DE406200C

DE406200C - Process for carrying out endothermic gas reactions

Info

Publication number: DE406200C
Application number: DEA37209D
Authority: DE
Original assignee: Chemische Ind Ges; GESELLSCHAFT fur CHEMISCHE INDUSTRIE; Gesellschaft fuer Chemische Industrie in Basel CIBA
Current assignee: Chemische Ind Ges; GESELLSCHAFT fur CHEMISCHE INDUSTRIE; BASF Schweiz AG
Priority date: 1921-02-25
Filing date: 1922-02-24
Publication date: 1924-11-15

Description

Verfahren zur Durchführung endothermer Gasreaktionen.Process for carrying out endothermic gas reactions.

Es ist eine bekannte Tatsache, daß endotherme Gasreaktionen, welche bei Erhitzen eines Gasgemisches auf hohe Temperaturen mit Hilfe eines elektrischen Flammbogens oder anderer Heizelemente stattfinden, desto größere Ausbeuten liefern, je steiler das Temperaturgefälle der die Heizzone verlassenden Gase ist. Aus diesem Grunde ist es an sich vorteilhaft, die zur Reaktion zu bringenden Gase mit möglichst großer Geschwindigkeit durch die Heizzone zu führen. Dies hat sich aber in der Praxis nur bis zu einem gewissen Grade als tunlich erwiesen, weil durch die Geschwindigkeit der Strömung die Konzentration vermindert wird, mit anderen m7orten: weil, wenn auch pro Energie- und Zeiteinheit, absolut gerechnet, mehr Reaktionsprodukt entsteht, dieses in der großen, durch den Ofen geführten Gasmenge so stark verdünnt ist, daß sich der Absorption desselben allzu große Schwierigkeiten in den Weg stellen. It is a known fact that endothermic gas reactions which when heating a gas mixture to high temperatures with the help of an electric Flame arc or other heating elements take place, the greater the yield, the steeper the temperature gradient of the gases leaving the heating zone. For this Basically, it is advantageous in itself to include the gases to be reacted with as much as possible at high speed through the heating zone. But this has been proven in practice Proven to be feasible only to a certain extent because of the speed the concentration of the flow is diminished, with other m7orten: because, if also per unit of energy and time, calculated in absolute terms, more reaction product is created, this is so diluted in the large amount of gas passed through the furnace that put too great difficulties in the way of its absorption.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren, welches gestattet, die Reaktionsgase mit beliebiger Geschwindigkeit durch die Heizzone zu führen und somit die Vorteile des durch rasche Strömung entstehenden starken Temperaturgefälles auszunutzen, ohne daß andererseits eine übermäßige Verdünnung des Reaktionsproduktes eintritt. The present invention is a method which allows to lead the reaction gases at any speed through the heating zone and thus the advantages the strong one created by rapid currents Take advantage of the temperature gradient without, on the other hand, excessive dilution of the reaction product occurs.

Das neue Verfahren besteht in folgendem: Man führt die Gase in einem Kreislauf, ohne Einschaltung einer Vorrichtung zur Entfernung entstandener Reaktionsprodukte in diesen, und in raschem Tempo mehrmals durch das Heizelement und kühlt sie jedesmal, wenn sie das Heizelement verlassen haben, wieder ab. The new process consists in the following: You lead the gases in one Circulation without switching on a device for removing reaction products in these, and at a rapid pace several times through the heating element and cools them each time, when you have left the heating element, turn off again.

In der beiliegenden Zeichnung ist zur deutlicheren Veranschaulichung das Schema einer Anlage dargestellt, wie sie zur Ausführung der Erfindung in Betracht kommen könnte. a ist ein Rohr, durch welches vermittels eines Ventilators b das zur Reaktion zu bringende Gas in ein in sich geschlossenes Rohrsystem c geführt wird. In diesem Rohrsystem c ist ein Heizelement d, z. B. eine Flammbogeneinrichtung, sowie ein entsprechend größerer Ventilator e eingebaut. Das Rohrsystem c selbst geht teilweise durch eine Kühleinrichtun 1. g ist ein Rohr, durch das die Gase schließlich in die Absorptionslage h geführt werden. Durch den Ventilator e wird nun die gesamte Menge des in dem Rohrsystem c befindlichen Gases in rasche Bewegung gesetzt, und es entsteht so der oben beschriebene Kreislauf ; das Gas geht durch den Flammbogen, weiter durch den gekühlten Teil des Rohrsystems c, alsdann durch den Ventilator und darauf wieder durch den Flammbogen und so fort, bis die gewünschte Anreicherung mit Reaktionsprodukt erreicht ist. The accompanying drawing is for clarity of illustration the scheme of a plant shown as they are for carrying out the invention into consideration could come. a is a pipe through which by means of a fan b the The gas to be reacted is fed into a self-contained pipe system c will. In this pipe system c is a heating element d, z. B. a flame arc device, and a correspondingly larger fan e installed. The pipe system c itself goes partially through a cooling device 1. g is a pipe through which the gases finally be guided into the absorption layer h. Through the fan e is now the entire Amount of the gas located in the pipe system c set in rapid motion, and this creates the cycle described above; the gas goes through the flame arc, further through the cooled part of the pipe system c, then through the fan and then again through the flame arc and so on until the desired enrichment is reached with reaction product.

In der Praxis kann das beschriebene Verfahren in Intervallen durchgeführt werden, d. h. man kann den beschriebenen Kreislaufprozeß mit einem bestimmten Gasquantum bis zu Ende führen, alsdann dieses Gasquantum zur Absorptionsanlage führen und den Kreislaufprozeß mit einem neuen Gasquantum durchführen usf. Es kann aber auch der Kreislaufprozeß ein kontinuierlicher sein, so nämlich, daß man, während der Kreislauf im Gange ist, andauernd neues Gas in denselben hineinführt und in der bereits im Wirbel befindlichen Gasmenge diffundieren läßt und anderseits ständig ein dem zuströmenden entsprechendes Gasquantum aus dem Kreislauf hinaus und in die Ab.sorptionsanlage leitet. In practice, the procedure described can be carried out at intervals be, d. H. one can do the described cycle process with a certain gas quantum lead to the end, then lead this gas quantum to the absorption system and the Carry out a cycle process with a new gas quantum etc. But it can also be the Circulatory process be a continuous one, namely that one, during the cycle is in progress, constantly introducing new gas into it and in the already im The amount of gas in the vortex can diffuse and, on the other hand, is constantly flowing into the inflowing one corresponding gas quantity out of the circuit and into the absorption system directs.

Die Anwendbarkeit beliebig hoher Geschwindigkeiten des Gasstromes gibt die Möglichkeit, bei dem beschriebenen Verfahren außer Gasen auch feste Stoffe in den Kreislauf einzuführen, sei es zu dem Zwecke, vermöge deren erhöhter Wärmekapazität das Temperaturgefälle weiter zu vergrößern, sei es, um dieselben selbst an der Reaktion teilnehmen zu lassen. Anstatt einer Heizzone können in dem Kreislauf natürlich auch mehrere solcher untergebracht werden, wobei zwischen je zwei hintereinanderliegende eine Kühlstrecke eingeschaltet würde. The applicability of any high gas flow speeds gives the option of solid substances in addition to gases in the process described to be introduced into the circuit, be it for the purpose of their increased heat capacity to increase the temperature gradient further, be it to do with the reaction itself to participate. Instead of a heating zone, you can of course also use the circuit several of these can be accommodated, with two consecutive between each a cooling section would be switched on.

Es sind bereits Angaben vorhanden, gemäß welchen Stickstoffoxyde enthaltende Gasgemische wiederholt durch eine elektrische Flamme geleitet werden, so in der nonvegisehen Patentschrift I3753 und der deutschen Patentschrift 236882, in welch letzterer aber gleichzeitig eine derartige Arbeitsweise wegen der mangelhaften Ausnutzung der Energie und der sich daraus ergebenden geringen Au;sbeute als nicht vorteilhaft bezeichnet wird. Information is already available as to which nitrogen oxides containing gas mixtures are repeatedly passed through an electric flame, so in the nonvegisehen patent specification I3753 and the German patent specification 236882, In what the latter but at the same time such a way of working because of the inadequate Utilization of the energy and the resulting low yield as not is referred to as advantageous.

Das vorliegende Verfahren bringt demgegenüber die wichtige Neuerung, daß die Gase jeweilen in raschem Tempo durch das Heizelement geleitet und gleichzeitig nach jedesmaligem Durchgang in einer Kühlstrecke wieder auf niedrige oder mäßige Temperatur zurückgebracht werden, durch welche Maßnahmen einerseits beim jedesmaligen Durchgang der Gase ein sehr steiles Temperaturgefälle und damit eine günstige Ausnutzung der Energie gewährleistet ist, während anderseits durch das wiederholte Durchleiten eine genügend hohe Konzentration an Reaktionsprodukt erzielt wird.In contrast, the present procedure brings the important innovation, that the gases are passed through the heating element at a rapid pace and at the same time after each pass in a cooling section again to low or moderate Temperature can be brought back, by which measures on the one hand each time The passage of the gases has a very steep temperature gradient and thus a favorable utilization the energy is guaranteed, while on the other hand through the repeated passage a sufficiently high concentration of reaction product is achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for carrying out endothermic gas reactions through high heating and rapid quenching of the reaction gases, in which the Gases in a circuit without the interposition of a removal device resulting reaction products in these, passed several times through a heating element consisting in the fact that this repeated passing through each time with great Speed takes place and the circulating gas mass in the interim times respectively is cooled down again.

2. The method according to claim I, characterized in that one the gas mass in the circuit kentcontinuously a certain proportion of gas withdraws and on the other hand, also continuously, corresponding amounts of fresh gas introduces into the circuit and diffuses therein.