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Herstellung von Kohlenstoff durch thermische Zersetzung von Kohlenoxyd
Es ist bekannt, Kohlenstoff durch thermische Zersetzung von Kohlenoxyd herzustellen,
wobei dieses Gas in einem mit Brennstoff, z. B. Steinkohle, Braunkohle, Holz usw.,
gefüllten Gaserzeuger herbestellt wird.
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Kohlenoxyd wird nach der Reaktionsgleichung 2 C O - CO, + C
zersetzt. Das auf diese Weise gebildete Kohlensäuregas wird dem eine Brennstoffschicht
von hoher Temperatur enthaltenden Gaserzeuger wieder zugeführt, damit es sich in
Kohlenoxyd umwandelt, welches von neuem bei der kataly tischen Reaktion verwendet
wird. Man erzielt auf diese Weise einen geschlossenen Kreislauf. Da die Reaktion
C -;-C02 - 2 C O endothermisch verläuft, kühlt sich der Gaserzeuger ab; man muß
ihn also wieder erwärmen. Zu diesem Zweck unterbricht man den Reduktionsvorgang
des Kohlensäuregases CO2 im Gaserzeuger periodisch und bläst Luft durch den Gaserzeuger.
Diese Heiß- oder Luftblaseperiode wechselt also mit der Kohlensäurereduktionsperiode
ab.
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Bei diesem bekannten Verfahren wird also immer ein bestimmtes Volumen
von CO"
CO in geschlossenem Kreis umlaufen. Der entstehende Kohlenstoff wird
zeitweise entfernt. Hierbei wurde jedoch das bei der Heißblaseperiode entstehende
Gas nicht zur Erzeugung von Kohlenstoff verwendet, da es durch schädliche Gase,
wie Stickstoff und Kohlensäure, stark verunreinigt bzw. verdünnt ist.
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Ferner ist es praktisch unmöglich, diejenigen Kohlenoxyd- bzw. Kohlensäureverluste
völlig zu vermeiden, die sich aus den Undichtigkeiten, - dem chemischen Waschen,
der Entnahme des Kohlenstoffes, ergeben. Es ist infolgedessen erforderlich, diese
Verluste auszugleichen.
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Ferner ist es notwendig, zwischen den Reduktions- und Blaseperioden
die unbrauchbaren Gase, z. B. Stickstoff, die sich im Gaserzeuger ansammeln, auszutreiben,
da diese sonst in das CO-reiche Gas übergehen würden.
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Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, die vorgenannten Schwierigkeiten
zu beseitigen.
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Erfindungsgemäß wird der kohlenstoffhaltige Gasanteil des Luftgases,
das während der Heiß- oder Luftblaseperiode gebildet wird, dadurch nutzbar gemacht,
daß es nach dem Verlassen des Gaserzeugers mittels Luft verbrannt, dann das Kohlensäuregas
mittels eines C.02 Absorptionsmittels entfernt, woraus das C02 nachher in Gasform
wiedergewonnen wird, aufgespeichert und entweder als Zusatzgas zu der aus der katalytischen
Zersetzung des Kohlenoxydes entstehenden
Kohlensäure oder als Spülgas
verwendet wird.
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Die aus der Verbrennung des Luftgases stammenden Gase werden zwecks
Absorption des Kohlendioxydes z. B. unter Druck durch Wasser hindurchgeleitet. Aus
dieser Lösung wird die Kohlensäue wieder in Gasform gewonnen und aufgespeichert.
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Entsprechend der Verminderung an Kohlensäure in dem von dem Zersetzungsapparat
nach dem Gaserzeuger führenden Kreislauf wird dann diesem aus dem erhaltenen Kohlensäurevorrat
Gas zugesetzt. Die aus der Verbrennung des Luftgases gewonnene Kohlensäure kann
aber außerdem als Spülgas zur Entfernung von sich ansammelnden schädlichen Gasen
in den einzuschaltenden Zwischenperioden verwendet und dabei wiedergewonnen werden.
Ausführung sbeispiel Aus der Zeichnung ist ein Reaktionskreis 2 bis io zu entnehmen.
Gemäß des Erfindung ist ein Kreis zur Wiedergewinnung und Erzeugung von Kohlensäuregas
in folgender Weise mit dem Reaktionskreis verbunden: Das Gas des Gaserzeugers geht
durch einen Brenner 31, dem Luft von dem Gebläse 24 her zugeführt werden kann, in
einen Ofen 30; ein Hahn 33 ermöglicht, diese Luft zu regeln.
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Vom Ofen 30 geht das Gas durch einen Abhitzekessel 32, der
dazu dient, die Antriebskraft der Anlage, beispielsweise für die Pumpen, den Kompressor
usw., ganz oder zum Teil zu liefern und ferner die Heizung der verschiedenen Apparate
zu besorgen.
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Das Gas tritt aus dem Kessel 32 durch die Leitung 43 aus und kann
durch Einstellung der Hähne 21 und 23 entweder in den Reaktionskreis oder in den
Wiedergewinnungskreis geschickt werden.
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Während der Reaktionsperiode (die Hähne 2o, 21 sind offen, die Hähne
22, 23, 33 geschlossen) geht das Gas durch den Ofen 30 ohne Verbrennung hindurch,
da der Hahn 33 geschlossen ist. Es gibt seine Wärmeeinheiten in der Vorrichtung
32 ab und tritt dann in den Reaktionskreis 2, 3, 4, 5, 6 ... ein.
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Während der Heißblaseperiode (die Hähne 2o1, 2o2 und 21' sind geschlossen,
die Hähne 22, 212, 23, 33 offen) wird das erzeugte Luftgasgemisch in dem Brenner
31 mit der durch den offenen Hahn 33 zugeführten Luft verbrannt.
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Das in dem Luftgasgemisch enthaltene CO setzt sich auf diese Weise
in Kohlensäuregas um. Das Gas geht dann durch einen Entstauber 45 und ferner durch
einen Wascher 34 hindurch, wo es z. B. mit Wasser unter Druck gewaschen wird. Nach
dem Entspannen wird das CO, in den Gasbehälter 37 geschickt. Die nicht absorbierten
Gase werden durch einen Kamin 35 abgeführt.
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Der Gasometer 37 kann mit dem Gasometer 9 in Verbindung gesetzt werden.
Der diese Verbindung steuernde Hahn 38 kann selbsttätig durch die Glocke des Gasometers
9 überwacht werden, wobei sich der Hahn 38 öffnet, wenn nicht genügend Gas im Gasometer
9 enthalten ist.
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Das aus dem Gasometer 37 herauskommende Kohlensäuregas kann auch dazu
dienen, den Gaserzeuger zwischen den Reduktions- und den Heißblaseperioden zu durchspülen.
Zu diesem Zweck öffnet man den Hahn 39, nachdem man den Verbindungshahn 40 mit dem
Gasometer geschlossen hat. Der Spül- bzw. Neutralisationsgasstrom geht durch den
Ventilator io und die Hähne 2o und 21 hindurch, um dann in den Wiedergewinnungskreis
30, 32 ... zu gelangen.
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Man schafft auf diese Weise zwischen jeder Periode (Reduktion und
Blasen) eine Zwischenperiode, bei der das Spülgas mit den anderen Gasen in dem Gaserzeuger
in den Wiedergewinnungskreis getrieben wird, in dem die vorhandene bzw. entstehende
Kohlensäure wiedergewonnen wird. Dieser Neutralisationsvorgang ermöglicht ferner,
jegliche Explosionsgefahr infolge plötzlicher Verbrennung des bei der Katalyse übrigbleibenden
Kohlenoxydes zu vermeiden, wenn man von der Reduktionsperiode auf die Heißblaseperiode
übergeht und umgekehrt.
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Man erzielt also gemäß der Erfindung ein Verfahren, welches insbesondere
ermöglicht, in sehr einfacher Weise die sich aus der Blasperiode ergebenden Gase
zu verwenden und sie zum Ausgleich der Verluste des geschlossenen Kreislaufes der
katalytischen Reaktion zu benutzen, und dies bei normaler Benutzung eines Gaserzeugers
mit unterbrochenem Betrieb.