DE549430C

DE549430C - Process for developing water vapor

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Publication number: DE549430C
Application number: DEH122059D
Authority: DE
Original assignee: KARL ANDREAS HOFMANN DR
Current assignee: KARL ANDREAS HOFMANN DR
Priority date: 1929-06-14
Filing date: 1929-06-14
Publication date: 1932-04-27

Description

Verfahren zum Entwickeln von Wasserdampf Es ist bisweilen vorteilhaft, Wasserdampf von I00° und darüber in kürzester Zeit aus einfachen Apparaten zu erzeugen, ohne umständliche äußere Zufuhr von Wärme durch Feuerungen, elektrischen Strom u. dgl. In Betracht kommt z. B. der Betrieb von Motoren, Gebläsen, Feuerlöschern, von Pumpen und ähnlichen oder die Verbreitung von Dampfwolken zur Vernebelung sowie zur Bekämpfung von Schädlingen, wobei man dem Wasserdampf auch Giftstoffe beimengen kann.Method of Evolving Water Vapor It is sometimes advantageous to Generate water vapor of 100 ° and above in the shortest possible time from simple apparatus, without the cumbersome external supply of heat through furnaces, electric current and the like. Like. Consider z. B. the operation of engines, fans, fire extinguishers, of Pumps and the like or the diffusion of clouds of vapor for nebulization as well to combat pests, whereby toxins are also added to the water vapor can.

Die bekannten Verfahren, durch Innenheizung in besonderen, von dem zu erhitzenden Wasser umgebenen inneren Behältern die Reaktionswärme zu entwickeln und durch Wärmeübertragung das äußere Wasser zu erhitzen, wie z. B. Thermitkocher und ähnliche, sind für obige Verwendungen in der apparativen Ausführung und in der Handhabung zu umständlich bzw. zu wenig ergiebig. The known methods, by internal heating in particular, of the inner containers surrounded by heated water to develop the heat of reaction and to heat the external water by heat transfer, e.g. B. Thermit cooker and similar, are for the above uses in the apparatus design and in the Handling too cumbersome or not very productive.

Am besten läßt sich die Aufgabe der schnellen Dampfentwicklung lösen, indem man im Wasser selbst durch chemische Reaktion die erforderliche Wärme entwickelt Hierfür muß die chemische Reaktion schnell einsetzen und mit großer Wärmeentwicklung bis zur fast vollständigen Verdampfung des-Wassers verlaufen. Der entwickelte Dampf muß konzentriert, d. h. frei sein von verdünnenden Gasen; er darf keine irgendwie schädlichen Stoffe mitführen, wenn damit Motoren usw. betrieben werden sollen oder wenn Vernebelung ohne Gift angestrebt wird. The task of the rapid development of steam can be solved best, by developing the required heat in the water itself through a chemical reaction For this, the chemical reaction must start quickly and generate a great deal of heat run until almost complete evaporation of the water. The evolved steam must be concentrated, d. H. be free from diluting gases; he mustn't somehow carry harmful substances with them if they are to be used to operate engines, etc. or if nebulization without poison is sought.

Die Reagenzien müssen lange Zeit haltbar sein und dürfen wegen des Gerätematerials weder stark sauer noch alkalisch reagieren.The reagents must be stable for a long time and may because of the Device material does not react strongly acidic or alkaline.

Es wurde nun gefunden, daß alle diese Bedingungen erfüllt werden, wenn man auf Aluminium oder dessen Legierungen wäßrige Chloratlösungen unter Zusatz von Kupfersalz wirken läßt. It has now been found that all of these conditions are met, when adding aqueous chlorate solutions to aluminum or its alloys lets act of copper salt.

Beispiel I 55 g Natriumchlorat werden unter Zugabe von ooccm bei etwa I50 0 gesättigter Kupfervitriollösung mit Wasser auf ein Volumen von 600 ccm gebracht. Diese Lösung reagiert je nach der Anfangstemperatur in I bis 3 Minuten so lebhaft mit Dewardascher Legierung oder mit Aluminiumspänen, daß unter heftigem Aufkochen in wenigen Minuten fast alles Wasser verdampft, wenn genügend Aluminium vorhanden ist, um alles Natriumchlorat zu Natriumchlorid zu reduzieren. Example I 55 g of sodium chlorate are added with the addition of ooccm about 150 0 of saturated vitreous copper solution with water to a volume of 600 ccm brought. This solution reacts in 1 to 3 minutes, depending on the initial temperature so lively with Dewardash alloy or with aluminum shavings that under violent conditions Boil almost all water in a few minutes if there is enough aluminum is present to reduce all of the sodium chlorate to sodium chloride.

Von obiger Lösung werden 20 ccm zu 4,5 g D ewardascher Legierung im 75-ccm-Kolben gegeben: a) Anfangstemperatur 200, nach 5 Sekunden 300, nach 60 Sekunden Sieden, Dauer des Siedens 60 Sekunden; b) dasselbe mit 4 g Aluminiumgrieß an Stelle der Dewardaschen Legierung : Anfangstemperatur 200, nach 30 Sekunden 290, nach 150 Sekunden Sieden, Dauer des Siedens 5 Minuten. 20 cc of the above solution are converted into 4.5 g of Dewardash alloy given in the 75 ccm flask: a) initial temperature 200, after 5 seconds 300, after 60 Seconds of boiling, duration of boiling 60 seconds; b) the same with 4 g of aluminum powder instead of the Dewardash alloy: initial temperature 200, after 30 seconds 290, after 150 seconds of boiling, duration of boiling 5 minutes.

Die hier verwendete Dewardasche Legierung enthält 460/o Al, 500/0. Cu und 4% Zn. The Dewarda alloy used here contains 460 / o Al, 500/0. Cu and 4% Zn.

Die sonst übliche Legierung mit 59% Al, 39% Cu und 2% Zn wirkt gemäß ihrem höheren Aluminiumgehalt etwas schneller auf obige Chloratiösung. Die Rolle des Kupfersalzes in obiger Lösung ist aktivierender Art.The otherwise common alloy with 59% Al, 39% Cu and 2% Zn works accordingly Their higher aluminum content reacts a little more quickly to the above chlorate solution. The role the copper salt in the above solution is of an activating type.

Das Kupfer wird - durch das Metall niedergeschlagen und beschleunigt die Wirkung des Aluminiums auf die Chloratlösung katalytisch.The copper is - knocked down and accelerated by the metal the effect of aluminum on the chlorate solution is catalytic.

Die Legierung von D e w a r da reagiert schneller als Aluminiumgrieß, ist aber wegen ihres kleineren Aluminiumgehaltes pro 1 g weniger leistungsfähig als dieser. Sie kann auch als Zusatz gebraucht werden, um die Reaktion von Aluminiumgrieß mit der Lösung zu beschleunigen. The alloy from Dewar da reacts faster than aluminum powder, but is less efficient due to its lower aluminum content per 1 g than this. It can also be used as an additive to prevent the reaction of aluminum powder with the solution to speed up.

Der entwickelte Wasserdampf ist geruchlos, zeigt keine saure Reaktion und enthält kaum I% Wasserstoff, so daß er sich nicht entzünden läßt. An Stelle von Natriumchlorat können auch andere in Wasser lösliche Chlorat für sich oder im Gemenge mit Natriumchlorat verwendet werden. Die Bteständigkeit der Kupfersalze enthaltenden Chioratlösung ist so groß, daß sie bei Znnmertemperatur monatelang aufbewahrt werden kann. Die Reaktionsgeschwindigkeit läßt sich naturgemäß mit der Chloratkonzentration beeinflussen, desgleichen durch Änderung des Verhältnisses von Chlorat zu Kupfersalz und durch die Oberfläche der reagierenden Metalle. The water vapor developed is odorless and does not show any acidic reaction and hardly contains 1% hydrogen, so that it cannot be ignited. Instead of of sodium chlorate can also contain other water-soluble chlorates on their own or in the Blends with sodium chlorate can be used. The resistance of copper salts to test containing chlorate solution is so large that it lasts for months at room temperature can be kept. The rate of reaction can of course with the Influence the chlorate concentration, likewise by changing the ratio from chlorate to copper salt and through the surface of the reacting metals.

Beispiel 2 Von anderen Kupfersalzen an Stelle von Kupfervitriol eignet sich auch das Cuprichlorid. Lösung von 55 g Natriumchlorat, 60 ccm einer Lösung von 21 g CuCI2 # 2 2 H20 auf 100 ccm gelöst, mit Wasser auf 6oo ccm gebracht, hiervon 20 ccm zu, sog Dewardascher Legierung im 75-ccm-Kolben gegeben: a) Anfangstemperatur 200, nach 10 Sekunden 300, nach I30 Sekunden Sieden, Dauer des Siedens 70 Sekunden; b) dasselbe mit 4 g Aluminiumgrieß an Stelle der Dewardaschen Legierung : Anfangstemperatur 200, nach 30 Sekunden 300, nach 5 Minuten Sieden, Dauer des Siedens 5,5 Minuten. Example 2 Suitable for other copper salts in place of vitriol also the cupric chloride. Solution of 55 g of sodium chlorate, 60 cc of a solution of 21 g CuCl2 # 2 2 H20 dissolved to 100 ccm, brought to 600 ccm with water, of this 20 ccm, so-called Dewardasch alloy added in the 75 ccm flask: a) Initial temperature 200, after 10 seconds 300, after 130 seconds boiling, duration of boiling 70 seconds; b) the same with 4 g of aluminum powder instead of the Dewardash alloy: initial temperature 200, after 30 seconds 300, after 5 minutes of boiling, duration of boiling 5.5 minutes.

Zinkstaub kann die Reaktion des Aluminiums mit der Chloratlösung durch Wärmeentwicklung beschleunigen. Zinc dust can cause the aluminum to react with the chlorate solution accelerate through heat generation.

Es ist zwar aus der analytischen Chemie bekannt, daß wäßrige, angesäuerte Chloratlösungen von Aluminium oder Zink schließlich zu Chlorid reduziert werden; aber es war bisher nicht bekannt und auch nicht vorauszusehen, daß Lösungen obiger Zusamtmensetzung bis zur fast vollständigen Verdampfung des Wassers mit dem Aluminium und den obengenannten Mischungen fortreagieren. It is known from analytical chemistry that aqueous, acidified Chlorate solutions of aluminum or zinc are finally reduced to chloride; but it was not previously known and also not foreseeable that the above solutions Composition until almost complete evaporation of the water with the aluminum and the above-mentioned mixtures continue to react.

Man mußte annehmen, daß durch das während der Reaktion gebildete Aluminiumoxyd die Reaktion der Lösung mit dem Metall bald erlahmen sollte. Auch war es bisher nicht bekannt, daß die Reaktion nach obigen Beispielen genügend schnell einsetzt und genügend schnell fortläuft, um in kürzester Zeit einen anhaltenden Strom von Wasserdampf zu liefern. Überraschend ist ferner die Feststellung, daß der vom Metall und der Lösung gelieferte nasoente Wasserstoff so weitgehend zur Reduktion des Chlorats verbraucht wird, daß er in praktisch zu vernachlässigender Menge von kaum 1% sich dem Dampf beimischt Nach dem bisher bekannten Verhalten des Aluminiums und seiner Legierungen gegen wäßrige Lösungen mußte angenommen werden, daß das aktivierte Aluminiun aus dem Wasser so viel Wasserstoff frei macht, daß er sich entzünden läßt. Eine solche Konzentration von Wasserstoff im Dampf würde dessen Verwendung für die eingangs aufgeführten Zwecke ausschließen.One had to assume that the aluminum oxide formed during the reaction the reaction of the solution with the metal should soon wane. It was so far too it is not known that the reaction begins sufficiently quickly according to the above examples and moves fast enough to quickly produce a sustained stream of To deliver water vapor. It is also surprising to find that the metal and the nasal hydrogen supplied to the solution so largely to reduce the chlorate is consumed that it is in a practically negligible amount of hardly 1% added to the steam According to the previously known behavior of aluminum and its Alloys against aqueous solutions had to be assumed that the activated aluminum releases so much hydrogen from the water that it can be ignited. One Such a concentration of hydrogen in the steam would be for its initial use Exclude listed purposes.

Auch ist es überraschend, daß die hier verwendete beträchtliche Konzentration des Chlorats in der durch das Kupfersulfat merklich angesäuerten Lösung trotz des stürmischen Verlaufes der Reaktion kein Chlor oder Chloroxyde entwickelt, was die Verwendung des Dampfes in den meisten Fällen verhindern würde.It is also surprising that the considerable concentration used here of the chlorate in the solution, which is noticeably acidified by the copper sulfate, in spite of the During the stormy course of the reaction, no chlorine or chlorine oxides developed, which the Would prevent use of steam in most cases.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Process for developing water vapor, characterized in that aqueous chlorate solutions are applied to aluminum or aluminum alloys lets act in the presence of soluble copper salts.

2. The method according to claim 1, characterized in that one for Accelerating the reaction to aluminum or its alloys in finely divided zinc Form adds.