DE370149C

DE370149C - Process for the production of gas mixtures containing hydrogen, nitrogen and carbonic acid

Info

Publication number: DE370149C
Application number: DEH79584D
Authority: DE
Original assignee: FRIEDRICH JULIUS GEORG OEHLRIC
Current assignee: FRIEDRICH JULIUS GEORG OEHLRIC
Priority date: 1920-01-08
Filing date: 1920-01-08
Publication date: 1923-02-27

Description

Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, Stickstoff und Kohlensäure enthaltenden Gasgemischen. . Das Verfahren, das den Gegenstand der Erfindung bildet, betrifft die Gewinnung von Wasserstoff, Stickstoff .und Kohlensäure aus wasserstoffreichen Gasgemischen.Process for the production of hydrogen, nitrogen and carbonic acid containing gas mixtures. . The method which forms the subject of the invention, relates to the production of hydrogen, nitrogen and carbonic acid from hydrogen-rich Gas mixtures.

Zu diesem Zweck werden solche Gasgemische über Metalloxyde geleitet, und zwar bei Temperaturen, bei welchen eine Reduktion der Oxyde mit Wasserstoff nicht oder nur in geringem Maße stattfindet. Das ist ein kontinuierliches. Bei den in Frage kommenden kohlenoxydreichen Gasgemischen. werden die als Kontaktmittel verwendeten Metalloxyde alsbald reduziert, und der Vorgang kommt zum Stillstand. Der Betrieb muß unterbrochen werden, um die Kontaktmassen zu erneuern, wodurch bedeutende Verluste an Zeit und Wärme entstehen.For this purpose, such gas mixtures are passed over metal oxides, namely at temperatures at which a reduction of the oxides with hydrogen does not take place or takes place only to a small extent. It's a continuous one. Both possible carbon oxide-rich gas mixtures. are used as contact means The metal oxides used are soon reduced, and the process comes to a standstill. The operation must be interrupted to renew the contact masses, thereby significant Loss of time and heat arise.

Um diese Übelstände zu beseitigen und den Betrieb dauernd aufrechterhalten zu können, werden den zur Gewinnung von Wasserstoff, Stickstoff und Kohlensäure benutzten Gasgemischen sauerstoffreiche Verbrennungsgase beigemengt.In order to eliminate these shortcomings and to keep the company running permanently to be able to produce hydrogen, nitrogen and carbonic acid Oxygen-rich combustion gases are added to the gas mixtures used.

Es ist bereits bekannt geworden, Wasserstoff von Verunreinigungen, insbesondere von Kohlenoxyd dadurch -zu befreien, daß man ihm Luft oder Sauerstoff beimengt und die gebildete Kohlensäure durch Hinzufügen von Kalk oder Magnesia zum Kontaktmittel im Kontaktofen selbst beseitigt.It has already become known to remove hydrogen from impurities, in particular to be freed from carbon oxide by giving it air or oxygen and the carbonic acid formed by adding lime or magnesia to the Contact agent eliminated in the contact furnace itself.

Von dieser Arbeitsweise unterscheidet sich aber das vorliegende Verfahren in mehreren wichtigen Punkten.However, the present method differs from this mode of operation on several important points.

Einmal handelt es sich beim vorliegenden Verfahren um die Gewinnung von Stickstoff, Wasserstoff und Kohlensäure in einem Arbeitsgange, und zwar aus . kohlenoxydreichen Verbrennungsgasen, Abgasen o. dgl., also nicht wie, bei den 'bekannten Verfahren um die Entfernung geringer Mengen von Kohlenoxyd usw. aus Wasserstoff. Infolgedessen ist im vorliegenden Falle bei der in Betracht kommenden großen Menge an Kohlensäure ihre Absorption durch Zusatz von Kalk o. dgl. zur Kontaktsubstanz ausgeschlossen, da hierdurch eine wiederholte Erneuerung der Masse notwendig würde und daher gerade das Gegenteil von einem kontinuierlichen Betrieb, der ,durch das vorliegende Verfahren geschaffen werden soll, erreicht würde.On the one hand, the present method is the extraction of nitrogen, hydrogen and carbon dioxide in one operation, namely from . Carbon oxide-rich combustion gases, exhaust gases o. The like. So not like, with the 'Known process for the removal of small amounts of carbon oxide, etc. from hydrogen. As a result, in the present case, the amount under consideration is large in carbonic acid their absorption by adding lime or the like to the contact substance excluded, as this would require repeated renewal of the mass and therefore just the opposite of a continuous operation that, through the present procedures to be created would be achieved.

.Ein weiterer Unterschied zwischen dem obenerwähnten Wasserstoffreinigungsverfahren und der Arbeitsweise nach der Erfindung besteht darin, daß nach der Erfindung dem wasserstoffreichen Gasgemisch nicht Luft oder gar Sauerstoff, sondern sauerstoffreiche Verbrennungsgase zugesetzt werden. Diese Maßnahme findet-ihre Begründung darin, daß im vorliegenden Falle größere Mengen an Kohlenoxyd zu verbrennen sind, demnach auch dem Gasgemische verhältnismäßig mehr Sauerstoff zugeführt werden muß, als es bei dem älteren Verfahren erforderlich ist. Um die Bildung explosibler Gasgemische zu verhindern, muß also im vorliegenden Falle der Sauerstoff in verdünntem Zustande zur Anwendung kommen, d. h. in Form sauerstoffreicher Verbrennungsgase. Diese Maßnahme, den Sauerstoff dem Gasgemisch in verdünnter Form zuzuführen, ist ]-.ei dem bekannten Wasserstoffreinigungsverfahren nicht notwendig, da dort nur geringe Mengen an Kolilenolvd zu verbrennen sind und infolgedessen nur wenig Sauerstoff notwendig ist.Another difference between the hydrogen cleaning method mentioned above and the operation of the invention is that according to the invention the Hydrogen-rich gas mixture is not air or even oxygen, but oxygen-rich Combustion gases are added. This measure finds its justification in that in the present case larger amounts of carbon monoxide are to be burned, accordingly also the gas mixture must be supplied with relatively more oxygen than it at the older procedure is required. To make the education more explosive To prevent gas mixtures, the oxygen in the present case must be in dilute form Conditions come into use, d. H. in the form of oxygen-rich combustion gases. This measure of supplying the oxygen to the gas mixture in diluted form is ] -. Not necessary for the well-known hydrogen cleaning process, as there only small amounts of Kolilenolvd are to be burned and consequently only a small amount of oxygen necessary is.

Die Anwendung von sauerstoffhaltigen Verbrennungsgasen an Stelle von Luft oder reinem Sauerstoff ist bei dem vorliegenden Verfahren durch die Zusammensetzung des Gasgemisches bedingt und bringt für die Arbeitsweise gemäß der Erfindung noch den unmittelbaren Vorteil, daß hierdurch die quantitative Ausbeute an Kohlensäure bedeutend erhöht wird, während dies nach dem anderen Verfahren, wo nur Wasserstoff gewonnen «-erden soll, selbstverständlich nicht in Frage kommen kann.The use of oxygen-containing combustion gases instead of Air or pure oxygen is in the present process through the composition of the gas mixture and still brings for the method of operation according to the invention the immediate advantage that this results in the quantitative yield of carbonic acid is increased significantly while this is after the other method where only hydrogen won «- should of course not be an option.

Die Ausführung des vorliegenden Verfahrens gestaltet sich fol-endermaßen: Dem wasserstoffreichen Gasgemisch, welches zur Gewinnung von Stickstoff, Wasserstoff und Kohlensäure über die obenerwähnte Konta.kt@u:bstanz geleitet wird, mengt man, je nach dem Jlaße, in welchem die Reduktion in dem Kontaktofen fortgeschritten ist (was sich stets durch analytische Kontrolle der aus dem Kontaktofen austretenden Gase feststellen läßt), bestimmte Mengen von sauerstoffhaltigen Verbrennungsgasen bei. Dadurch wird neben der Reduktion eine fortlaufende Wiederoxydation des Kontaktmittels bewirkt. Demzufolge ist eine ununterbrochene Entwicklung von Stickstoff, Wasserstoff und Kohlensäure gewährleistet.The execution of the present procedure is as follows: The hydrogen-rich gas mixture, which is used to produce nitrogen, hydrogen and carbonic acid is passed through the above-mentioned Konta.kt@u: bstanz, one mixes, depending on the time in which the reduction in the contact furnace has progressed (which can always be determined by analytical control of the exiting from the contact furnace Gases), certain amounts of oxygen-containing combustion gases at. In addition to the reduction, this results in a continuous reoxidation of the contact agent causes. As a result, there is a continuous evolution of nitrogen, hydrogen and carbon dioxide guaranteed.

Statt des schon als Katalysator für den erwähnten Zweck bekannten Kupferoxydes können mit Vorteil auch solche Metalloxyde angewendet werden, die mit Wasserstoff nicht oder nur schwer reduzierbar sind. Derartige Metalloxyde sind z. B. Wolframsäure, Molybdänsäure u. dgl. Es hat sich durch Versuche feststellen lassen, daß es für derartige Katalysatoren vorteilhaft ist, die genannten Oxyde mit Ton, Chamotte, Kieselgur u. dgl. zusammenzuschmelzen oder zusammenzupressen.Instead of what is already known as a catalyst for the purpose mentioned Copper oxides can also be used with advantage, those with Hydrogen cannot be reduced or can only be reduced with difficulty. Such metal oxides are z. B. tungstic acid, molybdic acid and the like. Experiments have shown that that it is advantageous for such catalysts, the oxides mentioned with clay, To melt or compress chamotte, kieselguhr and the like.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of hydrogen, nitrogen and gas mixtures containing carbonic acid, characterized in that mixtures of hydrogen, nitrogen and carbon oxide at elevated temperature via metal oxides conducts, with the gas quantities of the required for reoxidation of the reduced metals Oxygen is supplied in the form of oxygen-containing combustion gases. z. Embodiment of the method according to claim i, characterized in that the hydrogen-rich Gas mixture passes over metal oxides, which cannot or only with difficulty can be reduced with hydrogen are. 3. Embodiment of the method according to claim a, characterized in that that one uses metal oxides that. uniform with clay, charnotte or diatomaceous earth Masses. Have been melted or pressed together.