DE359773C

DE359773C - Method and device for the production of nitrogen compounds

Info

Publication number: DE359773C
Application number: DEC26296D
Authority: DE
Original assignee: GRIESHEIM ELEKTRON CHEM FAB; Chemische Fabrik Griesheim Elektron
Current assignee: GRIESHEIM ELEKTRON CHEM FAB; Chemische Fabrik Griesheim Elektron
Priority date: 1916-08-19
Filing date: 1916-08-19
Publication date: 1922-09-26

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stickstoffverbindungen. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Darstellung von Stickstoffverbindungen aus Metalloxyden oder Karbonaten, Kohle und Stickstoff. Es ist bereits versucht worden, das Verfahren im elektrischen Ofen durchzuführen mit der Maßgabe, daß die Mischung der Metalloxyde bzw. Karbonate mit Kohle in Brikettform zur Anwendung kommt. Die Veranlassung zur Anwendung der festen Reaktionskomponenten in Brikettform dürfte darin zu suchen sein, daß man einerseits die Verstaubung des elektrischen Ofens durch pulverförmige Materialien umgehen wollte, während anderseits auch die schlechte Leitfähigkeit pulverförmigen Gutes von der Verarbeitung desselben im elektrischen Ofen abhalten mußte.Method and device for the production of nitrogen compounds. The invention relates to a method for the preparation of nitrogen compounds from metal oxides or carbonates, coal and nitrogen. It's already tried been to carry out the process in the electric furnace with the proviso that the Mixing the metal oxides or carbonates with coal in briquette form is used. The reason for using the solid reaction components in briquette form is likely to be sought in that one on the one hand the dust of the electric furnace wanted to bypass through powdery materials, while on the other hand also the bad Conductivity of powdery goods from the processing of the same in the electrical Had to keep the furnace.

Die Erfindung ermöglicht die Darstellung von Stickstoffverbindungen mittels direkter elektrischer Widerstandsheizung im Drehofen aus Stickstoff und dem an sich nicht elektrisch leitfähigen feinpulverigen Gemisch von Metalloxyden oder Karbonaten und Kohle, insbesondere Braunkohle, dadurch, daß das nichtleitende pulverförmige Gemisch zunächst durch Erhitzung auf Temperaturen vorgewärmt wird, bei welchen es leitfähig wird, um dann im elektrischen Ofen als Widerstand in einer strömenden Stickstoffatmosphäre auf die erforderlicheReaktionstemperatur zur Stickstoffbindung weiter, erhitzt zu werden.The invention enables the preparation of nitrogen compounds by means of direct electrical resistance heating in the rotary kiln from nitrogen and the fine powdery mixture of metal oxides which is not electrically conductive in itself or carbonates and coal, especially lignite, in that the non-conductive powdery mixture is first preheated by heating to temperatures, in which it becomes conductive to then act as a resistor in an electric furnace flowing nitrogen atmosphere to the required reaction temperature for nitrogen fixation continue to be heated.

Wird z. B. Bariumkarbonat und Braunkohle auf etwa 7oo bis 8oo° C erhitzt, so wird es durch Bariumoxyderzeugung leitfähig. Bisher hatte mandieLeitfähigkeit desBariumkarbonat-Kohle-Gemisches bei verhältnismäßig niederer Temperatur zwecks Durchführung der elektrischen Erhitzung nur dadurch zu erreichen versucht, daß man einen erheblichen Überschuß an Koks anwendete, welcher Überschuß weiter keine nützlichen Wirkungen ausübte, sondern nur" störend wirkte. Es empfiehlt sich, die Reaktion in einem elektrischen Drehofen auszuführen, welcher geeignete Einrichtungen besitzt, um das pulverförmige Gut möglichst über den Ofenquerschnitt zu verbreiten, um demselben hierdurch Gelegenheit zu geben, mit dem durchgeleiteten Stickstoff in innigste Berührung zu gelangen.Is z. B. barium carbonate and lignite heated to about 700 to 8oo ° C, so it becomes conductive through the production of barium oxide. So far, you have had conductivity of the barium carbonate-charcoal mixture at a relatively low temperature for the purpose of Carrying out electrical heating can only be achieved by trying used a substantial excess of coke, which excess was not useful Exerted effects, but only "had a disruptive effect. It is advisable to react to be carried out in an electric rotary kiln with suitable facilities, in order to spread the powdery material as possible over the furnace cross-section to the same in this way to give the opportunity to come into intimate contact with the nitrogen that has been passed through to get.

Vergleichsversuche haben ergeben, daß man durch Anwendung vorliegenden Verfahrens gegenüber dem Arbeiten mit brikettierten Ausgangsstoffen ganz außerordentliche Vorteile erzielen kann, welche einmal darin bestehen, daß die Stickstoffaufnahme viel rascher vor sich geht, dann aber auch darin, daß nach vorliegendem Verfahren Produkte von erheblich höherem Stickstoffgehalt gewonnen werden können. Es wurde z. B. eine brikettierte Mischung von ioo Teilen gepulvertem Bariumkarbonat und 5o Teilen Kohle 3 Stunden lang im elektrischen Ofen auf i2oo° erhitzt. Das Endprodukt enthielt nur 3,2 Prozent Stickstoff. Die gleiche, aber pulverförmige Mischung von Bariumkarbonat und Kohle lieferte bei Behandlung nach vorliegendem Verfahren bei ebenfalls 3stündigerErhitzungsdauer auf i2oo° ein Produkt, welches einen Stickstoffgehalt von 7,8 Prozent aufwies.Comparative tests have shown that you can use this Process compared to working with briquetted starting materials is quite extraordinary Can achieve advantages which once consist of that nitrogen uptake happens much more quickly, but then also in that according to the present procedure Products with a significantly higher nitrogen content can be obtained. It was z. B. a briquetted mixture of 100 parts of powdered barium carbonate and 50 Share charcoal heated to i2oo ° for 3 hours in an electric oven. The end product contained only 3.2 percent nitrogen. The same but powdered mixture of Barium carbonate and charcoal supplied when treated by this method also a 3-hour heating time to 1200 ° a product which has a nitrogen content of 7.8 percent.

Das Verfahren sei nachstehend an einem Ausführungsbeispiel genauer erläutert: Ein elektrischer, mit diametral gestalteten, durchbrochenen Scheidewänden ausgerüsteter Drehofen, welcher zweckmäßig mit einem Vorwärmer versehen ist, der mit von den heißen Reaktionsabgasen durchzogenen Hohlwänden umgeben ist, wird zunächst mit Kohle angeheizt, bis eine Temperatur von etwa z2oo ° C erreicht ist. Hierauf wird mit dem Eintragen der Mischung, z. B. eines feingepulverten Gemisches von Bariumkarbonat und Kohle, begonnen. In dem Vorwärmer wird das Mischgut auf Temperaturen von etwa 7oo bis 8co ° C erhitzt, wodurch es leitend gemacht wird. Im elektrisch beheizten Teil des Ofens geht dann die Reaktion BaC03+4C+2N=-_Ba(CN)z+3C0 vor sich. Die abziehenden, aus Kohlenoxyd und Stickstoff bestehenden',heißen Gase werden durch den Vorwärmer geleitet, woselbst sie Wärme an das zuwandernde pulverföimige Gut abgeben, und dann teilweise in der Verbrennungskammer des Vorwärmers verbrannt. Der zuführende Stickstoff =wird dem pulverförmigen Gut entgegengeleitet, wodurch er selbst vorgewärmt wird, während er gleichzeitig das Endprodukt abkühlt.The method will be described in more detail below using an exemplary embodiment explained: An electric one with diametrically designed, perforated partitions equipped rotary kiln, which is expediently provided with a preheater, the is surrounded by hollow walls penetrated by the hot reaction gases, is initially heated with charcoal until a temperature of about 200 ° C is reached. On that is carried out with the entry of the mixture, e.g. B. a finely powdered mixture of barium carbonate and coal, started. In the preheater, the mix is heated to temperatures of around Heated 7oo to 8co ° C, which makes it conductive. In the electrically heated The reaction BaC03 + 4C + 2N = -_ Ba (CN) z + 3C0 then takes place part of the furnace. The withdrawing, Hot gases consisting of carbon oxide and nitrogen are released through the preheater conducted, where they give off heat to the powdery material that is moving in, and then partially burned in the combustion chamber of the preheater. The feeding nitrogen = is directed towards the powdery material, whereby it is preheated itself, while at the same time cooling the end product.

Zur Durchführung des Verfahrens kann man mit 'besonderem Vorteil den auf Leiliegender Zeichnung beispielsweise veranschaulichten Ofen benutzen.To carry out the method you can with 'particular advantage Use the oven illustrated in the accompanying drawing, for example.

Der @ Ofen besteht * aus einem Drehrohr a, welches aus dem elektrisch beheizten T( il b, dem Vorwärmeraum c und dem den Raum c ringförmig umgebenden Heizraum d besteht. Das pulverförmige Gut wird bei e in den Vorwärmeraum c eingeleitet und in diesem durch die entgegenströmenden heißen Abgase oder durch Außenbeheizung oder durch beide Beheizungsarten vorgewärmt. Das vorgewärmte Gut .gelangt dann in den eigentlichen elektrisch beheizten Reaktionsraum b, welcher mit geeigneten Mischvorrichtungen, z. B. gelochten Scheidewänden, ausgerüstet werden kann, durch welche das Gut über den Gesamtquerschnitt des Raumes möglichst gleichmäßig verteilt wird. Das fertige Produkt verläßt den elektrisch beheizten Raum bei g und gelangt in einen vorgeschalteten Sammelraum h, der mit einer unteren verschließbaren Öffnung i für die Entnahme ausgerüstet ist. Der Stickstoff wird bei k in den Sammelraum h eingeleitet, von wo er durch die Öffnung g in den Reaktionsraum b gelangt. Von diesem strömen dann die heißen Abgase in der vorher beschriebenen Weise durch den Raum c weiter, worauf sie in dem Heizraum d zwecks Außenbeheizung des Vorwärmers c verbrannt werden können.The @ furnace consists * of a rotary tube a, which consists of the electrically heated T (il b, the preheating space c and the heating space d, which surrounds space c in a ring. The powdery material is introduced into preheating space c at e and then through the hot exhaust gases flowing in the opposite direction or preheated by external heating or by both types of heating. The preheated material then arrives in the actual electrically heated reaction space b, which can be equipped with suitable mixing devices, e.g. perforated partitions, through which the material over the entire cross-section of the space is distributed as evenly as possible. the finished product leaves the electrically heated room at g and enters an upstream plenum h, i having a lower closable opening is provided for the extraction. the nitrogen is introduced h in the collecting chamber at k, where it passes through the opening g into the reaction chamber b, from which the hot Shen exhaust gases in the manner described above through the room c, whereupon they can be burned in the boiler room d for the purpose of external heating of the preheater c.

Bei diesem Verfahren hat sich besonders Braunkohle als Reduktionskohle gut bewährt, da sie bei niedrigeren Temperaturen als andere Kohlearten reagiert. Die Braunkohle wird zweckmäßig vorher zur Reinigung in zerkleinertem Zustand mit Säuren, insbesondere Salzsäure, behandelt.In this process, brown coal in particular has proven itself as reducing coal Well proven because it reacts at lower temperatures than other types of coal. The lignite is expediently crushed beforehand for cleaning Acids, especially hydrochloric acid, treated.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of nitrogen compounds of nitrogen and mixtures of metal oxides which are not electrically conductive in themselves or carbonates with coal by means of direct electrical resistance heating in the rotary kiln, characterized in that the mixture is first fed to the electric rotary kiln after heating it so high that it is electrically conductive.

2. Device for carrying out the method according to claim i with a mixing device in the reaction space, characterized in that the lining of the reaction space is perforated diametrical transverse walls continues.

3. Arrangement for the execution of the procedure according to Claim i, characterized in that the one with direct electrical resistance heating provided reaction space in the reaction gases, optionally with combustion upstream of the same in one or more special boiler rooms, room providing a vent is in which the fresh material is heated until it has reached electrical conductivity will.

4. The method according to claim 1 :, characterized in that the reducing agent Brown coal is used.