DE845496C

DE845496C - Method and device for carrying out very brief chemical reactions at high pressure and high temperature in the gas phase

Info

Publication number: DE845496C
Application number: DEN2585A
Authority: DE
Inventors: Johannes Jan Broeze; Willem Johannes Dominicu Dijck
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1949-10-07
Filing date: 1950-10-01
Publication date: 1952-07-31

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung von sehr kurzzeitigen chemischen Reaktionen bei hohem Druck und hoher Temperatur in der Gasphase Es wurde bereits vorgeschlagen, chemische Reaktioliell l)ei hohem Druck und hoher Temperatur durchzuführen, indem man ein Gas in einem Zylinder mit einem Kolhen so adiabatisch wie möglich komprimiert, bis die gewünschte Temperatur und tler gewünschte Druck erreicht sind, und man daraufhin das Reaktionsprodukt sich wieder so adiabatisch wie möglich entspannen läßt, wodurch man bewirkt, daí3 das Produkt sich unmittelbar nach oder während der Reaktion als Folge der Entspannung alikühlt. Nuf diese Weise ist es möglich, ein sehr schnelles Erhitzen und Abkühlen zu erzielen, welches äußerst wünschenswert ist, um einen befriedigenden Verlauf dieser Reaktionen sicherzustellen.Method and device for carrying out very short-term chemical Reactions at high pressure and high temperature in the gas phase It has already been proposed to carry out chemical reactions at high pressure and high temperature, by keeping a gas in a cylinder with a piston as adiabatic as possible compressed until the desired temperature and pressure are reached, and you then relax the reaction product again as adiabatically as possible leaves, whereby one causes that the product is immediately after or during the Reaction as a result of relaxation ali cools. In this way it is possible to have a to achieve very rapid heating and cooling, which is highly desirable is to ensure a satisfactory course of these reactions.

Das zu verdichtende Gas kann das Gas oder das Gasgemisch sein, welches reagieren soll oder, wenn eine der Reaktionskomponenten in der flüssigen oder festen Phase sich befindet, ein Aerosol oder ein inertes Gas oder eine der Reaktionskomponenten, in die die zu behandelnde Flüssigkeit oder die reagierende Flüssigkeit später eingespritzt werden soll. Es kann vorteilhaft sein, ein inertes Gas zu einem zu verdichtenden Gas zuzusetzen, um ein größeres Cp/Cv-\ erhältnis des zu verdichtenden Gemisches und infolgedessen eine höhere Temperatur hei einem gegehenen verdichtungsverhältnis zu erzielen.The gas to be compressed can be the gas or the gas mixture, which should react or if one of the reaction components is in the liquid or solid Phase is located, an aerosol or an inert gas or one of the reaction components, into which the liquid to be treated or the reacting liquid is later injected shall be. It can be advantageous to convert an inert gas into one to be compressed Add gas to obtain a larger Cp / Cv ratio of the mixture to be compressed and consequently a higher temperature at a given compression ratio to achieve.

I)ie für die Verdichtung erforderliche Energie wird weitgehend durch die Entspannung des Re- aktionsprodukts geliefert. Wegen des Wärmeverlustes und der Reibungsverluste wird es fast immer notwendig sein, der Vorrichtung zusätzliche Energie zuzuführen, selbst wenn theoretisch die Entspannungsenergie gleich oder etwas größer als die Verdichtungsenergie ist. Dies ist der Grund, warum vorgeschlagen wurde, eine derartige Vorrichtung in Form einer Kolbenmaschine mit einer Kurbelwelle zu konstruieren, wobei die letztgenannte durch eine äußere Energie anzutreiben ist. Dies bedeutet jedoch, daß die Vorrichtung verwickelt und kostspielig wird. I) The energy required for compression is largely due to the relaxation of the promotional product delivered. Because of the heat loss and the frictional losses it will almost always be necessary to add to the device To supply energy, even if theoretically the relaxation energy is the same or is slightly larger than the compression energy. This is why suggested such a device in the form of a piston engine with a crankshaft to be constructed, the latter being driven by an external energy. However, this means that the device becomes complicated and expensive.

Das Ziel der Erfindung ist, das Verfahren und die Vorrichtung derart abzuändern, daß beträchtlich einfachere Einrichtungen verwendet werden können. The aim of the invention is to make the method and the device such to be modified so that considerably simpler facilities can be used.

Das Prinzip besteht darin, die für die periodischen Kreisläufe des Verfahrens erforderliche Energie durch ein Gas zuzuführen, das dem Zylinder unter einem geeigneten Druck, der wesentlich niedriger als der im Zylinder auftretende Höchstdruck ist, zugeführt wird, dessen Entspannung die erforderliche Energie erzeugt. Wenn das Gas bei Beginn der Entspannung zugegeben wird, muß es unter dem Druck stehen, der dann in dem Zylinder herrscht, d. h. praktisch dem höchsten in dem Zylinder vorkommenden Druck. Um dies zu vermeiden, kann das Druckgas während des Entspannungstaktes, nachdem der Druck in dem Zylinder unter den gewünschten Druck des Einspritzgases gefallen ist, zugeführt werden. Während des weiteren Teils des Entspannungstaktes leistet dieses Druckgas eine Arbeit, deren Größe durch Auswahl des Drucks des Druckgases gesteuert werden kann, und der Einlaßpunkt kann daher der Energie angepaßt werden, die erforderlich ist, um die Vorrichtung mit dergewünschtenGeschwindigkeit laufenzulassen. Das Druckgas kann auch an einem geeigneten Punkt des Verdichtungstaktes zugeführt oder eingespritzt werden, so daß es zusammen mit dem zu behandelnden Gas verdichtet wird, welches in dem Zylinder vor derVerdichtungeingeführt wurde, und nur anschließend expandiert, wobei naturgemäß dafür gesorgt werden muß, daß die überschüssige Entspannungsenergie des verdichteten Gases ausreichend ist, um die Vorrichtung bei der gewünschten Geschwindigkeit laufend zu erhalten. Der Einfluß, den dieses verdichtete Gas auf die Zusammensetzung des zu verdichtenden resultierenden Gemisches und auf den Druck und die Temperatur während solcher Verdichtung ausübt, muß naturgemäß in Rechnung gestellt werden. Ferner kann das Druckgas sowohl während der Verdichtung als auch während der Entspannung eingespritzt werden.The principle is that for the periodic cycles of the Process required energy to be supplied by a gas that is below the cylinder a suitable pressure, which is much lower than that occurring in the cylinder Maximum pressure is supplied, the relaxation of which generates the required energy. If the gas is added at the beginning of the expansion, it must be under the pressure which then prevails in the cylinder, d. H. practically the tallest in the cylinder occurring pressure. To avoid this, the compressed gas can be used during the expansion cycle, after the pressure in the cylinder is below the desired pressure of the injection gas has fallen, to be fed. During the rest of the relaxation cycle this pressurized gas does a job whose size is determined by the selection of the pressure of the pressurized gas can be controlled, and the inlet point can therefore be adjusted to the energy required to run the device at the desired speed. The compressed gas can also be supplied at a suitable point of the compression stroke or injected so that it compresses together with the gas to be treated which was introduced into the cylinder before compression and only afterwards expands, whereby naturally care must be taken that the excess relaxation energy of the compressed gas is sufficient to run the device at the desired speed to receive continuously. The influence that this compressed gas has on the composition of the resulting mixture to be compressed and the pressure and temperature exercises during such compression must, of course, be invoiced. Furthermore, the compressed gas can be used both during compression and during relaxation be injected.

Gewöhnlich wird Wasserdampf als Druckgas gewählt, da Wasserdampf mit dem gewünschten Druck auf eine verhältnismäßig einfache und billige Art und Weise erhalten werden kann. Dämpfe anderer Flüssigkeiten als Wasser können auch verwendet werden. Usually water vapor is chosen as the compressed gas, since water vapor with the desired pressure in a relatively simple and cheap way and Way can be obtained. Vapors other than water can also be used be used.

Um die gewünschte Verdichtungstemperatur bei einem nicht zu hohen Verdichtungsdruck zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, das umzusetzende Gas oder das Gemisch vor oder während der Verdihtung mit einem Hilfsgas, z. n Wasserdampf. mit einem höheren C,/C,-Verhgltnis als dem erwähnten Gas oder Gasgemisch zu vermischen. Das gleiche Gas kann im allgemeinen verwendet werden. um die erforderliche Entspannungsenergie zuzuführen. To get the desired compression temperature at a not too high To achieve compression pressure, it may be advantageous to convert the gas or the mixture before or during the Verdihtung with an auxiliary gas, for. n water vapor. to be mixed with a higher C, / C, ratio than the gas or gas mixture mentioned. The same gas can generally be used. the necessary relaxation energy to feed.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann mit einer Anzahl von Zylindern mit einzeln wirkenden Kolben erstellt werden, die mit einer gemeinsamen Kurbelwelle gekuppelt sind, so daß diese nur durch eine äußere Ouelle angetrieben zu werden braucht. Eine weitere Vereinfachung kann jedoch erhalten werden bei Verwendung von doppelt wirkenden Kolben und hei einer Arbeitsweise nach dem Zweitaktsystem, so daß, während dieVerdichtung auf der einen Seite des Kolbens stattfindet, die Entspannung auf der anderen Seite erfolgt. Jeder Kolben kann als freier Kolben in dem Zylinder eingepaßt sein. Die bei der Entspannung auf der einen Seite des Kolbens freigemachte Energie wird hierdurch weitgehend für die V erdichtung auf der anderen Seite des Kolbens durch die temporär in dem Kolben angesammelte Energie nutzbar gemacht. The device for carrying out the method can have a number are created by cylinders with single-acting pistons that have a common The crankshaft is coupled so that it is only driven by an external source needs to become. However, further simplification can be obtained when using of double-acting pistons and a mode of operation according to the two-stroke system, so that while compression is taking place on one side of the piston, the Relaxation on the other hand takes place. Each flask can be used as a free flask in be fitted to the cylinder. The one when relaxing on one side of the piston This freed up energy is largely used for compression on the other Side of the piston can be used by the energy temporarily accumulated in the piston made.

Bei einem ortsfesten Zylinder mit festen Deckeln erzeugt der wechselnde Druck auf diesen Zylindern Kräfte auf dem Rahmen, wechselnd in Wert und Richtung, welche Kräfte kompensiert werden können durch Aufstellung einer Anzahl von Zylindern in paralleler Anordnung. T3ei einem Satz von zwei gleichen Zylindern deren Kolben in entgegengesetztem Sinne arbeiten, werden die Kräfte in axialer Richtung ausgeglichen sein, aber es bleiben noch Restmomente, für deren .Nusmerzung es notwendig ist, vier Zylinder in paralleler Anordnung aufzustellen.In the case of a stationary cylinder with fixed covers, the alternating Pressure on these cylinders, forces on the frame, changing in value and direction, which forces can be compensated by setting up a number of cylinders in parallel arrangement. In the case of a set of two identical cylinders, their pistons work in the opposite sense, the forces are balanced in the axial direction be, but there are still moments that need to be eradicated, set up four cylinders in parallel.

Es ist jedoch auch möglich, mit einem einzelnen Zylinder, falls gewünscht, in Hälften, die vollständige Ausmerzung von Kräften. die aus den Gasdrücken stammen und auf den Rahmen wirken, sicherzustellen unter Verwendung von Gasdruckkräften, die auf die Zylinderdeckel als beschleunigende Kräfte für die Masse dieser Zylinderdeckel oder einer damit verbulldenen Nasse wirken, entweder durch Ausrüsten des gesamten Zylinders mit den festen Deckeln, derart, daß er in axialer Richtung gegen den Niaschinenrahmen beweglich ist, oder durch Verwendung als Zylinderdeckel fest miteinander verbundener Alschlußkolben. In einer so gestalteten Maschine bewegen sich der zentrale Kolben und der Zylinder oder die Verschlußkolben in entgegengesetzten Richtungen hin und her, wodurch die axialen Druckkräfte, die auf diese Teile wirken, durch Beschleunigungskräfte in einem solchen Ausmaß ausgeglichen werden, daß das System nicht länger äußere Kräfte oder Momente erzeugt. However, it is also possible to use a single cylinder if desired in half, the complete eradication of forces. which come from the gas pressures and act on the frame, ensure using gas pressure forces, acting on the cylinder cover as accelerating forces for the mass of these cylinder covers or a dampened wet, either by equipping the whole Cylinder with the fixed covers, in such a way that it is in the axial direction against the riveting machine frame is movable, or firmly connected to one another by using it as a cylinder cover Final flask. In a machine designed in this way, the central piston move and the cylinder or the locking piston in opposite directions back and forth by which the axial compressive forces acting on these parts are caused by acceleration forces be balanced to such an extent that the system is no longer external Forces or moments generated.

Die Massen von zwei hin und her gehenden Teilen werden derart gewählt, daß sie umgekehrt proportional der beabsichtigten Hubwege sind; der relative Hubweg des Kolbens gegenüber den Enden des Zylinders ist naturgemäß gleich der Summe der einzelnen Hubwege. Um ihre Bewegungen zu koordinierein, können zwei sich bewegell(le Teile, falls notwendig, miteinander verl)ull(lell sein, z. 13. durch Zahn- Stangen und ein Zahnrad, welche dann nur zu vernachlässigende Kräfte aufzunehmen brauchen. The masses of two reciprocating parts are chosen in such a way that that they are inversely proportional to the intended strokes; the relative travel of the piston opposite the ends of the cylinder is naturally equal to the sum of individual stroke paths. In order to coordinate their movements, two moveable (le If necessary, parts should be connected to one another, e.g. by means of tooth Poles and a gear, which then only need to absorb negligible forces.

Die Erfindung wird nun mit größerer Genauigkeit unter Bezug auf die Zeichnungen, welche schematisch eine Anzahl von Beispielen der Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellen, beschrieben. The invention will now be described in greater detail with reference to FIG Drawings schematically showing a number of examples of the device according to FIG represent the invention, described.

Fig. I gil,t das Schema eines ortsfesten Systems mit zwei miteinander verbundenen Kolben; Fig. 2 gilit das Schema von zwei solchen Zylindern; Fig. 3 und 4 geben ein Beispiel einer Ausfiihrungsform mit einem einzelnen. an seinen Enden durch Kolben verschlossenen Zylinder; Fig. 5 gil>t eine Aiizahl von Stellungen dieser Maschine; Fig. 6, 7 und 8 zeigen schematisch einen Längsschnitt, einen senkrechten Querschnitt und eine Ansicht von ollen einer Niaschine mit einem Zylinder, der sich als Ganzes bewegt. Fig. I gil, t the scheme of a fixed system with two together connected piston; 2 shows the diagram of two such cylinders; Fig. 3 and 4 give an example of an embodiment with a single. at its ends cylinder closed by piston; 5 applies to a number of positions this machine; 6, 7 and 8 show schematically a longitudinal section, a vertical one Cross-section and a view of the ollen of a riveting machine with a cylinder extending moved as a whole.

In Fig. I sind die beiden Kolben I und I' durch eine Stange 2 verbunden, so daß sie sich zusammen wie ein einziger Koll)ell innerhalb des Zylinderraums, der iii die Teile 3 und 3' unterteilt ist, bewegen. L)ie LIaschi1le vollendet ihren Kreislauf in zwei Takten. Jeder der Räumte 3 und 3' hat eine durch einen Kolben gesteuerte Öffnung 4 und 4' zum Austragen des Reaktionsprodukts und eine durch ein Ventil gesteuerte Einlaßöffnung 5 und 5' für das Reaktionsgas, welches das Reaktionsprodukt ersetzt und somit eine Entleerung in einem Strom eintreten läßt. Die durch die Ventile 6 und 6' gesteuerten Offnungen werden zum Zuführen von Druckgas während des Entspannungstaktes verwendet. Die Steuerung der Ventile 5 und 5' und, falls notwendig, der Ventile 6 und 6' wird von der Bewegung des Systems der Kolben hergeleitet. l)ie Arheitsweise ist wie folgt: In der in Fig. I gezeigten Stellung enthält der Zylinderraum 3 verdichtetes Gas, das der Reaktion unterworfen wird oder stelzen unterworfen wurde, und ist zum Entspannten bereit. l)ie Reaktioiisprodukte werden oder wurden aus dem Zylinderraum 3' durch frisches Reaktionsgas verdrängt. Die Kolben werden jetzt nach rechts beschleunigt, und 5' und 4' werden geschlossen, worauf eine Verdichtung in 3' stattfindet, welche die Geschwindigkeit der Kolben verlangsamt. Wenn das Kolbensystem eine gewisse bestimmte Stellung erreicht hat, z.B. nahe derTaktmitte, und derDruck in 3 filter den des verdichteten Gases gefallen ist. wird 6 für eine gewünschte Zeit geöffnet, und Druckgas tritt in diesen Zylinderraum. Dieses Druckgas liefert die Energie, die erforderlich ist, die ganze Einrichtung in Bewegung zu halten. Die Verdichtung in dem rechten Zyliiiderraum und die Entspannung iii dem linken Zylinderraum dauern an, bis die Bewegung der Kolben zum Stillstand gebracht ist. Der Auslaß 4 und der Auslaß 5 wurden inzwischen geöffnet, worauf die Arbeitsweise in umgekehrter Richtung wiederholt wird. hlit einer Vorrichtung, die in Fig. I gezeigt ist, erzeugen die auf die Zylinderdeckel wirkenden Kräfte eine resultierende Kraft, die auf den Rahmen wirkt und, da sie in Wert und Richtung wechselt, unerwünschte Schwingungen hervorrufen kann. Fig. 2 zeigt eine Maschine, in der zwei Systeme, wie in -Fig. I gezeigt, parallel angeordnet sind, deren Kolben sich stets in entgegengesetztem Sinn bewegen, dank der Tatsache, daß sie durch Zahnstangen 7 und 7' und dem Zahnrad 8 miteinander verbunden sind. In Fig. I the two pistons I and I 'are connected by a rod 2, so that they come together like a single coll) ell within the cylinder space, the iii parts 3 and 3 'are divided, move. L) the leash completes hers Two-stroke cycle. Each of the spaces 3 and 3 'has one through a piston controlled opening 4 and 4 'for discharging the reaction product and one through a Valve-controlled inlet openings 5 and 5 'for the reaction gas, which is the reaction product replaced and thus allows emptying to occur in a stream. The through the valves 6 and 6 'controlled openings are used to supply compressed gas during the expansion cycle used. The control of valves 5 and 5 'and, if necessary, the valves 6 and 6 'is derived from the movement of the system of pistons. l) the way of working is as follows: In the position shown in Fig. I, the cylinder chamber 3 contains compressed air Gas that is subjected to the reaction or has been subjected to stilts, and is for Relaxed ready. l) The reaction products are or were from the cylinder space 3 'displaced by fresh reaction gas. The pistons are now accelerated to the right, and 5 'and 4' are closed, whereupon compression takes place in 3 ', which the speed of the pistons slows down. When the piston system has a certain certain Position, e.g. near the middle of the cycle, and the pressure in 3 filters the des compressed gas has fallen. 6 is opened for a desired time, and pressurized gas enters this cylinder space. This pressurized gas supplies the energy that is required is to keep the whole facility moving. The compression in the right one Cylinder space and the relaxation iii the left cylinder space continue until the Movement of the piston is brought to a standstill. Outlet 4 and outlet 5 became meanwhile opened, whereupon the procedure is repeated in the opposite direction will. With a device that is shown in Fig. I, generate the on the cylinder cover acting forces a resultant force that acts on the frame and, since they changes in value and direction, can cause undesired vibrations. Fig. Fig. 2 shows a machine in which two systems, as in Figs. I shown arranged in parallel whose pistons always move in opposite directions, thanks to the fact that that they are connected to one another by racks 7 and 7 'and the gear 8.

Obgleich die wechselnden Kräfte nicht länger eine r esultierende Kraft in axialer Richtung erzeugen, dank der Tatsache, daß sie einander ausgleichen, lileillt doch ein Moment variierend in Wert und Richtung zurück. Dieses kann ebenfalls entfernt werden durch die Konstruktion, wie sie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Der Zylinderraum 3, in dem sich der Kolben 2 bewegt, ist an seinen Enden durch die Kolben g und 9' abgeschlossen, die miteinander durch die Tragteile 10 und I0' und die Verbindungsstangen 11 und 11' verbunden sind, so daß sie sich als Ganzes bewegen. Die Auslässe 4 und 4' für die Reaktionsprodukte, welche durch den WIittelkolben 2 gesteuert werden, sind mit der Austragsleitung 12 verl)ulldeli Die Einlaßöffnungen 5 und 5' können als Ciffnungeil in der Zylinderwand ausgebildet sein, wodurch sie durch die Endkolben g und g' gesteuert werden können. Es erfolgt eine Zuführung von Reaktionsgas, da die Öffnungen 5 und 5' aus dem Gehäuse I3 herauskommen, das die Maschine umgibt, an welches Gehäuse bei 14 die Zufuhrleitung für das Reaktionsgas angeschlossen ist. Die Öffnungen zur Zuführung von Druckgas in dem Zylinder sind mit 6 und 6' bezeichnet, und diese Öffnungen sind durch federbelastete Rückschlagventile geschlossen. Ferner enthält die Ausführungsform, die in den Zeichnungen gezeigt ist, eine Einrichtung (Fig. 4), die es möglich macht, daß diese Zuführung nur während des Entspannungstaktes und nicht während des Verdichtungstaktes stattfindet. Zwischen der Druckgaszufuhrleitung 20 und den Leitungen 16 und I6', die mit den Öffnungen 6 und 6' verlinuden sind, befindet sich ein Kolbenschielierventil I7, das durch die Stange I8 betätigt wird, deren Enden an die Puffer 19 und I9' der Nerlindungsstange II anschlagen.Though the alternating forces are no longer a resulting force generate in the axial direction, thanks to the fact that they balance each other, lileillt but a moment varying in value and direction back. This can also be removed are made by the construction as shown in Figs. The cylinder space 3, in which the piston 2 moves, is at its ends by the pistons g and 9 ' completed with each other by the support parts 10 and I0 'and the connecting rods 11 and 11 'are connected so that they move as a whole. The outlets 4 and 4 'for the reaction products, which are controlled by the medium flask 2, are connected to the discharge line 12) ulldeli The inlet openings 5 and 5 'can be designed as a Ciffnungeil in the cylinder wall, whereby it through the end piston g and g 'can be controlled. There is a supply of reaction gas, since the openings 5 and 5 'come out of the housing I3 that surrounds the machine, to which housing at 14 the feed line for the reaction gas is connected. The openings for the supply of pressurized gas in the cylinder are denoted by 6 and 6 ', and these openings are closed by spring loaded check valves. Further the embodiment shown in the drawings includes a device (Fig. 4), which makes it possible that this feed only during the relaxation stroke and does not take place during the compression stroke. Between the compressed gas supply line 20 and the lines 16 and I6 ', which are lined with the openings 6 and 6', there is a piston squint valve I7, which is operated by the rod I8, the ends of which hit the buffers 19 and I9 'of the connecting rod II.

In Fig. 4, einem auf dem Längsschnitt der Fig. 3 senkrecht stehenden Teilschnitt durch die Öffnungen 6 und 6' befindet sich die Verbindungsstange der Endkolben in ihrer äußersten Linksstellung, so daß der nächste Entspannungstakt auf der rechten Seite der Figur erfolgt. Das Kolbenschieberventil ist durch den Puffer 19' nach links gestoßen. wodurch 16' mit 20 verlinuden, aber I6 abgeschlossen ist. Bei der folgenden Bewegung der Kolben, durch welche eine Entspannung auf der rechten und eine Verdichtung auf der linken stattfindet, wird Druckgas nur auf der rechten Seite zugeführt, wenn der Druck in dem Zylinder unter den des Druckgases gefallen ist. In FIG. 4, one which is perpendicular to the longitudinal section in FIG. 3 Part section through the openings 6 and 6 'is the connecting rod of the End piston in its extreme left position, so that the next relaxation stroke is done on the right side of the figure. The spool valve is through the Buffer 19 'pushed to the left. thus licking 16 'with 20, but completing I6 is. During the following movement of the piston, by which a relaxation on the right and a compression takes place on the left, pressurized gas is only on the right side supplied when the pressure in the cylinder is below that of the pressurized gas has fallen.

Gegen das Ende des Taktes wendet der Puffer 19 den Schiefer I7 in die andere Stellung, die in symmetrischer Beziehung zu der einen erläuterten ist und durch welche Druckgas auf der linken während der Entspannung, die nun auf dieser Seite folgt, zugeführt wird.Towards the end of the cycle, the buffer 19 turns the slate I7 in the other position, which is in symmetrical relation to the one illustrated and by what pressurized gas on the left during the relaxation that is now on this Page follows, is fed.

Die Bewegungen des Mittelkolbens und der Endkolbell können, falls notwendig, durch den Hebel 2I und die Verbindungsstangen 22 und 23 koordiniert werden, die die Außenenden dieses Hebels 21 mit den Endkolben bzw. mit dem Mittelkolben verbinden. Das Verhältnis der Armlängen des Hebels 21 wird im Verhältnis zu den Hubwegen der Kolben gewählt, welche wiederum abhängig sind von dem Verhältnis der Massen. The movements of the central piston and the end piston can, if necessary by lever 2I and the connecting rods 22 and 23 are coordinated, which the outer ends of this lever 21 with the end piston or connect to the central piston. The ratio of the arm lengths of the lever 21 becomes selected in relation to the stroke paths of the pistons, which in turn are dependent of the proportion of the masses.

Um genauer die Arbeitsweise der Maschine zu erliiutern, sind vier aufeinanderfolgende Stellungen <ler Kolben und der Verteilungsschieber für das Druckgas in den Fig. 5 A, B, C und D dargestellt. To explain in more detail how the machine works, there are four successive positions of the piston and the distribution slide for the Pressurized gas shown in FIGS. 5 A, B, C and D.

Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen eine Anordnung, bei <1er der Zylinder 3, in dem der Kolben 2 frei beweglich ist, mit festen Deckeln versehen ist und sich in seiner Gesamtheit frei in axialer Richtung über eilen Schlitten oder ein Bett 24 bewegen kann. FIGS. 6, 7 and 8 show an arrangement in which the cylinders are <1 3, in which the piston 2 is freely movable, is provided with fixed covers and is in its entirety freely in the axial direction over a slide or a bed 24 can move.

Unter dem Einfluß der sich ändernden Drücke, die in dem Zylinder auftreten, bewegen sich der Kolben und der Zylinder in entgegengesetzter Richtung und umgekehrt mit den Hubwegen, welche umgekehrt proportional den Massen der beiden Teile sind. Die Einlaß- und Auslaßöffnungen in der Zylinderwand werden durch den Kolben auf der Innenseite des Zylinders und durch den mit Öffnungen versehenen vclllitten auf der Außenseite des Zylinders gesteuert.Under the influence of the changing pressures occurring in the cylinder, the piston and cylinder move in opposite directions and vice versa with the stroke paths, which are inversely proportional to the masses of the two parts. The inlet and outlet openings in the cylinder wall are opened by the piston the inside of the cylinder and through the vclllitten provided with openings controlled from the outside of the cylinder.

Der Zylinder besitzt die Einlaßöffnung 25 für das Reaktionsgas und die AuslaRöffnungen 26 für das It eaktionsprodukt. Auf der Außenseite sind diese Öffnungen immer in offener Verbindung mit den i)ffnungen 29 und 30 auf dem Schlitten oder Rahmen und somit mit der Reaktionsgaszuleitung 32 und der Abgasleitung 4. Das Durchströmen wird daher ausschließlich durch den Kolben gesteuert derart, daß in den Endstellungen des Kolbens in einem der auf jeder Seite der Kolben gelegenen Räume das Reaktionsgas durch eingeführtes Druckgas ersetzt wird. I)er Kolben kann mit einem oder mehreren Ablenkern zur Führung des Strömungswegs des Gases auf den richtigen Weg versehen sein.The cylinder has the inlet port 25 for the reaction gas and the outlet openings 26 for the reaction product. On the outside are these Openings always in open connection with the i) openings 29 and 30 on the slide or frame and thus with the reaction gas feed line 32 and the exhaust gas line 4. Das Flow is therefore controlled exclusively by the piston such that in the end positions of the piston in one of the pistons on either side Space the reaction gas is replaced by introduced pressurized gas. I) he can piston with one or more deflectors to guide the flow path of the gas on the be provided in the right way.

I)as Durchströmen durch die Zylinderöffnungen 2S und 28', die zur Zuführung eines Druck- oder llilfsgases, z. 13. Wasserdampf, aus der Leitung 33 in die Zylinderräume dienen, wird sowohl durch die Stellung des Kolbens gegenüber dem Zylinder und durch diesen gegenüber seinem Schlitten mit den Öffnungen 31 und 3I' gesteuert. In der Stellung, die in Fig. 6 dargestellt ist, sind die beiden Offnungen geschlossen; der Zylinder befindet sich hier in der äußersten Rechtsstellung und der Kolben in der äußersten Linksstellung. In dem nun folgenden Takt kommt ein Augenblick, in dem 28 3I entspricht und der Kolben 2 nicht länger die Öffnung 28 verschließt. I) as flow through the cylinder openings 2S and 28 ', which lead to Supply of a pressurized or auxiliary gas, e.g. 13. Steam, from line 33 serve in the cylinder chambers, both by the position of the piston opposite the cylinder and through this opposite its slide with the openings 31 and 3I 'controlled. In the position shown in FIG. 6, the two openings are closed; the cylinder is in the extreme right position here and the piston in the extreme left position. In the bar that now follows there comes a moment in which 28 corresponds to 3I and the piston 2 no longer closes the opening 28.

Druckgas wird dann dem linken Zylinderraum mit dem sich entspannenden Produkt zugeführt. Etwas später bilden 28' und 3I' einen Durchgang, während cler Kolben noch nicht 28' erreicht hat, so daß also im rechten Raum, in dem eine Verdichtung stattfindet, Druckgas zugeführt wird, das als Hilfsgas während der Verdichtung dienen kann, um mit seinem günstigen CJCv-Vefhältnis eine höhere Verdichtungstemperatur bei einem gegebenen Verdichtungsverhältnis zu erreichen. Mit dieser Einrichtung wird also Hilfsgas sowohl während der Verdichtung, wie auch wälrend der Entspannung zugegeben. Wenn nur das letztgenannte erwünscht ist, kann dies mit Hilfe von getrenliten \'entilen in der Art erreicht werden, wie fiir die ohenerwähnte Vorrichtung beschrieben wurde.Pressurized gas is then the left cylinder space with the relaxing Product fed. A little later, 28 'and 3I' form a passage, while the Piston has not yet reached 28 ', so that there is a compression in the right space takes place, compressed gas is supplied, which serve as an auxiliary gas during the compression can achieve a higher compression temperature with its favorable CJCv ratio to achieve at a given compression ratio. With this facility is therefore auxiliary gas both during compression and during relaxation admitted. If only the latter is desired, this can be done with the help of separators The elements can be achieved in the manner described for the above-mentioned device became.

Durch Anbringen von einem oder mehreren Puffern oder Federn wird dafür gesorgt, daß der Zyliner sich bei ihrer lAeN-egung um seine Zentral stellung herum bewegt. wobei diese Stellung symmetrisch gegenüber den l?almei oder Schlitten ist. By attaching one or more buffers or springs made sure that the cylinder moves around its central position when you move it moved around. this position being symmetrical towards the l? almei or carriage is.

Der Rahmen, über den der Zylinder sich bewegt, kann in verschiedener Weise konstruiert sein, z. 13. mit einer zylindrischen Bohrung, in dem der Arbeitszylinder angeordnet ist. I)ie Reibung kann durch Ersetzen der gleitenden ReiStlng soweit wie möglich durch rollende Rei{ung vermindert sein oder durch Ausgleichen der senkrechten Gewichtsi>elastung des Zyl indergewichts durch clurcll Verwendung von Hilfskanälen od. dgl. iii die Druckgas eingeführt wird. The frame over which the cylinder moves can be in different Be constructed in a way, e.g. 13. with a cylindrical bore in which the working cylinder is arranged. I) The friction can be increased by replacing the sliding friction be reduced as much as possible by rolling friction or by leveling the vertical Weight loading of the cylinder weight by clurcll use of auxiliary channels or the like. iii the pressurized gas is introduced.

Um die beschriebene Vorrichtung in Bewegung zu setzen, kann Gehrauch von dem Druckgas gemacht werden, indem man die verschiedenen Teile in eine solche Stellung hringt, <laß dieses Gas in einen Arbeitsraum eintreten kann. To set the device described in motion, Gehrauch of the pressurized gas can be made by putting the various parts in such a Position, <let this gas enter a work area.

PATENTANSPRCCHE r. Verfahren zur Durchführung von sehr kurzzeitigen chemischen Reaktionen bei hohem Druck und hoher Temperatur in der Gasphase mit Hilfe einer Verdichtung, der eine Entspannung folgt, in dem Zylinder einer hin und her gehenden Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß die zuzuführende Energie, um die hin und her gehende Maschine in Bewegung zu halten, aus der Entspannungsenergie eines Gases erhalten wird, das in den Arbeitszylinder unter einem Druck eingeführt wird, der wesentlich niedriger ist als der höchste in dem Zylinder auftretende Druck. PATENT CLAIM r. Procedure for carrying out very short-term chemical reactions at high pressure and high temperature in the gas phase using compression, followed by relaxation, back and forth in the cylinder walking machine, characterized in that the energy to be supplied to the to keep the reciprocating machine moving from the relaxation energy a gas introduced into the working cylinder under pressure which is significantly lower than the highest pressure occurring in the cylinder.

Claims

2. The method according to claim I, characterized in that the the Relaxation energy supplying gas in the working cylinder during the relaxation is introduced.

3. The method according to claim I, characterized in that the the Gas that supplies relaxation energy into the working cylinder during compression is introduced.

4. The method according to claim I to 3, characterized in that the the gas providing the expansion energy is the same auxiliary gas with a high Cp / Cv, as it is introduced into the cylinder at the start or during compression.

5. The method according to claim I to 4, characterized in that the called gas is water vapor.

6. A two-stroke machine for performing the method according to claim I, consisting of a cylinder with a piston, on both sides of which there is a working space is located, characterized in that the cylinder with openings for the supply and discharge of the agents that have already been treated and those to be treated and furthermore with one or two openings for the supply of the relaxation energy Gas is provided.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the or the pistons as well as the cylinder with closed ends in the axial direction are movable against the machine frame.

8. Apparatus according to claim 6, characterized in that the Ends of the cylinders are closed by pistons that are firmly connected to each other are.

9. Apparatus according to claim 7, characterized in that the cylinder openings for the supply and discharge of reaction gases and reaction products and for the the expansion energy supplying gas extend to the outside of the cylinder and the frame or surface over which the cylinder moves, corresponding Has openings that are connected to the various lines.

Io. Device according to claim 9, characterized in that the Openings for the supply of the reaction gas in the middle of the cylinder and the Frame lie and lead the said gas to both ends of the cylinder, while the Openings for the supply of the expansion energy supplying gas in the axial direction Direction more towards the ends of the cylinder, each of the latter Openings the gas only leads to one side of the cylinder.

1 1. Apparatus according to claim 7, characterized in that means are provided which tend to bring the cylinder into its central position.

12. The device according to claim 6, characterized in that the Supply of the gas providing the relaxation energy to the person or persons concerned Openings is controlled by a valve which is operated by a member whose Movement is derived from the movement of the piston.

13. The apparatus according to claim I2, characterized in that the Valve is constructed as a slide valve that is moved by the piston when the piston is near its end position, and such that the injection of the Relaxation energy supplying gas takes place only during the relaxation cycle.