DE739396C - Verfahren zur Erzeugung von Nebeln, Rauch und anderen Luftbeladungen - Google Patents

Description

(RGBl. U S. 150)

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 24, SEPTEMBER 1943

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 451 GRUPPE 3o3

Sch Ii4541 IVaJ45l

sind als Erfinder genannt worden

Patentiert im Deutschen Reich vom 16. Dezember 1937 an Pateriterteilung bekanntgemacht am 12. August 1943

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Nebeln, Rauch und anderen Lufibeladungen, insbesondere zur Schädlingsbekämpfung oder als Frostschutzmittel, mit Hilfe von Verbrennungsgasen.

Die bisher bekannten Verfahren zur Erzeugung von Nebeln und ähnlichen Luftbeladungen sind mit einer Reihe schwerwiegender Übelstände -behaftet. So sind sie jeweils nur für eine Nebelerzeugungsart und mit einem bestimmten Stoff ausführbar. Dasselbe gilt von den Geräten, bei denen es zumeist an der Regelbarkeit und der beliebigen Abstell- und Wiederanstellbarkeit fehlt. Ferner war es bisher sehr erschwert oder nicht möglich, Luftbeladungen in abstimmbarer Menge und Zusammensetzung herzustellen.

Die Erfindung bezweckt die Behebung dieser Übelstände und schafft im Zusammenhang damit eine Reihe wesentlicher Verbesserungen gegenüber den bekannten Herstellungsverfahren von Nebeln, Lufttrübungen und Luftbeladungen überhaupt. So bezweckt und erreicht sie eine größere Ergiebigkeit bei hoher Anpassungsfähigkeit an die jeweiligen, oft grundverschiedenen Betriebs- und Wirkungserfordernisse, eine unmittelbare Regelbarkeit der Schwadenstärke und Zusammensetzung, eine rasche Inbetrieb- und augenblickliche Außerbetriebsetzung, eine gleichzeitige oder eine unmittelbar abwechselnde Anwendung verschiedener Nebel- und Luftbeladungsstoffe in derselben Apparatur und schließlich auch mit solchen Stoffen, die mangels eines geeigneten Verfahrens für diese Zwecke bisher nicht verwendbar waren.

Die Erfindung benutzt zum Erzeugen, Verdampfen oder Sublimieren der Schwebstoff- und Schwadenbildner Verbrennungsgase. Die Erfindung besteht darin, daß diesen Gasen

vor oder nach dem Zusatz der wirksamen zu vernebelnden Stoffe zur Herabsetzung der Temperatur kalte Gase, verdampfbare Flüssigkeiten oder feste Stoffe (Hilfsstoffe), die selbst Nebelbildnei" sein können, zugeführt werden.

Als Hilfsstoffe dienen wahlweise die Gase Stickstoff, Sauerstoff, Luft, Ammoniak,. Kohlensäure, Wasserdampf sowie WasggaP^ ίο öle, Ammoniakwasser, Ammoniumcarbonat;" -bicarbonat, -carbamat und -chlorid, fest oder in Lösungsmitteln gelöst. Jedoch können auch an sich selbständig verwendbare Erzeugungsstoffe für Lufttrübungen, wie Schwefelsäure, Schwefeltrioxyd, Chlorsulfonsäure, Lösungen von Schwefeltrioxyd in Chlorsulfonsäure, Chlorammonium u. ä. an Stelle oder neben solchen Hilfsstoffen verwendet werden. Durch die Wärmeübertragung auf die Hilfsstoffe gemäß der Erfindung wird eine Verstärkung der Zerteilung, Verdampfung, Dissoziation oder eine Überführung der Schwebstoff- und Schwadenbildner in einen sowohl gegen die vordem heißen Gase wie gegen die Außenluft beständigen Verteilungszustand bewirkt. Von einigen dieser Hilfsstoffe ist es bekannt, daß sie beim Zusammentreffen in der freien Atmosphäre die Wirkung der Schwebstoff- und Schwadenbildner steigern oder auch erst auslösen.

Neuartig ist die Wirkung dieser Hilfsstoffe im untrennbaren Zusammenhang mit der Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich mit der Wärmeerzeugung und Wärmeeinwirkung. Gegenüber Heizgemischen aus Milch- oder Traubenzucker, Kolophonium, Holzmehl u. ä. (also oxydationsfähige Stoffe) mit Kaliumchlorat, Ammoniumnitrat u. ä. (also feste Sauerstoffträger) oder auch Ammoniumnitrat für sich allein, die auf völlig verschiedener Grundlage arbeiten, nämlich als Schwelkerzen und Schweltöpfe, ist die erfindungsgemäße Wärmeentwicklung aus einer Verbrennung von flüssigen oder festen Brennstoffen nur mit Luftsauerstoff nicht nur außerordentlich ergiebig, einfacher und billiger, sondern vor allem auch leicht regelbar. Es ist bekannt, in aus Gemischen fester Oxydationsmittel mit festen oxydationsfähigen Stoffen bestehenden Brandsätzen auch Verdünnungs- und Dämpfungsmittel unterzubringen, um die zu verschwelende oder zu vernebelnde wirksame Substanz durch eine Gasentbindung bereits vor dem Übergreifen der Verglimmung auszutreiben, zu verdünnen und so vor der Verbrennung zu schützen.

Man ist dabei jedoch auf die bereits bei der

Herstellung des Schwelsatzes erforderliche genaue Abstimmung zwischen den Mischungsanteilen unter sich und zum Querschnitt der Schwelkerzen angewiesen und beschränkt. Der Glimm- und Schwelvorgang kann also bei Bedarf weder beschleunigt noch verlangsamt werden, noch lassen sich solche Dämpfungsmittel etwa in der Art wirksam machen, daß sie auf die bereits verdampfte wirksame Substanz abschreckend einwirken. Diese Art der Anwendung von Dämpfungs- und Verdünnungsmitteln führt zu einer erheblichen Stoff- £ .Verschwendung, weil nur feste Stoffe, aber keine Gase und Flüssigkeiten anwendbar sind '•und somit statt Wasser beispielsweise kristallhaltige Stoffe vorgesehen werden müssen.

Die indirekte Verdampfung von Farbstoffen, Schwefel, Schwefelsäure u. a. bietet bekanntlich erhebliche Schwierigkeiten. Xach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Verdampfung solcher Stoffe wie auch die von Phenolen und Phenolderivaten, Chlorkohlenwasserstoffen und anderen Schädlingsbekämp- ⁸ⁱ> fungsmitteln, Schwefeltrioxyd, Chlorsulfonsäure in grundsätzlich anderer Weise, nämlich im Strom heißer Gase aus einer Verbrennung und damit unter wesentlich geringeren apparativen Schwierigkeiten. . «5

Auch die übliche unvollständige Verbrennung von Ölen oder Teerfraktionen für sich allein oder mit anderen Brennstoffen zur Qualmerzeugung in solchen Feuerungen, die dem normalen Antrieb von Seefahrzeugen 9<> dienen, ist wesensverschieden· von dem erfiudungsgemäßen Verfahren; bei ihr erfolgt nämlich die — an sich schon wesentlich unvollkommenere — Stabilisierung der Trübungsstoire gegen die Feuerungsgase nur durch den raschen Wärmeentzug durch die Kessel und unterscheidet sich demgemäß von der erfindungsgemäßen unmittelbaren und daher besser wirkenden Übertragung der Wärme an die den heißen Gasen besonders zugeführten Hilfsstoffe, die weiterhin eine innige Vermischung mit den Schwadenbildnern erfahren. Je nach der Natur der zu sublimierenden oder zu verdampfenden Stoffe, in erster Linie zur Erhaltung oder Herbeiführung der nicht «°5 zu überschreitenden Höchsttemperatur der direkten Verdampfung, wird die Wärme der heißen Gase durch die Hilfsstoffe in regelbarer Weise herabgesetzt. Die jeweils vorhandene Temperatur wird damit unabhängig von der Intensität der Verbrennung gemacht, und die einmal erzeugte Wärme braucht nun nicht mehr an Kühlflächen abgegeben zu werden und verlorenzugehen, sondern wird unter Übertragung auf ein größeres Gas- bzw. Dampfvolumen für die Verdampfungszwöcke ausgenutzt. Die infolge der weiteren Herabsetzung des Partialdampfdrucks in der Xähe des Siede- oder Sublknationspunkts sich ergebende Dampfdruckerniedrigung erschließt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein neues wesentliches Hilfsmittel für die Ver-

dampfung schwerflüchtiger und empfindlicher Stoffe.

Der Schutz der bereits verdampften, sublimierten oder unter Wärmeeinwirkung erzeugten Luftbeladungsstoffe, wie Schwefel, Ruß, hochsiedende organische Stoffe, vor Zersetzung oder nachträglicher Verbrennung ist erfindungsgemäß leicht durch die abgestimmte Einführung geeigneter Hilfsstoffe unmittelbar

ίο nach ihrer Verdampfung oder Erhitzung bzw. direkt in die Hochtemperaturzone zu bewirken. Ebenso wird der Rückgang des einmal erzielten Dispersionsgrades durch die damit verbundene Unterkühlung und Verdünnung unterbunden. Das bedeutet einen wesentlichen technischen Fortschritt:

Die Auswahl und Abstimmung der Hilfsstoffe läßt sich ganz den Eigenschaften der Schwebstoff- und Schwadenbildner anpassen.

So werden für die Verdampfung von Schwefelsäure und Schwefeltrioxyd die heißen Verbrennungsgase mit größeren Mengen zugeführter Luft auf eine Temperatur unterhalb derjenigen der beträchtlichen SO_s-Zersetzung zu Sauerstoff und S O₂ gebracht und diese Sicherungstemperatur festgehalten und hinter der Verdampfungszone durch weitere große Mengen Kaltluft die Unterkühlung bewirkt. Bei Schwefel oder Farbstoffen wird vorzugsweise Wasser und Wasserdampf als Hilfsstoff verwendet; einerseits um die heißen Gase auf die geeignetste Verdampfungstemperatur zu bringen, andererseits aber auch, um nach der 'Beladung des Gasstromes dessen rasche und intensive Abkühlurig zu bewirken. Oft empfiehlt sich die Ausbildung verschiedener Temperaturstufen derart, daß durch Zusatz eines einzigen Hilfsstoffes in mehreren Stufen nacheinander die jeweils erforderliche Temperatur hergestellt und eingehalten wird; ebenso können aber auch verschiedene Hilfsstoffe zugleich, nebeneinander oder nacheinander zur Wirkung kommen, z. B. bei der Rußerzeugung etwa zur Verstärkung eines Frostschutznebels zunächst eine Wasserzugabe zum raschen Absenken der Verbrennungstemperatur und dann anschließend noch große Mengen Kaltluft.

Als erfindungsgemäße Hilfsstoffe dienen

So auch an sich nebelbildende Stoffe insoweit, als sie zu dem Zweck der 'Temperaturabsenkung nach der Beladung mit hochsiedenden Beladungsstoffen zugeführt .werden, also z. B. Schwefeltrioxyd, Chlorsulfonsäure u. a. nach der Beladung mit Ruß oder Farbstoff dämpf en, wenn eine Nebelverstärkung etwa gegen Son^- neneinstrahlung beabsichtigt ist. Auch Chlorammonium, Ammoniumcarbamat, Ammoniumcarbonat finden mit inerten Gasen zusammen oder in besonders bequemer Anwendungsform mit Wasser als Lösungen Anwendung.

Unter Feuerung und Verbrennung sollen heiße Gase liefernde Wärmequellen im weiteren Sinn des Begriffs verstanden sein, also auch Verbrennungskraftmaschinen, die hauptsächlich zusätzlich zu anderen Feuerungen Verbrennungsgase für das erfindungsgemäße Verfahren liefern. Die Ausbildungsart der Vorrichtungen für die Wärmequelle ist ohne Bedeutung für das Wesen des erfmdungsgemäßen Verfahrens; vielmehr beruht dieses auf dem Zusammenwirken mit den Hilfsstoffen und auf deren verschiedenartigem Einsatz. In der Einwirkung der- Hilfsstoffe auch auf die Abgase von Verbrennungsmotoren liegt der wesentliche Unterschied gegenüber der bekannten Nebelerzeugung geringerer Intensität durch Einlaufenlassen von Nebelsäure in den Auspuff von Motoren, die der Fortbewegung von Fahrzeugen, dienen. Die viel zu hohe Auspufftemperatur führt nämlich gerade die chemischen Umsetzungen, weitgehend herbei, die der erfindungsgemäße Hilfsstoffzusatz erst unterbindet. Durch 'beliebige Vermischung der verschiedensten Abgase untereinander oder mit frisch erzeugten Verbrennungsgasen kann eine beliebig zusammengesetzte Verbrennungsgasmischung hergestellt und der Einwirkung der Hilfsstoffe verfahrensgemäß unterworfen werden.

Von besonderem Vorteil ist die Erfindung für die Pflanzenschutzvernebelung, z. B. bei der Obst- und Weinkultur, weil sie gestattet, mit wesentlich unbedenklicheren Nebelmittelrt, als bisher zu arbeiten. Die Anwendung von Nebelsäurenebeln ist hier deshalb beeinträchtigt, weil das Niederschlagen von salzsäure- und schwefelsäurehaltigen Tröpfchen im Frühjahr auf Blüten, Knospen und zarten Trieben und im Herbst auf den Früchten bisher unvermeidbar war. Weit besser ist die Vernebelung mit Chlorammonium und mit Siliciumtetrachlorid, das auch in Verbindung mit Ammoniak oder Ammoncarbonat bzw. Ammoncarbämat zu vernebeln ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Das im letzteren. Falle als Endprodukt im Schwebstoff entstehende Chlorammonium ist unschädlich, viel weniger zum Niederschlagen auf Früchten neigend und zudem noch als Düngemittel anzusprechen, wenn es durch Tau oder Regen in den Boden gespült wird. Zum Vernebeln von Siliciumtetrachlorid brauchte man eine komplizierte Apparatur, weil es gegen Feuchtigkeit empfindlich ist und deshalb mit Kohlensäuregas aus Druckflaschen durch Sprühdüsen zerstäubt werden mußte; der Nebel wurde dann mit gasförmigem Ammoniak ebenfalls aus Druckflaschen vermischt. Die Folge war, daß ein an sich sehr ergiebiges und dank seiner Harmlosigkeit hervorragendes Nebelverfahren mit den Nebelsäurenebeln

nicht wettbewerbsfähig war; diesem Übelstand hilft die Erfindung ab.

Die Luftbeladungsstoffe werden in teilweiser Abänderung des Verfahrens der Verbrennung dann unmittelbar zugeführt, wenn dies von Vorteil ist; z. B. kann bei der Herstellung von Phosphorsäurenebeln der Nebelstoff bereits in neuartiger Weise dem Brennstoff durch Mischung oder Lösung einverleibt ίο werden. Der augenfällige Vorzug des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in diesem Falle einerseits in der Verlegung der Phosphorflamme in den geschlossenen Innenraum der Feuerung, andererseits in der nunmehr möglichen vollständigen Verbrennung des Phosphors, wodurch sich eine Entstehung von giftigen Produkten einer unvollständigen Phosphorverbrennung ausschließen läßt.

Vorzugsweise wird der Nebelstoff jedoch außerhalb der Verbrennungszone und überwiegend nach der Herabsetzung der Temperatur der Verbrennungsgase diesen zugeführt, weil nämlich die meisten Nebelstoffe lediglich einer Dissoziation, einer Verdampfung oder Verteilung unterworfen werden müssen; in vielen Fällen, wie bei organischen Stoffen, ist die volle Verbrennungstemperatur nicht nur nicht erforderlich, sondern bekanntlich unmittelbar schädlich und daher wirksam auszuschließen.

Nur wenige Nebelstoffe bedürfen zur Zerteilung einer verhältnismäßig hohen Temperatur; unter ihnen ist das Chlorzink (Siedepunkt 730⁰ C) auf andere Weise kaum zu vernebeln, wenn man von der bekannten unwirtschaftlichen Vernebelungsart aus metallischem Zink und organischen Chlorderivaten in Vernebelungsbüchsen absieht. Ebenso ist nun außer dem Ammoniumcarbonat und -carbamat, als bequem zu handhabender Form des Ammoniaks, auch das Chlorammonium der Nebeltechnik erschlossen. Dieses wurde bisher nur in einem Schwelsatzverfahren, z. B. durch Abbrennen einer brikettierten Mischung von Braunkohle oder Grude, angewendet.

Man verdampft erfindungsgemäß das geschmolzene Chlorzink unmittelbar in den heißen Verbrennungsgasen und verdünnt die Dämpfe zur Abschreckung mit reichlichen Mengen Frischluft, die man auch teilweise durch Wasser oder andere Schwebstoffbildner, wie Chlorammonium und Siliciumtetrachlorid, ersetzen kann. Beim Chlorammoniumvernebeln wird eine hohe Verbrennungsgastemperatur zweckmäßig vor dessen Einführung in den Gasstrom herabgesetzt, was wirksam durch Wasserzusatz, aber ebenso gut durch Frischluftzufuhr geschehen kann.

Schwefel wird als Pulver für sich allein oder im Gemisch mit inerten Stoffen (wie Talkum, Schiefermehl) oder flüchtigen (wie Chlorammonium, Naphthalin) bei einer nur wenig über seinem Schmelzpunkt liegenden Temperatur verflüssigt oder als kalte oder heiß bereitete Lösung mit geeigneten Lösungsmitteln, z. B. Teeröl, in den Gasstrom eingeblasen, eingesprüht oder eingetragen. Der Gasstrom entstammt zweckmäßig einer Verbrennung ohne oder mit nur geringem Sauerstoffüberschuß und wird vor der Eintragung des Schwefels etwa durch teilweise Abkühlung an Kühlflächen oder durch andere Hilfsstoffe als Frischluft, wie Wasser oder anderweitig abgekühlte sauerstoffarme Verbrennungsgase, auf Temperaturen zwischen 300⁰ und' 6oo° C gebracht und nach der Beladung mit dem Schwefeldampf durch scharfe Abschreckung auf unter 8o° abgekühlt. Dies geschieht zweckmäßig ebenfalls mit Hilf sstoffen, die keinen freien Sauerstoff enthalten, und am einfachsten durch Wassereinspritzung. Um den feinverteilten Schwefel auf den Pflanzen zum Haften zu bringen, werden gleichzeitig Netz- oder Haftmittel an sich bekannter Art, wie Lösungen oder Emulsionen von Harzseifen., Kasein, Zellstoffablauge usw., getrennt in der freien Luft verteilt oder besser in die schwefelbeladenen Gase noch vor dem Austritt ins Freie eingesprüht.

Gegenüber dem Kalksprühverfahren ist das erfindungsgemäße Verfahren durch die größere Wärmeleistung der Verbrennung und den Wegfall der gewichts- und raummäßigen Belastung durch den Kalk und die Calciumsulfatrückstände im Vorteil. Beim Sprühverfahren aus Düsen allgemein ist man auf den peinlichen Ausschluß fester Verunreinigungen jeder Art in den Vorrats- und Arbeitsgefäßen angewiesen bzw. genötigt, die Arbeitsgefäße bereits im Lieferwerk zu füllen. Filter 1°° an den Steigrohren setzen die Durchtrittsgeschwindigkeit herab und bedingen eine weitere Vermehrung des Gasdrucks in den Behältern. Diese beiden bekannten- Verfahren ergeben ungleichmäßige Tröpfchengröße und ¹⁰S sind nicht frei von Spritzern. Soweit beim erfindungsgemäßen Verfahren Filter notwendig sind, genügen nun wesentlich gröbere und unempfindlichere, um die bei dem nun unbedenklichen Umfüllen aus Transportgefäßen in die Arbeitsgefäße auftretenden Verunreinigungen, wie den Eisensalzschlamm des Schwefeltrioxydes und der Nebelsäure und die voluminöse Kieselsäure in verunreinigtem Siliciumtetrachlorid u. ä. in genügendem Maß fernzuhalten, weil man nicht mehr auf solche feinzerteilende Düsen wie bisher angewiesen ist.

Man hatte deshalb schon vorgeschlagen, das Schwefeltrioxyd unmittelbar aus Schwefeldioxyd und Luftsauerstoff in einer dem Kontaktschwefelsäureverfahren nachgebildeten Apparatur herzustellen, um es noch im

monomolekularen Zustand für Nebelzwecke zur Verfügung zu haben, und auch eine Verdünnung vor dem Austritt in die freie Luft mittels anderweitig erzeugter Rauchschwaden vorgesehen. Man übernimmt jedoch dabei alle Schwierigkeiten der Kontaktschwefelsäurefabrikation, geringe und nicht beliebig veränderliche Leistung aus hohem Apparaturgewicht, und muß zum raschen Ingangsetzen

ίο auf Fremdanheizung des Kontakts¹ zurückgreifen und außerdem noch das Schwefeldioxyd in verflüssigter Form bereitstellen.

Ferner wurde vorgeschlagen, durch den festen oder flüssigen Nebelstoff einen Luft-

IS strom gewöhnlicher Temperatur zu leiten, um ihn unter seinem eigenen Dampfdruck zu verdampfen. Dabei wurde aber übersehen, daß die nicht unbeträchtlichen Verdampfungswärmen doch irgendwie aufgebracht werden

ao müssen, also außerordentlich große Luftmengen bei sehr geringer Verdampfungswirkung erforderlich sind, wenn nicht die Verdampfungswärme durch Nebenreaktionen des Nebelstoffes mit der Feuchtigkeit der Luft entstehen sollen. Das letztere ist sehr lästig, weil es feste, nichtflüchtige oder korrodierende Stoffe auf Kosten der Nebelstoffe liefert, die entweder in der Apparatur verbleiben und diese versetzen oder in grober Form vom Luftstrom mitgerissen werden. Auch Spritzer des unzersetzten Nebelstoffes werden mitgerissen und können nicht mehr nachträglich innerhalb der Apparatur zur Verdunstung kommen, wie es gerade bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gegeben ist.

Dadurch, daß die zur Verdampfung nötige Wärme erfindungsgemäß mittels heißer Verbrennungsgase zugeführt wird, lassen sich die erziielbaren Beladungsstärken beliebig steigern, die Nebenreaktionen unterdrücken oder stark verringern und mitgerissene Anteile in den Ableitungen nachträglich verdampfen. Daher läßt sich die Verdampfung auch derart leicht abwandeln, daß die Eintauchtiefe der Durchleitrohre verstellbar gemacht wird oder daß die Heißgase nur noch über die Oberfläche flüssiger oder geschmolzener Schwel·- stoffibildner geführt werden.
Bei der Vernebelung des Schwefeltrioxydes ist man keineswegs auf seine reine Form oder seine Lösung in Chlorsulfonsäure angewiesen; ganz abgesehen davon, daß man auch die normale Schwefelsäure nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bequem vernebeln kann. Bei

55, der Anwendung der leicht zugänglichen rauchenden Schwefelsäure wird der Schwefelsäurerückstand nach der Austreibung des Schwefeltrioxydes für sich allein bei nunmehr höherer Temperatur verdampft oder in einem einheitlichen Verfahren in die vor der Schwefeltrioxydaustreibung liegenden Zonen höherer Temperatur eingeführt und dort zuerst zur Verdampfung gebracht oder ohne besondere Trennung von Schwefeltrioxydaustreibung und Schwefelsäureverdampfung, wobei ein einfaches Gegenstromverfahren mit vom Gasstrom berührten Teller- und Rieseleinsätzen, Füllkörpern u. a. angewandt wird.

Bei geeigneten Stoffen kann man auch davon absehen, die Hilfsstoffzumischung bis zur vollendeten Unterkühlung gehen zu lassen, sondern nur bis zur Einstellung der richtigen Verbrennungsabgastemperatur und Sicherung des durch die Verdampfung erzielten Dispersionsgrades durch entsprechende Verdünnung des Schwadens. Dadurch werden die austretenden Dämpfe erst in einiger Entfernung von der Austrittsöffnung infolge der Wärmeausstrahlung und Vermischung mit der Außenluft sichtbar. Dies läßt sich beispielsweise mit Schwefelsäure oder Schwefeltrioxyd ausführen. Insbesondere wird "dabei der Dampf überhitzt und die Genuschtemperatur ebenfalls noch hochgehalten.

Auf gleiche Weise und namentlich noch unter gleichzeitiger Umsetzung von Hilfsstoffen mit den Schwebstoffbildnern wird erfindungsgemäß verfahren, wenn die Luftbeladungen Quelle infraroter Strahlung sein sollen, beispielsweise im Bereich von 350 bis 9" 550° C. Dazu eignen sich vornehmlich die bereits beim Austritt aus der Apparatur festen oder wenigstens nichtdampfförmigen Luftbeladungsstoffe, Phosphorpentoxyd, SiIiciumdioxyd, Zinkoxyd, Chlorzink, Zinndipxyd U-. a. m. Dabei ist beim erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, die Schwebstoffe von großen Mengen gleich heißer Gase begleiten zu lassen, die zwar selbst als Gase wenig strahlungsfähig sind, alber die ersteren vor zu rascher Abkühlung schützen.

Bei gewöhnlicher Temperatur feste Stoffe lassen sich als Formlinge, so auch mit Schiefermehl, Talkum u. ä. zusammen, oder auf poröses Trägermaterial aufgebracht — das letztere insbesondere bei vor dem Verdampfen zum Erweichen und Kleben neigenden Stoffen (wie Schwefel) — in den Gasstrom bringen. Für Flüssigkeiten oder glattschmelzende Stoffe bedient man sich auch beliebiger im Gasstrom angeordneter Füllkörper oder Rieseleinsätze beim erfindungsgemäßen Verfahren.

Durch die erfindungsgemäße Verbrennuftgsführung wird der Sauerstoff- und der Wasserdampfgehalt der Verbrennungsgase regelbar und geregelt. Für die Verdampfung von organischen Verbindungen und anderen sauerstoffempfindlichen Stoffen, so beispielsweise Schwefel,^vwird die Verbrennung auf geringen 120 · oder gänzlich fehlenden Sauerstoffgehalt der Abgase eingestellt; um Ruß und Öl dämpfe

(aus unvollständiger Verbrennung) zu erhalten, wird sie unvollständig durchgeführt und durch Einführung des Hilfsstoffs Wasser wirksam unterbrochen.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Verwendbarkeit eines und desselben Vorrichtungsaufbaues für die chemisch und physikalisch sich oft sehr abweichend verhaltenden verschiedensten Schwebstoffbildner, unter Austausch oder Umschaltung auf andere Vorratsbehälter, gegebenenfalls auch auf besondere und deshalb auf leichte Austauschbarkeit eingerichtete Zuführungsvorrichtungen. Stoffe, bei denen besonders eingerichtete Zuführungsvorrichtungen nicht erforderlich sind, können in beliebigem und beliebig oft wiederholtem Wechsel durch die Apparatur gehen. Dasselbe ist bei den Hilfsstoffen der Fall, auch soweit sie selbst an der Schwebstoffbildung irgendwie unmittelbar beteiligt sind.

Sich abweichend verhaltende Luftbeladungsstoffe einschließlich solcher, die auch als Hilfsstoffe wirken und benutzt werden, lassen sich sowohl im einheitlichen Gasstrom nacheinander unter Ausnützung oder Herbeiführung eines ihren Verdampfungsbedingungen entsprechenden Temperaturgefälles verdampfen oder auch getrennt in verzweigten Heißgasströmen einer einzigen Wärmequelle oder in solchen mehrerer selbständiger bzw. getrennter Verbrennungen, und zwar unter beliebiger Vereinigung und gemeinsamer Abschreckung durch Hilfsstoffe vor dem Austritt ins Freie. Damit erzielt man beispielsweise eine gegenseitige Lösung von Luftbeladungsstoffen ineinander oder deren Beladung miteinander, wenn verschiedene Stoffe in den nebeiförmigen Zustand gemeinsam und gleichzeitig oder unmittelbar folgend aus ihren Dämpfen übergeführt werden. Ein Beispiel dieser Art sind Schädlingsbekämpfungsmittel mit organischen Farbstoffen zu Kennzeichnungszwecken. Darüber hinaus kann auch aus derselben Vorrichtung die Luft mit gasförmiger oder tropfenförmiger schwebender Feuchtigkeit angereichert werden.

Die Anwendung künstlichen Zuges und die gegenseitige Abstimmbarkeit von Brennstoffeinsatz und den die Gastemperaturen vor und nach der Verdampfung regelnden Hilfsstoffen machen die jeweilige, aus Wärme- und Verdampfungsumsatz bestehende Leistung für einen und denselben Vorrichtungsaufbau innerhalb sehr weiter Grenzen beliebig einstellbar. Wo ein einfaches Gerät erwünscht ist und die beabsichtigte Leistung gleichmäßig oder nicht zu verschieden ist, sind Feuerungen mit Koks, Braunkohle und Holzkohle anwendbar, für stark wechselnde Leistung und schnelle Umstellung" hauptsächlich Ölbrenner.

Die Verbrennungstemperatur kann zum Schutz der Apparatur in an sich bekannter Weise herabgesetzt werden, z. B. durch Anwendung wasserhaltigen Brennstoffes, Einführung von Wasser, Wasserdampf oder reichlichem Luftüberschuß oder auch von anderen Gasen in den Brennraum oder in die Flamme selbst. Hilfsstoffe und Luftbeladungsmittel, die den Verbrennungsgasen außerhalb der 7" Verbrennungszone zugeführt werden, durchlaufen vorzugsweise zuvor einen Kühlmantel, der die Zuführungen und die Brennereinrichtung sowie den Apparatemantel vor der Überhitzung durch die Flamme schützt.

Die Abbildungen zeigen in vereinfachter und schematischer Darstellung für die vorzugsweise zur Verwendung kommenden Hochleistungsgeräte einige Beispiele neuartiger Ausführungsformen. Es werden bei diesen 8c Geräten Brenner benutzt, denen oder in denen Luft und Brennstoff durch Zuleitungen 1 und 2 zugeführt werden. Die Flamme brennt ganz oder teilweise innerhalb einer im Gehäuseinnern angebrachten, den Brenner trichterartig ummantelnden Glocke.

Die Glocke besteht auf ihrer der Flamme zugekehrten Innenseite 30 vorzugsweise aus feuerfestem Baustoff bzw. aus einer Auskleidung mit feuerfestem Material; ihr Außen- g₀ mantel 40 ist vorzugsweise mit Kühlrippen 42 versehen, und zwischen dem Mantel 40 und dem Gehäuse 29 kann ein Ringraum 31 vorgesehen werden, in den und durch den zur Kühlung des Brenners und der Gloc'ke Frischluft, Wasser oder andere Kühlmittel aus Zuleitungen 3 bzw. 32 zugeführt werden.

In Abb. ι ist ein den Brenner und die Zuleitungen ι und 2 enthaltender Deckel 33 um ein Gelenk 34 umklappbar und durch Schrauben 35 festgehalten. In Abb. 2 ist das ganze Brennergehäuse umklappbar. Die Zuleitungen ι bis 3 können sämtlich das Gehäuse 29 durchdringen oder, wie in Abb. 1 für eine Rohrschlange 3 gezeigt ist, zum Teil erst durch den Mischraum 36 geführt werden. Vermittels der Rohrschlange 3 können durch feine Löcher Hilfsstoffe, z. B. Luft und Wasser abwechselnd, zur Kühlung an die Glocke geblasen und gleichzeitig Luft in großen Mengen durch 32 in den Ringraum 31 zugeführt werden.

In Abb. 2 sind durch Betätigung des in dem Stopfbüchsendeckel 38 geführten Handrades der Brenner mit Zuleitungen 1 und 2 als Schraubenspindel und mit ihnen die Glocke40 in der Längsachse des Gehäuses 29 derart verschiebbar, daß die Breite des Ringschlitzes 41 beliebig eingestellt und nachgestellt werden kann. Dadurch können gasförmige und flüssige Hilfsstoffe als Kühlmittel wechselweise be-

nutzt werden und nach dem Durchströmen des Ringraumes· 31 sich mit den Verbrenungsgasen vermischen; die ausreichend feine Abstufung kann auch, auf andere Hflfsstoffe als Luft und Wasser so ausgedehnt werden, daß sie zugleich vorgewärmt werden, wie Nebelsäure, Schwefelsäure, rauchende Schwefelsäure, Lösungen von Chlorammonium, Ammoniumcarbonat u. a.

Durch Neigen . faes Schlitzes 41 wie in Abb. 2 kann bewirkt werden, daß die den Ringraum3i verlassenden Hilfsstoffe die Verbrennungsgase ummanteln oder, bei entgegengesetzter Schlitzneigung, deren Strom im Gets häuseteil36 oder schon vorher queren; beide verlassen sodann mit erhöhter Strömungsgeschwindigkeit den Mischraum 36 und gelangen durch die Flanschverbindung 37 hindurch oder an weiteren Zuleitungen vorbei mit den dort erhaltenen Zumischungen ins Freie. Um flüssige Hilfsstoffe einer raschen und weitgehenden Zerteilung wirksam zuzuführen, wird die Gehäusewandung 36 zweckmäßig mit Einkragungen, Eindrehungen o. dgl. versehen, um die Verdampfung durch Tröpfchenfeildung zu fördern.

Zur selbsttätigen Verstellung des Schlitzdurchlasses 41 können je nach Stärke der Flüssigkeitszufuhr durch 3 doppelwandige, unten geschlossene und oben offene, ringförmige Belastungsgefäße 43 nach Abb. 3 dienen, die sich erst füllen und nach Absperren der Zufuhr von Flüssigkeit durch Bodenöffnungen auslaufen; sie werden zweckmäßig von Rückstellfedern oder auch durch schlitzverstellende Ringkasten mit selbsttätiger Spalteinstellung, wie 44, getragen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von Nebeln, Rauch und anderen Luftbeladung-en, insbesondere zur Schädlingsbekämpfung oder als Frostschutzmittel, mit Hilfe von Verbrennungsgasen, dadurch gekennzeichnet, daß diesen Gasen vor oder nach dem Zusatz der wirksamen zu vernebelnden Stoffe zur Herabsetzung der Temperatur kalte Gase, verdampfbare Flüssigkeiten oder feste Stoffe, die selbst Nebelbildner sein können, zugeführt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brenner unter einer mit der Ummantelung der Vorrichtung (29) einen Zuführungsraum (31) für die Kühlmittel bildenden, vorzugsweise zur Regelung der Kühlmittelzuführung verstellbaren Glocke angeordnet ist.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 340 779, 525904, 628384, 632152;

österreichische Patentschrift. . Nr. 134 311; französische - .. - 746 222,

811 274.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen