch die Vorteile mit sich, in einer einfachen Apparatur große Mengen Wasserstoffs reinigen zu können, gegebenenfalls unter Anwendung von Betriebsabfällen. Die Wartung ist äußerst einfach und billig, da Änderungen bzw. Erneuerungen der angewandten Stoffe in der Regel erst nach einer großen Zahl von Betriebsstunden nötig werden.
• Das die Batterie verlassende Gas zeigt eine Reinheit, die der von elektrolytisch hergestelltem Wasserstoff gleichwertig ist.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung ist in gleicher Weise zur Reinigung von technischem Wasserstoff als auch zur Entfernung von Kohlenoxyd und 'Sauerstoff aus wasserstoffhaltigen Gasgemischen geeignet.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Reinigung von Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, daß während des Reinigungsprozesses auch eine Behandlung des Wasserstoffs mit glühendem, zweckmäßig feinem Molybdänpulver oder einem glühenden Pulver eines ähnlichen, schwer schmelzbaren Metalls der gleichen Gruppe des periodischen Systems stattfindet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung des Wasserstoffs mit glühendem Molybdän- bzw. Wolframpulver usw. nach vorausgegangener Reinigung des Wasserstoffs von Kohlendioxyd, Schwefelwasserstoff oder sonstigen, für die Verwendungszwecke des Wasserstoffs schädlichen Beimengungen stattfindet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Behandlung des Wasserstoffs mit glühendem Molybdän usw. eine Nachbehandlung stattfindet, die zumindest die Entfernung von Kohlendioxyd und Trocknung des Wasserstoffs bewirkt. q..
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Abfälle aus der Fabrikation des Molybdän-Wolframmetalls usw. zur Reinigung des Wasserstoffs. verwendet werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das angewandte Molybdänpulver auf einer Temperatur von etwa 8oo bis 85o° erhalten wird, und andere angewandte Reinigungsmetalle auf einer entsprechenden Glühtemperatur erhalten werden.
6. 6. Verfahren zur Reinigung von Wasserstoff nach Anspruch z bis q. bei Verwendung des Wasserstoffs in der Molybdän-Wolfram- usw. Fabrikation, dadurch. gekennzeichnet, daß zur Reinigung des Wasserstoffs glühendes Pulver des gleichen Metalls verwendet wird, mit dem der Wasserstoff nach seiner Reinigung in Berührung kommen soll.
7. 7. Verfahren zum Wiederverwendbarmachen des bei dem Verfahren nach Anspruch i bis q. unwirksam gewordenen Molybdäns usw. durch Reoxydation, Auflösen, Fällen, Reduzieren usw. B. Apparatur zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch r bis q.. dadurch gekennzeichnet, daß diese außer den zur Reinigung des Wasserstoffs von Kohlendioxyd, Schwefelwasserstoff usw. notwendigen Vorrichtungen einen Ofen enthält, in den Molybdän- usw. Pulver eingebracht und glühend erhalten werden kann. g. Apparatur nach Anspruch r und 7, gekennzeichnet durch Glühöfen, mit Platin-, Nickel- oder Chromnickelfolie, die zweckmäßig auf der ganzen Heizlänge etwa bis zur Hälfte der Höhe der Heizkammer mit Schiffchen o. dgl. beschickt werden, welche das pulverförmige Reinigungsmetall enthalten.