DE528499C - Vorrichtung fuer die Gewinnung von Wasserstoff durch Einwirkung von Wasserdampf auf Metalle - Google Patents

Description

• Vorrichtung für die Gewinnung von Wasserstoff durch Einwirkung von Wasserdampf auf Metalle Die Erfindung bezieht sich auf einen Ofen für die Gewinnung von Wasserstoff aus Wasserdampf und Metallen. Bei dieser Gewinnung ist die Regenerierung der -entstandenen Metalloxyde von ausschlaggebender Bedeutung, um den Betrieb wirtschaftlicher zu gestalten.
• Es sind Ofen zur Wasserstoffgewinnung bekannt, in denen in einem Schmelzbad aus Eisen Kohlenstoff und Wasserdampf zur Reaktion .gebracht werden. Da aber das Eisen einen hohen Schmelzpunkt hat, benötigen diese Ofen entweder Außenheizung, oder es muß das Eisen schon in flüssigem Zustande zugeführt werden. Dazu benötigt man große Wärmemengen und besondere Feuerungs-oder Schmelzanlagen.
• Diese Nachteile werden durch das Verfahren nach der Patentschrift 461 044 vermie. den, zu dessen Durchführung der gemäß der Erfindung ausgeführte Ofen dient.
• Das Verfahren besteht darin, daß die Metalle in eine Schmelze von Salzen, z. B. Chlornatrium oder Chlorbarium, eingetragen werden und in diese Schmelze Wasserdampf eingeblasen wird. Die Schmelze ist derart zu wählen, daß ihr spezifisches Gewicht zwischen dem spezifischen Gewicht des verwendeten Metalls und dem des betreffenden Metalloxyds liegt. Infolgedessen sinkt das Metall in der Schmelze nach unten, wird dort durch den einströmenden Wasserdampf oxydiert, wird infolgedessen leichter, steigt in der Schmelze nach oben, während der frei werdende Wasserstoff aufgefangen und fortgeleitet wird. An der Oberfläche angekommen, wird das Metalloxyd durch die Einwirkung von Wassergas zu Metall reduziert, wird dadurch schwerer und sinkt wieder in der Schmelze zu Boden, um den Kreislauf von neuem zu beginnen. Das Wassergas stellt man dadurch her, daß man an der Oberfläche der "Schmelze Kohle unter Einwirkung von Wasserdampf verbrennt. Den Überschuß an Wassergas nebst den aus der Entgasung der Kohlen gebildeten Kohlenwasserstoffen verbrennt man ebenfalls im Ofen und verwendet ihre Wärme zum Flüssighalten der Schmelze.
• Dieser im vorhergehenden dargestellte Vorgang ist also eine Kombination von einem Wassergas- und von einem Wasserstoffgewinnuaigsprozeß in einem Apparat, wobei das erstere bewußt zur Aufrechterhaltung des kombinierten Prozesses verwendet wird. Es wird also ein vollkommener Wärmeausgleich erreicht, ein Vorteil, der in wirtschaftlicher Hinsicht nicht hoch genug angeschlagen werden kann. Die Bedienung der Vorrichtung ist äußerst einfach und beschränkt sich auf das Zuführen von Kohle und Wasserdampf.
• Der Ofen -besteht aus einem konisch nach unten sich zuspitzenden Schmelzbadtrog, in welchem eine ähnlich konisch nach unten sich zuspitzende Gasauffangglocke eintaucht. Die Auffangglocke enthält in ihrer Mitte Wasserdampfrohre.
• In der beiliegenden Zeichnung ist ein Querschnitt des Ofens dargestellt; der Ofen kann beliebig lang sein. d ist der aus Stahl bestehende Schmelzbadtrog, @b ist die Gasauffangglocke, welche in ihrem unteren zugespitzten Teil ein Diaphragma enthält, während der obere Teil aus feuerfestem Mauerwerk besteht, welches durch eine Blecheinlage luftdicht gemacht ist. c sind Dampfrohre, d ist die Wasserstoffableitung, ie sind die beiden Regenerierungskammern, f ist der Abgasheizmantel mit Öffnung g zum Fuchs, lt sind die Beschickungs- und Arbeitsöffnungen, i ist der Badablaß. Das Arbeiten des Ofens geht in folgender Weise vor sich: Das Metall auf dem Boden des Sclunelzbadtroges wird durch den dort ausströmenden Wasserdampf oxydiert. Die Schmelze wird im spezifischen Gewicht zu dem Metalloxyd so eingestellt, daß das aus dem Metall entstandene und leichter gewordene Metalloxyd an die Oberfläche der Schmelze steigt. Dort, in den beiden Regenerierungskammern, wird das Metalloxyd durch Wassergas in bekannter Weise reduziert, d. h. in Metall zurückverwandelt, welches zu Boden sinkt. Dabei zwingt der Auftrieb das Metalloxyd an der Wand der Gasauffangglocke aufzusteigen, während andererseits das Metall infolge seines schwereren Gewichts an der Wand des Troges , abgleiten wird, so daß im Trog ein Kreislauf von Metall und Metalloxyd entsteht. Das Wassergas wird in bekannter Weise aus Kohle und Wasserdampf in der Schmelze hergestellt, wobei die Kohle in die Regenerierungskammern eingetragen und der Wasserdampf durch eingehängte Rohre eingeblasen wird, sofern nicht ein überschuß von Wasserdampf aus der Schmelze aufsteigt. Der Wasserstoff wird bei der Oxydation des Metalls auf dem Boden des Schmelzbadtroges frei und gelangt durch dds Diaphragma in die Gasauffangglocke, aus welcher er in die Leitung d abgeht. Die Erhitzung des Ofens erfolgt durch die Abgase der Regenerierungskammern, in welchen das dort aus Kohle und Wasserdampf erzeugte Wassergas nach Reduktion der Metalloxyde seine Abgase an den den Schmelzbadtrog umgebenden Heizmantel abgibt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: -1. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zur Gewinnung von Wasserstoff durch Einwirkung von Wasserdampf auf Metalle m einem Schmelzbad nach Patent 461 oq.q., dadurch gekennzeichnet, daß ein Ofen mit Schmelzbadtrog benutzt wird', in welchen eine Gasauffangglocke mit einem Diaphragma zur Aufnahme des Wasserstoffes eintaucht.-a. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzbad'trog und die Gasauffangglocke stark geneigte Wände besitzen, welche ein Aufsteigen der im Trog entstehenden Metalloxyde zur Oberfläche des Schmelzbades und ein Niedersinken der in den Regenerierungskammern regenerierten Metalle nach dem Tiefsten des Troges zulassen.