DE629053C

DE629053C - Vorrichtung zur Erzeugung von Stickstoff oder Stickstoff-Wasserstoff-Gemischen

Info

Publication number: DE629053C
Application number: DEI50232D
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Van Heyden; Ulrich Wolfrom
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1934-07-25
Filing date: 1934-07-25
Publication date: 1936-04-22

Description

Vorrichtung zur Erzeugung von Stickstoff oder Stickstoff-Wasserstoff-Gemischen Bei der Erzeugung von Stickstoff oder Stickstoff und Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen aus Ammoniakgas durch partielle Oxydation mit Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden Gasgemischen bedient man sich in der Regel der Vorerhitzung des Aminoniaks, um die Verbrennung des Gases zu beschleunigen. Es ist bekannt, diese Vorerhitzung bei so hoher Temperatur vorzunehmen, daß dabei das Ammoniak ganz oder teilweise in Stickstoff und Wasserstoff aufgespalten wird. Es werden zu diesem Zwecke Vorrichtungen verwendet, bei denen man das Ammoniak durch einen Vorerhitzer schickt, der durch die abziehenden Verbrennungsgase erwärmt wird, z. B. durch eine von den Verbrennungsgasen umspülte Rohrschlange. Die bisher bekannten Vorrichtungen erreichen zwar den beabsichtigten Zweck, sind aber nicht einfach im Aufbau und benötigen eine verhältnismäßig lange Anheizzeit.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Vorrichtung, die von diesen Nachteilen frei ist. Die neue Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen in einer Brennkammer befindlichen Brenner in Gestalt zweier konzentrischer Rohre, von denen das äußere, an einem Ende geschlossene Rohr an einer Stelle unterbrochen ist und das innere Rohr an dieser Unterbrechungsstelle von einer zweckmäßig konisch gestalteten, den durch die Unterbrechung geschaffenen Raum unter Freilassung schlitzförmiger Öffnungen ausfüllenden Prallplatte umgeben ist, an welcher von der einen Seite das durch das innere Rohr und unter Richtungsumkehr durch den einseitig geschlossenen Teil des äußeren Rohres geführte Ammoniak bzw. dessen Spaltungsprodukte, von der anderen Seite das durch den anderen Teil des äußeren Rohres geführte sauerstoffhaltige Gas unter Flammenbildung zusammentreffen.
Durch die Zeichnung ist ein gemäß der Erfindung gestalteter Brenner näher veranschaulicht. a ist ein Blechmantel, der mit einer feuerfesten Ausmauerung b ausgekleidet ist. Der ,erweiterte Raum c ist die Brennkammer. An dem oberen Deckel d ist ein Rohrstutzen e angeflanscht, der in den Verbrennungsraum c hineinragt. In dem Rohrstutzen e ist konzentrisch ein engeres Rohr g angeordnet, das in geringem Abstande von dem Ende des Stutzens die Prallplatte f trägt. Über das die Prallplatte tragende Röhr g ist ein unten geschlossenes Rohr h gestülpt, dessen oberer Rand bis dicht unter die Prallplatte reicht und dort einen Spalt frei läßt.
Durch den Stutzen e tritt das sauerstoffhaltige Gas, z. B. Luft, ein, wird von der Prallplatte f abgelenkt und in den Verbrennungsraum eingeblasen. Durch das Rohr g tritt das Ammoniakgas ein und gelangt an das untere, geschlossene Ende des von unten übergestülpten-Rohres h, indem es nach oben bis zur Prallplatte f heraufsteigt. Von der Prallplatte wird es abgelenkt und gelangt so ebenfalls in den Verbrennungsraum. An dein Rand der Prallplatte tritt die Verbrennung ein. Die heißen -Verbrennungsgase umspülen das Rohr h und bewirken eine- Vorwärmung und Spaltung des Ammoniakgases, bevor es zur Verbrennung gelangt.
Die Gase verlassen durch den Stutzen i die Brennkammer: Zweckmäßig werden die wesentlichenTeile des Brenners e, f, g und h in geeigneter Weise, z. B. durch Schweißung; fest miteinander verbunden, wodurch sich ein sehr bequemer Einbau des Brenners ergibt.
Bei einer Vorrichtung der hier beschriebenen Art ist eine Anheizzeit von nur wenigen Minuten erforderlich.
Es sind bereits Brenner bekannt, bei denen die einzelnen Reaktionsteilnehmer in konzentrischen Rohren parallel geführt werden, um sich dann am Kopfende des inneren Rohres zu vereinigen. Diese Brenner haben den Zweck, die Reaktionsteilnehmer- unmittelbar vor der eigentlichen Reaktion innig zu vermischen. Die vorliegende Vorrichtung dient darüber hinaus dem Zweck, unter Ausnutzung der Verbrennungswärme eine Vorerwärmung und Spaltung des Ammoniakgases zu bewirken, bevor dieses bzw. seine Spaltprodukte der .eigentlichen Verbrennung unterwarfen werden, und erreicht diesen Zweck bei völlig abweichender Bauweise durch eine wesentlich andersartige Führung der Gase. Beispiel Es wird ein Brenner von der aus der Zeichnung ersichtlichen Konstruktion verwendet, bei welchem die beiden konzentrischen Rohre g und 1a bzw. e eine lichte Weite von 15 bzw. 4o mm haben. Die°Wandstärke des inneren Rohres g beträgt 3,5 mm, die des äußeren Rohres ha 2 mm, die Länge des Rohres g unterhalb der Prallplatte f ist 4oo mm. In das innere Rohr g werden stündlich 12,9 ms (berechnet auf o° und 76o mm Druck) Ammoniakgas eingeleitet, während durch das äußere Rohr e stündlich 37,4 ms Luft zugeführt werden. Man erhält pro Stunde 40m3 eines aus 9o °% Stickstoff und 1o °/o Wasserstoff bestehenden Gasgemisches.
Führt man stündlich durch das Rohr g 1z,8 m3 Ammoniakgas und durch das Rohr e 42,9 m3 Luft ein, so erhält man in der Stunde 40 ms reinen Stickstoff.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Erzeugung' von Stickstoff oder Stickstoff und Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen aus Ammoniak durch vollständige oder teilweise Spaltung des Ammoniaks in seine Elemente und teilweise Oxydation des erhaltenen Gasgemisches mit Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden Gasgemischen unter Ausnutzung der Verbrennungswärme für die Spaltung des Ammoniaks, gekennzeichnet durch einen in einer Brennkammer befindlichen Brenner in Gestalt zweier konzentrischer Rohre, von denen das äußere, an einem Ende geschlossene Rohr an einer Stelle unterbrochen ist und das innere Rohr an dieser Unterbrechungsstelle von einer zweckmäßig konisch gestalteten, den-,durch die Unterbrechung geschaffenen Raum unter Freilassung schlitzförmiger Öffnungen ausfüllenden Prallplatte umgeben ist, an welcher von der einen Seite das durch das innere Rohr und unter Richtungsumkehr durch den einseitig geschlossenen Teil des äußeren Rohres geführte Ammoniak bzw. dessen Spaltungsprodukte, von der anderen Seite das durch den anderen Teil des äußeren Rohres geführte sauerstoffhaltige Gas unter Flammenbildung zusammentreffen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wesentlichenTeile desBrenners fest miteinander verbunden sind.