DE825037C - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Natriumhydrid in Natriumhydroxyd-Beizbaedern - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Natriumhydrid in Natriumhydroxyd-Beizbädern

  Es ist an sich bekannt, metallische Werkstoffe,

  insbesondere Stähle, in Natriumhydroxydschmelz-

  bädern zu beizen, die einen mehr oder minder

  starken Gehalt an Natriumhydrid aufweisen. Das

  Natritimhvdridwird bei dem bekannten Verfahren

  in einer \-orriclitung, dem sog. Generator, unmittel-

  bar in dem sclimelzfliissigen Natriumhydroxydbad

  erzeugt. Hierhei wird so vorgegangen, daß ein

  unten offenes, kasttnfürmiges Gehäuse bis zu einer

  Bestimmten "liefe in (las schmelzflüssige Bad ein-

  getaucltt wird. :\uf (lem sich in dem Rohr ein-

  stellenden Schmelzspiegel wird festes metalliscli°s

  Natrium aufgegeben und von unten her in das Rohr

  \\'asserstott oder gekrakter :\mmoniak eingeleitc_t.

  \ti der Grenzfläche zwischen Natriuinhvdroxvd

  und der entstehenden Natriumschmelze spielt sich

  unter \1it@@irkung des Wasserstoffes die -ewünschte

  Reaktion ab, indem sich Natrium mit Wasserstoff zum Hydrid verbindet und von der Ätznatronschmelze gelöst wird.
• Die Diffusionsgeschwindigkeit des Natriumhydrids in der Ätznatronschmelze ist außerordentlich groß, so daß sich das Hydrid in kürzester Zeit praktisch gleichmäßig über das gesamte Bad verteilt.
• Das Verfahren hat indes et'heblicheNachteile, die vor allen Dingen darin bestehen, daß über das Beizbad eine ganze Reihe solcher Hydridgeneratoren verteilt werden müssen. Diese sind zwar äußerst einfach und bestehen praktisch nur aus einem rohrförmigen, unten offenen Kasten und einem zugeordneten Wasserstoffzuleitungsrohr, sie nehmen aber bei ihrer erforderlichen verhältnismäßig großen Anzahl erheblichen Raum in Anspruch, der als nutzbare Fläche für den eigentlichen Beizvorgang verloren ist, der aber mit Natriumhydroxydschmelze gefüllt sein muß. Dieser Raum legt mithin ein großes Volumen an Ätznatron fest, daß außerdem aufgeschmolzen und auf Temperatur gehalten @ver-den muß, so daß für den an sich nicht nutzbaren (Zaum beträchtliche Wärmeenergie aufgewendet werden muß. In manchen Fällen beanspruchen die Hydridgeneratoren ein Viertel bis ein Drittel des gesamten Beizbades. Aber selbst, wenn dieses ungünstige Verhältnis zwischen nutzbarem Beizraum und dem für die Hydriderzeuger benötigten Raum in (tauf genommen wird, ergeben sich Nachteile, weil mit dem bekannten Verfahren nicht genügend Hydrid in das Bad nachgeliefert wird, um ein kontinuierliches Beizen zu ermöglichen.
• 1#:ine 1#.rliöliung der Wasserstoff- lizw.:\tnmotiiakzufuhr fuhrt nicht zu einer Steigerung der Hydridhildung. Es müssen vielmehr Stillstandzeiten eingeschaltet werden, die eine Regenerierung des Bades ermöglichen, so daß der sich beine Beizvorrang aufzehrende Natriumhydridgehalt wieder auf 2 bis 2.3 % ergänzen kann.
• Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Durchsatz des Beizgutes zu erhöhen und gleichzeitig Raum für die Generatoren einzusparen, wobei die Mittel zur Durchführung des Verfahrens mechanisch einfach und dadurch wenig kostspielig sowie praktisch nicht störanfällig sein sollen. Ihr liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das Natriumhydrid zwar, wie an sich bekannt, durch einfaches Einwirkenlassen des Wasserstoffes auf geschmolzenes Natrium gebildet wird, daß es aber offenbar in hohem Maße zerfällt, wenn es nicht sofort in Natriumhydroxd gelöst wird. Natriumhvdroxyd löst jedoch nur- bis zu 20% Natriumhydrid. undzwar derart, daß dieLösung bei geringem N atriumhydridgehalt sehr schnell vor sich geht. sich bei höheren Konzentrationen verlangsamt und bei über 2o% Natriumhydridgehalt alles gebildet,- Natriumhydrid sofort wieder zerfällt. Bei der Reaktion an der Grenzschicht der übereinanderlagernden Schmelzen von Ätznatron und Natriummetall tritt der letztgenannte Fall offenbar in einem Teil der Grenzschicht auf, und das Natriuinhydrid geht dadurch nicht im gewünschten Maße in die Schmelze Tiber. Wenn daher Wasserstoff oder Ammoniak ini Überschuß zugeführt wird, ergibt sich lediglich eilte stärkere Durchw irbelung der Natriumschmelze, ohne daß hierdurch die Bildungsgeschwindigkeit des Natriumhydrids gesteigert wird. Der Gasüberschuß entweicht praktisch ungenutzt. Es ist deshalb> notwendig. das Hydrid im Augenblick seiner Bildung unmittelbar in Ätznatron aufzulösen. Einmal aufgelöst, zerfällt es nicht mehr und verbreitet sich mit großer Geschwindigkeit im gesamten Ätznatronbad unter der Einwirkung der hohen Diffusionsgeschwindigkeit.
• Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, Wasserstoff und Natrium planmäßig derart in inniger allseitiger Berührung mit Natriumhydroxyd initein.ander zur Reaktion zu bringen, daß unter unmittelbarer Lösung des Hydrids im Ätznatron

  die Hydridkonzentration der Schmelze im Reak-

  tionsbereich beträchtlich unter dem etwa 20% be-

  tragenden Höchstwert der Lösungsfähigkeit bleibt.

  Die drei Komponenten treffen auf diese Weise ini

  richtigen Verhältnis aufeinander, wid vor allem ist

  stets genügendÄtznatron zurLösung des gebildeten

  Hydrids zugegen. Besonders zweckmäßig ist es hier-

  bei, wenn gleichzeitig eine 1)urchwirhelung der

  Komponenten stattfindet.

  Da das Natrium wesentlich leichter ist als das

  Natriuinliv(lroxv(1, scli\\itnnit die Natriunischinelze

  auf der Ätznatronschmelze und inuß in Ausübung

  des Verfahrens nach der Erfitidutig in die Ätz-

  natronschmelze hineingezwungen werden. Eine

  weitere Ausgestaltung des Verfahrens beruht auf

  der Erkenntnis, daß (las gesclrinolzeiW N atrium-

  metall die Eigenschaft hat. Flächen zu benetzen und

  an diesen als dünner hilniül)erzttg zu'liafteii.

  Insonderheit hat (las Nati-iuninietall die Eigen-

  schaft, nietallischeFlächen, beispielsweise auslasen

  oder Stahl. in dieser \\'eise zti 1>enetzcii. und es wird

  daher vorgeschlagen, (las Natriuininetall als L`her-

  zug auf solche benetzbaren Flachen aufzubringen

  und diese gleichzeitig voii \\-asserstott und Natritttn-

  hydroxyd umspülen zti lassen. 1 >ie 1Iv(lri(il)i1(iung

  kann auf diese Weise auf einer großen 0l>erfläclie

  verteilt vor sich gehen uiid dahei uiiiuittelliar N-oni

  Ätznatron gelöst werden.

  Das Verfahren kann so atisgciil)t werden, (laß die

  benetzbaren Flächen von \\'asserstoff. Natrium-

  und Natriumhydroxydschnielze timspiilt ruhen. Die

  Flächen können aber auch bewegt x% erden. und es

  hat sich als 1>eson(lers zweckmäßig erwiesai. die

  bewegten Flächen gleichzeitig für den Transport

  der drei Komponenten zueinander, vortiehinlich

  aber zum Transport des geschmolzenen Natriums

  in die Ätznatronschnielze hinein. atiszuntitzeii.

  Die Bewegung der Flächen kaue se@hstverstünd-

  lich, wie ohne weiteres naheliegen(l. (furch eiiieii

  Motor erfolgen. L-in indes, diese mechanisrlie, im

  rauben Betrieb stets stüranf:illige :\iitriehsart zu

  vermeiden, ist es gemäß der I#:rfn(lurng lres<ni(l:rs

  vorteilhaft, den Auftrieb> des Wasserstoffes iii der

  Natriutnhydroxydschmelze tin(l/oder seine -\us-

  trittsgeschwindigkeit dazu auszunutzen. die 1)",-

  netzten Flächen, die gleichzeitig 'heile der Trans-

  porteinrichtung für die Natriumschinelze sein

  können, zu bewegen. Die Bewegung durch den

  Wasserstoff wird hierbei i(>rzugsweise niit Hilfe

  von Schaufelrädern oder ähnlichen Einrichtungen

  bewerkstelligt. Es kante feiner der Wasserstoff

  selbst zur Transportleistung herangezogen wer(len.

  beispielsweise -durch -\nwenduiig des Injektor-

  prinzips. Mithin kann der Waserstoif tuiter :\us-

  nutzung seines Verhalten: in der Ätznatron-

  schmelze die Reaktioiiskoinponetiteti unmittelbar

  oder mittelbar zueitianderführen.

  Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet

  ohne weiteres, den Transport der drei 1ioinl>onenteti

  zueinander und damit die (@eschwin(ligkeit der

  Bildungsreaktion und der Aufliisting des Hydrids

  dem Maß des Hydridverbrauches im nutzbaren

  Beizrauin anzupassen. daß in ge@@ isscn Grenzen ein

  beliebiger Durchsatz an Reizgut erfolgen kann. Unter sonst vergleichbaren Verhältnissen kann nach <lern Verfahren gemäß der Erfindung eine N-fenge Natriumhvdrid erzeugt werden, die bis turn 25fachen der nach dein bekannten Verfahren erzeugbaren -.Menge beträgt. Bei gleicher Erzeugungmenge ist die Erzeugungszeit auf etwa r!" reduziert. Infolge dieses erhöhten Umsatzes kann ferner der Erzeuger im Vergleich zum gesamten 13eizbad sehr klein gehalten werden, und es ist im allgemeinen rnit Rücksicht auf die hohe Diffusionsgeschwindigkeit des gebildeten Natriumhydrids nicht erforderlich, mehrere Erzeuger in einem 13eizbad vorzusehen. Das gesamte Reizbad steht mithin praktisch ausschließlich zur Aufnahme von Reizgut zur Verfügung.
• Je nachdem, welche Atrstührungsforrn desGrundverfahrens angewendet wird, können die Generatoren verschiedene Ausgestaltung aufweisen. Grundsätzlich weisen sie die Form eines in die Schmelz eintauchenden, unten offenen Kasten auf, in welchem (las geschmolzene Natrium auf (lein Sclirirelz:lricgel (lcs Natriumhydroxyds schwimmt.
• In den Alb. r Iris 8 sind schematisch in senkrechtem Schnitt bevorzugte Ausführungsformen solcher Erzeuger dargestellt, ohne claß sich jedoch die Erfindung auf diese Ausführungsformen heschrätrkt; es sind vielmehr Alywandlungen und andere äußere .-Ausgestaltungen mdglich, ohne claß dadurch vom lrrun(lgedanken der I?rfindung abgewichen würde. In allen Abbildungen bezeichnet i (las eigentliche Generatorgehäuse, 2 die auf der Natriumhydroxydschrnelze 3 schwimmende \atriummetallschmeIze. Mit 4 ist Glas Wasserstoffzuführungsrohr bezeichnet. Wie ersichtlich, ragt (las rolirförtnige Gehäuse r atrs <lern 13ad des Ätznatrons 3 heraus, und der Spiegel des N atriumrnetallbades stellt sich infolge des geringen spezifischen Gewichtes innerhalb des Rohres r liöl;er e_n als der Spiegel (ler Ätzrratronschmelze 3.
• Die Vorrichtung nach Abl). i besteht aus zwei koaxial angeordneten Flügelschrauben. Die Fliigelschrauben sind so ausgebildet, dalß sie gegensinnig umlaufen, indem sie entweder im umgekehrten Drehsinn umlaufen oder frei gleichsinnigere Umlauf mit gegensinniger Krümmung versehen sind. Die Flügelschraube 5 befindet sich in der NatriumschmelZe 2, während sich die Flügelschraube 6 in der Ätzrlatronsclirilelze 3 befindet. Die 13eweriung der Schraube 5 zwingt die Natriumschmelze 2 in die Schmelze 3 hinein, die ihr durch Wirkung der Schraube 6 entgegengeführt wird. Der aus dem Wasserstoftzuführungsrohr 4 austretende Wasserstoff perlt in die zusammengeführten Komponenten hinein, so daß bei innigster Berührung der drei Komponenten miteinander die Hydridbildung vor sich gellt und eine unmittelbare Lösung des Hydrids stattfindet. .\rr Stelle von reinem Wasserstott kann auch gekrakter _lnlrnotiiak Verwendung finden, und -zwar nicht nur bei der V(>rrichturig nach AN). r , sondern auch bei allen nachfolgend beschriebenen Vorrichtungen.
• Der Antrieb der Flügel 5 und 6 erfolgt in geeigneter Form durch einen Motor, der zweckmäßigerweise in seiner Geschwindigkeit stufenlos regelbar ist. Der Motor, der irgendeine beliebige Form aufweisen kann. ist in der Zeichnung der Vbersicht halber fortgelassen.
• Bei der Vorrichtung nach AM). 2 ist ein Motor für den Antrieb der Vorrichtung nicht erforderlich, es wird vielmehr für den Transport der einzelnen Komponenten zueinander die Inje'ktorwirkung des vorzugsweise unter Druck aus dem Zuführungsrohr 4 ausströmenden \Vasserstoffes ausgenutzt. Der Injektor ist hierbei unter dem Spiegel der Natriurnliydroxydsch,melze angeordnet. Das Ztrführungsrohr .4 mündet in den Injektorkörper 7, dessen Ansaugstutzen 8 bis in die Natriumscllrllelze 2 hineinragt, und z\var his zur Höhe des Natriumhydroxydspiegels des Reizbades. ItiJektorkörPer 7 und Zuführungsrohr 4 sind in einem unten offenen zylindrischen Rohr verhältnismäßig großer lichter Weite eingesetzt. Das zylindrische kolir 9 endet im oberen Teil in einem konischen Rohr ro. I?s ist ohne weiteres ersichtlich, daß auf diese Weise Wasserstoff in innigemGenlisch mit Natriurlinietal1 zusammen mit nachgesaugter Ätznatronschmelzc# in (las Rohr io hineingetrieben werden. Die Reaktion findet unter inniger Durchwirbelung der einzelnen Komponenten statt, und das Reaktionserzeugnis fließt unmittelbar durch den Generator abwärts in das Reizbad 3 ab. Das Rohr io ist vorzugsweise derart verjüngt, daß der Querschnitt in dein 'Maße geringer wird, wie beim Ablauf der Reaktion cl-,-r Wasserstoff vom Natrium aufgezehrt wird und damit eine erhebliche Volunienvermiuderung eintritt.
• Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, das konische Rohr io mit radial gestellten Blechen zu versehen oller ein Drahtgewirr darin unterzubringen. Sowohl die Bleche als auch das Drahtgewirr werden von dem Natriummeta1,1 benetzt, trlrd es bildet sich auf ihnen ein dünner Film von Natriunimetall das sich in großer Oberfläche dein Wasserstoff darbietet. Das gleichzeitig an diesen Flächen vorbeistreichende N atriumhvdrox_yd löst unmittelbar das gebildete N atritimliydrid auf, so daß mit dieser Vorrichtung ein hoher Umsatz :°rzielt werden kann.
• Vorrichtungsgemäß läßt sich die .lufgal>e, dem Wasserstoff ruhende, mit Natriuninietall benetzte Flächen darzubieten, auch so lösen, wie in Abb. 3 bis 5 dargestellt.
• In Abb.3 ist in das Generatorge'häuse i ein Rohr io' eingesetzt. Am oberen Ende dieses Rohres befindet sich eine Transportschnecke i i geringeren Durchmessers als das Rohr io'. In dein ringförmigen Raum 13, der sich zwischen dein Gehäuse der Transportschnecke i i und dem Rohr iö bildet, sind radial gestellte Bleche, ein Drahtgewirr oder sonstige benetzbare Flächen untergebracht. Bei Bewegung der in die Natriumschmelze 2 hineinragenden Transportschnecke wird vom Auftragsende zum Austragsende Natriumschmelze in die Hydroxydschmelze 3 hineingetragen. Der Raum amAustragsende der Schnecke ist mit \\'asserstoffz-ufiilirungen :4 versehen. Der Wasserstoff kann hierbei so geleitet werden, daß er durch ein Flügelrad 12 strömt und dieses in Umlauf versetzt, :und das seinerseits die Schnecke i i in gewünschtem Sinne antreibt. Die Schnecke könnte naturgemäß auch durch einen Motor angetrieben werden.
• Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist ohne weiteres deutlich. Das Natrium reagiert mit dem Wasserstoff bereits im Raum am Austragsende der Schnecke i t, wird aber auch von der Bewegung der Flügel 12 in den Ringraum 13 hineingetrieben, wo es die sich ihm darbietenden Flächen benetzt. Der Wasserstoff steigt ebenfalls durch den Raum 13 auf, so daß sich auch hier die Reaktion an fein verteilten Oberflächen abspielt.
• Eine praktisch sehr ähnlliche Vorrichtung ist in Abb. ,I dargestellt. Die Schnecke i i ist von einem konisch zulaufenden Ringraum 14 umgeben, in welchem die drei Komponenten gezwungen werden, einen schneckenartigen, durch entsprechende Leitbleche 15 vorgezeichneten Weg zu verfolgen. Die Leitbleche 15 werden ebenfalls vom Natrium benetzt. Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß die Schnecke 15 im entgegengesetzten Sinne zur Schnecke i t umläuft. Die Schnecke i i und gegebenenfalls auch die Schnecke 15 können durch ein geeignetes Flügelrad 16 o. dgl, angetrieben werden, das seine Bewegungsimpulse durch den vorzugsweise unter Druck ausströmenden Wasserstoff erhält.
• In Abb. 5 ist für den Transport des Natriums in die Schmelze 3 hinein ein Becherwerk 17 vorgesehen, das durch ein Rohr 18 hindurchgeführt ist. Das Rohr 18 hat geringere lichte Weite als das Gehäuse i des Generators. Das Natri.ummetall wird unter Benetzung der Becher in das Rohr 18 hinein,-transportiert, in das auch der Wasserstoff eingeleitet wird. Zusätzlich kann der neben dem Transportband 17 im Rohr 18 verbleibende Raum mit benetzbaren Flächen aus Drahtgewirr, Blechen o. dgl. versehen werden.
• In den Abb. 6 bis 8 sind Vorrichtungen dargestellt, bei denen sich im Generatorgehäuse ein Rad befindet, das um eine kurz unterhalb des N atriumhydroxydspiegels angeordnete waagerechte Welle umläuft. Der Umlauf ist derart, daß die in dem Rad befindlichen Hohlräume, wie Schaufeln, Taschen o. dgl., ständig aus der Natriumschmelze in die Hydroxydschmelze 'hineinbewegt werden, während durch die Hydroxydschmelze im Gegenstrom Wasserstoff aufsteigt.
• In der einfachsten Form besteht das Rad i9 aus einem zylindrischen oder rohrförmigen Körper, auf den kleine Schaufeln 2o aufgesetzt sind. Die Schaufeln nehmen die Schmelze 2 mit in das Bad 3 hinein, und es ist bei geeigneter Form der Schaufeln sogar möglich, den Umlauf -unter Benutzung des Wasserstoffauftriebes zu bewerkstelligen. Eine Scheidewand 21 im Gehäuse i sorgt dafür, daß gemäß Pfeilrichtung 22 stets frische Schistelze 3 angesaugt und die gesättigte Schmelze in Richtung des Pfeiles 23 abgeführt wird.
• An Stelle der verhältnismäßig kleinflächigen Schaufeln 20 ist es auch möglich, wie in Abb. 7 dargestellt, das Rad aus sternflügelartig zusammengesetzten Blechen zu bilden. Diese Form zeigt das Rad in Abb. 7 bei 24- Bei 25 ist das Rad als zylindrische Bürste gezeigt. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist genau die gleiche wie die nach Abb. 6, wobei sich ein größerer Wirkungsgrad deshalb ergibt, weil das Sternflügelrad oder die Bürste größere benetzbare Flächen für den \ atriumfilm bilden.
• Als besonders wirkungsvoll und dabei einfach hat sich die Vorrichtung nach Abb. 8 erwiesen. Das Rad 26 ist mit Hohlrä niste n, und zwar vorzugsweise schaufelartigen Hohlrättlnen versehen, die kurvenförmige BegrenzungsfläcIleu 27 aufweisen. Diese kurvenförmigen Begrenzungsflächen begünstigen das Abgleiten der mitgenommenen Natriumschmelze in Drehrichtung. Die ganzen Flächen 27 werden auf diese Weise gleichmäßig und besonders wirkungsvoll mit Natriumnletall überzogen. SackartigeAufnehmer 28 sorgen dafür, daß beim Durchlaufen der Natriumschmelze 2 diese in die schaufelartigen Hohlräume eingeschöpft wird. Die fast birnenförmige Gestalt der schaufelartigen, von den Flächen 27 begrenzten Hohlräume begünstigt ferner die Aufnahme des Wasserstoffes, der sich in den Hohlräumen fängt und durch seinen Auftrieb den Umlauf des Rades veranlaßt. Beim Umlauf wird der Wasserstoff in den Räumen eingeschlossen, mitgenommen und reagiert ständig mit dem fein auf den Flächen 27 verteilten Natrium. Gleichzeitig nimmt das Schauf:lra<l, begünstigt durch die Taschen 28, Natriumhvdrotvdschlnelze mit, so daß die drei Komponenten ill inniger Berührung miteinander reagieren und die finit Hydrid beladene Schmelze in Richttlttg des Pfeiles 23 an das Bad angeben wird, -#vährend zu regenerierende Schmelze in Richtung des Pfeiles 22 angesatugt wird.
• Die Vorrichtung läuft ohne jeden motorischen Antrieb mit großer Geschwindigkeit um und gestattet eine schnelle Sättigung des Bades mit Natriumllvdrid bis ztl Gehalten von etwa 20°/o und gestattet ferner bei \'erl)r:tttcit vo« Natriumhvdrid, durch den Beizvor-ang die Konzentration auf gewünschter Höhe zu halten. Die Vlnlaufgeschwindigkeit läßt sich durch Drosselung der Wasserstoffzuführ regeln, und zwar in einem Maße, die der auch bei den anderen Vorrichtungen gegebenen Regelmöglich'@keit überlegen ist.
• In Abb. 8 sind kastenförmige Verschlußdeckel 29 vorgesehen, die sich um ein Scharnier 30 in die gestrichelte Lage 3 1 klappen lassen. Auf diese Weise läßt sich der Generator verschließen und aus der Schmelze 3 ausheben, worauf der Inhalt des Generators bis zur Höhe des Randes der N'erschlüss: ausfließt. Der Rest friert ein und bildet einen luftdichten Verschluß, der beim erneuten Einsetzen il) das schmelzflüssige Bad 3 wieder aufschmilzt. Diese Anordnung, die auch bei den übrigen Ausführungsformen möglich ist" dient dazu, in gegebenen Fällen den gesamten Beizbottich für den Einsatz von Beizgut frei zu machen, weltn (lies einmal aus betriebstechnischen Gründen zweckmäßig sein sollte und vorher das Bad auf eine für die Beizung erforderliche Hydridkoiiizentration gebracht ist.
• Die Klappen 29 dienen gleichzeitig als Leitflächen und können randlos und feststehend ausgebildet sein, "venn es nicht notwendig ist, den Generator gelegentlich aus dem Beizbottich zu entfernen.
• In Abb. 8 ist ferner die Ausbildung des Generatordeckels dargestellt, die in den übrigen Abbildungen nicht gezeigt ist, aber auch für diese Vorrichtungen verwendet werden kann. Dieser Deckel wird mit einer Schubladenchargierung, d. h. mit einem durch einen Deckel verschließbaren. Kasten 33 etwa von der Form des NatrlumblockeS 34 mit trapezförniigem Querschnitt versehen. Der Natriumblock wird in den Kasten 33 eingesetzt, wenn sich die um die Achse 35 schwenkbare Schublade in der in Ahli. 9 (Aufsicht der Abb. 8) dargestellten Lage befindet und der Deckel geschlossen ist. Durch Verschieben der Schublade in die gestrichelte Stellung 36 fällt der Block durch eine entsprechende Öffnung des Generatordeckels in den. Raum 37, wo er zweckmäßig von einem Sieb 38 aufgefangen wird. Das Sieb 38 befindet sich unmittelbar über dem Spiegel der Natriumschmelze, so daß durch die strahlende @-Z'ärme das feste Natriummetall aufgeschmolzen und durch das Sieb 38 hindurch in die Schmelze 2 eintropft. Ari die Stelle der Schuhladenchargierung kann auch eine Revolverchargierung mit umlaufender Zuführung der Natriumblöcke verwendet werden. Auch jede andere geeignete Zuführung für das Natrium ist möglich, wenn sie wie die beschriebenen den Zweck erfüllt, größere Wasserstoffverluste beim Nachfüllen des Natriums zu vermeiden.
• Es ist zweckmäßig, aber nicht erforderlich, eine Anzeigevorrichtung anzubringen, die außen kenntlich macht, wie hoch der Natriumschmelzspiegel steht. Zu diesem Zweck kann ein an sich bekannter Schwimmer 39 vorgesehen werden, der um die Achse 4o schwenkbar ist, wobei an dieser Achse außerhalb des Generators ein Zeiger befestigt ist, der über einer Skala spielt.
• Wie in Abb. 8 angedeutet, ist das Wasserstoffzuleitungsrohr 4 als Rohrschlange 41 um das Gehäuse herumgelegt. Diese Anordnung, die auch bei den übrigen Ausführungsformen möglich ist, hat sich als zweckmäßig erwiesen, um den Wasserstoff vorzuwärmen und ihn so in einen reaktionsfähigeren Zustand zu bringen.
• Die Ausübung des \"erfahrens läßt es zweckmäßig erscheinen, den Antrieb in seiner Geschwindigkeit regelbar zu gestalten, um die jeweilig benutzte Vorrichtung den auftretenden besonderen Betriebsbedingungen anzupassen. Das kann geschehen durch, Beeinflussung der Geschwindigkeit der Transporteinrichtungen oder durch Änderung der Zufuhrgeschwindigkeit des Wasserstoffes und ferner durch Regelung beider. Die Vorrichtungen können dabei so gestaltet werden, daß der mechanische Antrieb der Fördermittel und/oder die Wasserstoffzufuhr Steuerimpulse empfangen von elektrischen Meßeinrichtungen, die die Hydridkonzentration des Bades selbsttätig überwachen. Diese elektrischen Meßeinrichtungen 'können in an sich für ähnlich gelagerte Fälle bekannter Weise die Leitfähigkeit, das Potential, die Dielektrizitätskonstante auswerten. Es ist ferner möglich, eine kol'ometrische Überwachung vorzusehen, bei der die elektrische Meßeinrichtung über Photozellen 'künstlich erzeugte Farbtönungen aus-,vertet. Der Meßstrom kann in den genannten Fällen über Relais geleitet werden, die ihrerseits beispielsweise den einem Antriebsmotor zugeführten Strom schalten. Es können aber auch die über Relais verstärkten 1leßströme in geeigneter Weise Drosselventile in der Wasserstoffzufuhr öffnen oder schließen, wodurch gleichzeitig bei einzelnen Ausführungsformen die Umlaufgeschwindigkeit der Transporteinrichtungen vergrößert oder verkleinert wird.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Erzeugen von Natriumhydrid in schmelzflüssigen Natriumhydroxyd-Beizbädern mittels Hindurchleitens von Wasserstoff oder gekraktem Ammoniak durch die Natriumhydroxydschmelze und durch das auf dieser schwimmende geschmolzene Natrium, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserstoff und' Natrium, gegebenenfalls unter Durchwirbelung, planmäßig derart in inniger allseitiger Berührung mit Natriumhydroxyd miteinander zur Reaktion gebracht werden, daß unter unmittelbarer Lösung des Hydrids im Ätznatron die Hydridkonzentration der Schmelze im Reaktionsbereich beträchtlich unter dem etwa 2o0/0 betragenden Höchstwert der Lösungsfähigkeit bleibt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Natrium als Überzug auf benetzbare Flächen, insbesondere Metallflächen,, aufgebracht wird, die gleichzeitig von Wasserstoff und Natriumhydroxyd umspült werden.
3. 3. Verfahren nach. Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die benetzbaren Flächen ruhen und von Wasserstoff, Natrium- und Natriumhydroxydschmelze umspült werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die benetzbaren Flächen sich bewegen und gleichzeitig dem Transport mindestens einer der drei Reaktionskomponenten dienen. j. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrieb des Wasserstoffes in der Natriumhydroxydschmelze und/ oder sein Austrittsdruck unmittelbar oder mittelbar die Reaktionskomponenten zueinanderführt, vorzugsweise indem Gasauftrieb und/oder -bewegung mit Hilfe von Schaufelrädern o. dgl. die benetzbaren und/oder transportierenden Flächen bewegen. 6. Vorrichtung in Form eines in die Schmelze eintauchenden, unten offenen Kastens, in welchem das geschmolzene Natrium auf dem Schmelzspiegel des Natriumhydroxydes schwimmt, zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch zwei, vorzugsweise koaxial angeordnete, gegensinnig arbeitende Flügelschrauben, von denen die eine in der Natriumschmelze und die andere in der Natriumhvdroxvdschmelze im Bereich de: aufperlenden Wasserstoffes umlaufen. 7. Vorrichtung in Form eines in die Schmelze eintauchenden, unten offenen Kastens zur Ausubung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3. gekennzeichnet durch einen unter dein -.Natriumhydroxydschmelzspiegel angeordneten Injektor mit einem bis in die Natriumschmelze aufragenden, mit Wasserstoffzuleitung versehenen Ansaugstutzen. B. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im konischen lnjektorrolir radial gestellte Bleche, Drahtgewirre o. dg1. als zu benetzende Flächen angeordnet sind. 9. Vorrichtung in Form eines in die Schmelze eintauchenden, unten offenen Kastens zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durchTransportschnecken,Transportketten o. dgl., die mit ihrem Auftragsende in die Natriumschmelze hineinragen und sich mit ihren Austragsenden in Räumen finit Hydroxydschmelze befinden die mit Wasserstoffzuleitungen versehen sind. io. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Räume, Führungskanäle o. d.1., die gegebenenfalls mit Blechen, Drahtgewirr oder ähnlichen benetzbaren Flächen versehen und über den Austragsräumen der Transporteinrichtungen angeordnet sind, durch die Natrium-, Natriumhydroxydschmelze und Wasserstoff gemeinsam aufsteigen. i i. Vorrichtung nach Anspruch 9 und to, dadurch gekennzeichnet, daß, koaxial und fest mit der Schnecke verbunden, ein durch den Auftrieb und/oder die Austrittsbewegung des Wasserstoffes -in Umlauf versetztes Antriebsrad, vorzugsweise ein Schaufelrad, vorgesehen ist. 12. Vorrichtung in Form eines in die Schmelze eintauchenden, unten offenen Kastens, 111 welchem das geschmolzene Natrium auf dem Schmelzspiegel des Natriumhydroxyds schwimmt, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein um eine kurz unterhalb des Natriumhydroxydspiegels angeordnete waagerechte Welle derart umlaufendes Rad, daß sich die in ihm befindlichen Hohlräume, wie Schaufeln, Taschen o. dgl." ständig aus der Natriumschmelze in die Hydroxydschntelze hitteinbewegen, während .durch die Hydroxv(lsclinielze im Gegenstrom Wasserstoff aufsteigt. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12. dadurch gekennzeichnet, daß das ka(1 aus steriitliig-l- artig zusammengesetzten Blechen 1>estelit. 1.1. Vorrichtung hach _\it,lir11cil 12. da(1ttrch gekennzeichnet. (lall (ia: ha(1 d:e F orm eifit; r zylindrischen Drahtbürste auf@@ri,t. 15. Vorrichtung nach Anspruch t21», 14, da- durch gekenilzeichnet. (1a1,,3 die Austrittsstelk: des Wasserstoffzuführuii-srohres derart aus- mittig unter dem Rad an,@eor(Inet ist, daß sich die Hohlräume einseitig niit Wa#;erst(Iff füllen. dessen Auftrieb> den l-ililauf herbeiführt. 16. Vorrichtung nach _liispriicli i i li , 1 ;, g:- kennzeichnet durch Hohlräume. inax,:on(iere schaufelartige Hohlräume finit kurvenförmigen Begrenzungsflächen, die (las Abgleiten (ler init- genommenen Natriumschmelze in Drehrichtung begiinstigen, und sackartige. #"egeii die Dreh- richtung gestellte Aufnelmier, die (lie Natriuni- schmelze in die @chaufelhoalräume einsch<ipfen. 17. Vorrichtung nach .\n,l>rach 6 his ifi, ge- kennzeichnet durch Leitbleche. die gegebenen- falls als verschließbare Klappen ausgebildet sind, an der unteren t)ffnung des Kastens zur Steuerung des Zustromes frischer und des Ab- stromes von Natriuinli\(iri(1 gesättigter Na- triuniliydroxydsclnnelze. 18. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis i 7, da- durch gekennzeichnet. (1a1:1 die Wasserstoti- zuführung als Rohrschlange uni den llv(Iri(1- erzeugerkasten herumgeführt ist. - i9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 1S, ge- kennzeichnet durch einen Schuhladen- oder Revolververschluß zum Einschleusen des festen Natriums in den Erzeuger. 20. Vorrichtung nach Anspruch < bis 19, ge- kennzeichnet durch einett Schwimmanzeiger für die Höhe des Natriumlta(I<::. 21. Vorrichtung nach eitieni oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche 6 bis 19. da- durch gekennzeichnet, daß der mechanische An- trieb der Fördermittel un(i/ocler die \\''asser- stoffzufuhr Steuerimpulse crnpfangen von elektrischen,die IIydridkoiizentration des Bades überwachenden elektrischen :Meßeinrichtungen, die die Leitfähigkeit. (las Potential, die Dielektrizitätskon.taiite oder. älter Photozellen, künstlich erzeugte l@ arl)tiinungen selbsttätig auswerten.