EP0097860B1 - Acetylengas-Reaktor - Google Patents

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EP0097860B1
EP0097860B1 EP83105750A EP83105750A EP0097860B1 EP 0097860 B1 EP0097860 B1 EP 0097860B1 EP 83105750 A EP83105750 A EP 83105750A EP 83105750 A EP83105750 A EP 83105750A EP 0097860 B1 EP0097860 B1 EP 0097860B1
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EP
European Patent Office
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acetylene
gas
reaction chamber
water
reactor according
Prior art date
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EP83105750A
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English (en)
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EP0097860A2 (de
EP0097860A3 (en
Inventor
Wolfgang Dipl.-Ing. Priesemuth
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Original Assignee
Individual
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Publication of EP0097860A3 publication Critical patent/EP0097860A3/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10H—PRODUCTION OF ACETYLENE BY WET METHODS
    • C10H21/00—Details of acetylene generators; Accessory equipment for, or features of, the wet production of acetylene

Definitions

  • the invention relates to an acetylene gas reactor which is also suitable for mobile use and preferably works with low pressure, in particular for feeding a motor vehicle engine, consisting of a calcium carbide storage container, a reaction chamber arranged below the storage container and used for acetylene development, and one connected to the bottom of the storage container , in the reaction chamber protruding screen basket, on which a spray nozzle arrangement for supplying the water required for the reaction is arranged, and an outlet connection connected to the bottom of the reaction chamber for the calcium hydroxide sludge or lime dust produced.
  • a motor vehicle engine consisting of a calcium carbide storage container, a reaction chamber arranged below the storage container and used for acetylene development, and one connected to the bottom of the storage container , in the reaction chamber protruding screen basket, on which a spray nozzle arrangement for supplying the water required for the reaction is arranged, and an outlet connection connected to the bottom of the reaction chamber for the calcium hydroxide sludge or lime dust produced.
  • the present invention aims to further develop and improve such a reactor which has already been tried and tested in practice with regard to a more practical supply and disposal in connection with cooling and cleaning of the acetylene gas generated at relatively high temperatures.
  • a separate gas collection and water supply container fed with the excess water of the reaction chamber is arranged separately from the reaction chamber, that the lower part of the container containing the water supply is connected via a line to the spray nozzle arrangement that from the upper area of the reaction chamber receiving the acetylene, a gas line leads to a bottom opening of the separate container and that the acetylene gas outlet connection leading to the consumers is provided in the upper area of the separate container.
  • the actual reactor can now be made significantly smaller, since gas and water can be stored in the separate container.
  • a larger supply of calcium carbide can be stored in a reactor of certain dimensions.
  • the calcium carbide storage container of the reactor could, for example, have a capacity of 20 kg of carbide, which corresponds to a mileage of 300 to 400 km in a middle-class motor vehicle.
  • Another feature of the invention relates to the collection of the calcium hydroxide sludge or lime dust that is now, according to the development of this invention, conducted via a pipeline - optionally with the addition of a pump - into a collection container to be set up separately. If, according to the proposal of the invention, the same containers with the same connecting dimensions are provided for the calcium carbide refill and for collecting the calcium carbide sludge, it is possible to use a carbide container which has become empty after the carbide feed to receive the carbide sludge.
  • a filled sludge container could therefore always be dispensed at a "tank" point and the newly received carbide container could be connected as the next sludge container after it had been emptied into the storage container.
  • the reactor according to the invention consists of an essentially cylindrical housing 1, a separate gas collecting and water storage container 2 and a removable collecting container 3 (FIG. 3) for the calcium hydroxide sludge or lime dust that occurs.
  • the housing 1 encloses the calcium carbide storage container 4, which is separated from the actual reaction chamber 6 by a funnel-shaped base 5.
  • the upper end face 7 of the housing 1 has a fill opening 8 in the middle, which is connected to a filler neck 9 which can be closed with a screw cap 10.
  • a closure flap 11 which is resiliently held in the closed position, can be provided in front of the filling opening 8.
  • the funnel-shaped bottom 5 of the storage container 4 In the middle is the funnel-shaped bottom 5 of the storage container 4 with a substantially extending underneath it cylindrical screen basket 12, into which the calcium carbide can enter from the reservoir 4 under the influence of gravity.
  • This basket is made of perforated sheet metal or wire mesh.
  • the mesh size of the mesh is relatively small on the side walls of the screen basket 12, since the carbide granules pulverize under the influence of the reaction heat.
  • the bottom surface 12a of the sieve is somewhat coarser-meshed so that there is no sticking and incrustation of the powdered calcium carbide granules and the removal of the calcium hydroxide sludge or lime dust is not hindered.
  • the sieve basket 12 is surrounded by an annular spray nozzle arrangement 13 with which the water required for the reaction can be sprayed against the walls of the sieve basket 12 and against the calcium carbide contained in the sieve basket.
  • the spray nozzle arrangement consists of an annular tube 14, which surrounds the screen basket 12 concentrically. Instead of a self-contained ring tube 14, as shown in FIG. 2, an annular tube, which extends almost over the entire circumference and is closed at the free end, can also be used.
  • the ring tube 14 is supplied via a line 15 which crosses the wall of the housing 1 and is connected to the lower part of the separate container 2, in which the water required for the reaction is kept in stock.
  • the water is conveyed from the separate container 2 to the spray nozzle arrangement 13 preferably via a pump 17 which is switched on in the line 15 and which sucks off the water at the bottom connection 18 of the container 2.
  • the ring tube 14 On the inner circumference of the ring tube 14 there are several spray nozzles 19 distributed over the circumference, via which the water required on the ring tube can be fed in the direction of the strainer basket 12. These spray nozzles 19 are directed so that they can irradiate a large part of the walls of the screen basket 12 and the calcium carbide contained therein. However, at least some of the nozzles 19 are preferably directed so that they support the passage of the calcium carbide particles or the calcium carbide powder in the direction of the collecting container 3. When using a pump 17, it can preferably be driven electrically from the on-board battery.
  • the pump 17 can also be controlled with a bensor 38, which detects the gas pressure in the upper part 27 of the separate container 2 in order to switch on the pump 17 only when a preset minimum pressure of, for example, 100 mb is not reached.
  • a funnel 21 arranged below the strainer basket 12 collects the calcium hydroxide sludge falling out of the strainer basket and directs it into a line 22 crossing the bottom of the housing 1, from which the calcium hydroxide sludge under the influence of gravity, assisted by that in the reaction chamber 6 prevailing pressure, can reach the reservoir 3.
  • a further feed pump 23 electrically driven from the on-board battery can also be provided in line 22.
  • the collecting container 3 is not firmly connected to the housing 1.
  • a screw cap 24 is also provided here, just as on the carbide filler neck 9, via which the collecting container 3 can be connected and easily removed if necessary. Understandably, the carbide filler neck and also the connecting line to the collecting container 3 are provided with appropriate seals, so that the generated acetylene gas cannot escape and the environment cannot be exposed to odors.
  • the screw caps 10 and 24 are preferably of identical design, so that one can use emptied carbide storage containers which can be placed on the carbide filler neck 9 after their emptying into the storage container 4 as a collecting container. To fill up the storage container 4, there is no need to empty the collecting container 3, which can be dispensed with its filling in order to be replaced by an empty carbide storage container.
  • the acetylene gas which arises in the reactor chamber when spraying the screen basket contents is extremely light, so that condensation can occur. So that condensation water is never passed on to the acetylene gas consumers, in the reactor according to the invention the gas is removed from the reaction chamber in the vicinity thereof via a gas line 25 which opens at the end and crosses the wall of the housing 1 and via the bottom opening 26 in the lower one Part 16 of the separate container 2 occurs.
  • the acetylene gas enters at the bottom opening 26, it first crosses the water supply present in the lower part 16 of the container 2 and then collects in the upper part 27 of the container 2. From there, the collected acetylene gas can be discharged via the gas outlet connection 20.
  • This connector 20 is connected to a pressure reducing valve 28 with which the use pressure of the gas can be adjusted.
  • a pipeline 29 leads from the pressure reducing valve 28 to an impulse 30 or a mixing valve and from there to the consumer.
  • Water filler neck 32 is provided, which of course must be gas-tight closable. A further water filling takes place via a connecting bore 33 between the reaction chamber 6 and the container 2. Excess water is continuously discharged from the reaction chamber 6 to the container 2 via this opening 33, in which the water level is understandably kept below the level of the opening 33.
  • the carbide particles disintegrate and, if they are smaller than the mesh opening of the sieve basket base (12a), can fall out downwards. This falling out is favored by the water flow.
  • the calcium hydroxide sludge then reaches the collecting container 3 via the funnel 21 and the line 22. According to the removal of the calcium hydroxide sludge, further carbide can then enter the sieve basket 12 from the storage container 4 for the subsequent reaction.
  • the switched on in the line 22 pump 23 is designed so that it only discharges the compressed sludge from the funnel 21 and at the same time forms a barrier against undesired escape of the acetylene gas from the reaction chamber 6.
  • the reactor according to the invention now consists of several chambers, on the one hand there is a larger filling volume for the storage container 4 and on the other hand a lower design which facilitates the installation of the reactor in motor vehicles. It is also of particular advantage that the reactor can be charged with water without opening the actual reaction chamber 6 to the outside. This prevents odor nuisance. It is also particularly advantageous in the reactor according to the invention that the collecting container 3 is arranged separately from the reactor housing 1 and can therefore be separated very easily from the reactor. Of particular importance in the reactor according to the invention, however, is that the very hot acetylene gas which arises in the reaction chamber 6 can be cooled well in the separate container 2, so that undesired condensate formation in the gas lines to the consumer and in the consumer themselves cannot occur.
  • the acetylene gas reactor essentially consists of three containers 101, 102 and 140.
  • the actual reactor vessel 101 essentially coincides with vessel 1 of FIGS. 1 to 3.
  • the difference is that that the carbide storage space 104 is bounded at the bottom by a sloping bottom, to which a flat sieve basket 112 connects, which is directed toward the interior of the container 101 and extends across the width of the vessel 101 to approximately the middle.
  • a flat nozzle arrangement 113 which is fed via a line 115, a water pump 117 and a line 118 from the water chamber 116 of the combined gas and water container 102, extends over this screen basket 112 in the same length and width dimensions.
  • the acetylene gas formed in the gas space 106 of the container 101 is introduced via a line 125 and a pump, not shown, into the water-filled space 116 of the container 102, so that the gas in the water can be cooled there and then rise into the gas space 127 , where it can reach the acetylene gas consumer via the pressure reducing valve 128 and the mixing valve 130.
  • a sensor 138 controlling the water supply to the reactor is provided on the gas storage space 127.
  • a pressure relief valve 149 prevents the creation of an excess pressure in the gas space 127.
  • an upwardly open filter basket is supported within the container 140, which can be sealed gas-tight with a lid 141 on supports 142, the walls and bottom of which are water-permeable, but retain the solid parts of the carbide sludge.
  • the water collecting at the bottom of the container 140 is conveyed into the water compartment 116 of the container 102 via a pump 145 and a line 146.
  • filter insert 103 with the solids of the hydroxide sludge is filled, after opening the cover 141 the filter basket 103 to be filled on its open upper side via the line 144 can be removed from the container 140 on the handle 143 in order to then insert a new filter basket 103.
  • the check valves 147 and 148 used in lines 146 and 125 serve to ensure the safety of the reactor system and are only permeable in the direction of the water storage space 116 and block in the opposite direction.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen, auch für den mobilen Einsatz geeigneten, vorzugsweise mit Niederdruck arbeitenden Acetylengas-Reaktor, insbesondere zur Speisung eines Kraftfahrzeugmotors, bestehend aus einem Calciumcarbid-Vorratsbehälter, einer unterhalb des Vorratsbehälters angeordneten, der Acetylenentwicklung dienenden Reaktionskammer, einem am Boden des Vorratsbehälters angeschlossenen, in die Reaktionskammer hineinragenden Siebkorb, an dem von eine Sprühdüsenanordnung zur Zufuhr des zur Reaktion erforderlichen Wassers angeordnet ist, und einem am Boden der Reaktionskammer angeschlossenen Auslaßstutzen für den anfallenden Calciumhydroxidschlamm bzw. Kalkstaub.
  • Ein solcher Acetylengas-Reaktor ist Gegenstand der deutschen Patentanmeldung DE-A 31 31 670.0 des Anmelders.
  • Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Weiterentwicklung und Verbesserung eines solchen in interner praxis bereits erprobten Reaktors im Hinblick auf eine praxisgerechtere Ver- und Entsorgung in Verbindung mit einer Kühlung und Reinigung des unter relativ hohen Temparaturen erzeugten Acetylengases.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß getrennt von der Reaktionskammer ein gesonderter, mit dem Wasserüberschuß der Reaktionskammer gespeisten Gassammel- und Wasservorrats-Behälter angeordnet ist, daß der untere, den Wasservorrat enthaltende Teil dieses Behälters über eine Leitung mit der Sprühdüsenanordnung verbunden ist, daß von dem das Acetylen aufnehmenden oberen Bereich der Reaktionskammer eine Gasleitung zu einer Bodenöffnung des gesonderten Behälters führt und daß der zu den Verbrauchern führende Acetylengas-Austrittsstutzen im oberen Bereich des gesonderten Behälters vorgesehen ist.
  • Diese erfindungsgemäße Ausbildung führt dazu, daß das gesamte durch Reaktion entstandene sehr heiße Acetylengas zunächst einmal das Reaktionswasser im gesonderten Behälter durchströmen muß und hierdurch eine erhebliche Abkühlung erfährt, bevor es sich im oberen Teil des gesonderten Behälters im Gasraum sammeln und zum Verbraucher weitergeleitet werden kann. Hierdurch wird auch die Bildung von Kondenswasser verhindert, welches sonst mit in die Leitungswege zum Verbraucher und in die angeschlossene Brennkraftmaschine eingebracht werden könnte.
  • Von Vorteil ist auch, daß nunmehr der eigentliche Reaktor.wesentlich kleiner ausgebildet werden kann, da Gas und Wasser im gesonderten Behälter gespeichert werden kann. So kann in einem Reaktor von bestimmten Abmessungen ein größerer Vorrat an Calciumcarbid eingelagert werden. Bei der Verwendung in einem Kraftfahrzeug könnte der Calciumcarbid-Vorratsbehälter des Reaktors beispielsweise ein Fassungsvermögen von 20 kg Carbid erhalten, was bei einem Kraftfahrzeug der Mittelklasse einer Fahrleistung von 300 bis 400 km entspricht.
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung betrifft das Sammeln des anfallenden Calciumhydroxidschlammes bzw. Kalkstaubes, der nun gemäß der Weiterbildung dieser Erfindung über eine Rohrleitung - gegebenenfalls unter Zuschaltung einer Pumpe - in einen getrennt aufzustellenden Sammelbehälter geleitet wird. Wenn ge-mäß dem Vorschlag der Erfindung gleiche Behälter mit gleichen Anschlußmaßen für die Calciumcarbid-Nachfüllung und das Sammeln des Calciumcarbidschlammes vorgesehen werden, besteht die Möglichkeit, einen nach der Carbidbeschickung leer gewordenen Carbidbehälter zur Aufnahme des Carbidschlammes zu verwenden.
  • Für den Einsatz bei Kraftfahrzeugen könnte also auf einer "Tank"-Stelle jeweils immer ein gefüllter Schlammbehälter abgegeben und der neu empfangene Carbidbehälter nach seiner Entleerung in den Vorratsbehälter als nächster Schlammbehälter angeschlossen werden.
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • In der nachfolgenden Beschreibung werden anhand der beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Acetylengas-Reaktors näher erläutert.
  • In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Niederdruck-Acetylengas-Reaktor in Mehrkammer-Bauart,
    • Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie 11-11 der Fig. 1,
    • Fig. 3 eine schematische Darstellung eines an den Reaktor anschließbaren Sammelbehälters für den anfallenden Calciumhydroxidschlamm bzw. Kalkstaub und
    • Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform in schematischer Darstellung.
  • Wie die Fig. 1 zeigt, besteht der erfindungsgemäße Reaktor aus einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 1, einem gesonderten Gassammel - und Wasservorrats-Behälter 2 und einem abnehmbaren Sammelbehälter 3 (Fig. 3) für den anfallenden Calciumhydroxidschlamm bzw. Kalkstaub. Das Gehäuse 1 umschließt den Calciumcarbid-Vorratsbehälter 4, der durch einen trichterförmigen Boden 5 von der eigentlichen Reaktionskammer 6 getrennt ist. Die obere Stirnfläche 7 des Gehäuses 1 weist in der Mitte eine Einfüllöffnung 8 auf, die mit einem Einfüllstutzen 9 in Verbindung steht, der sich mit einer Schraubkappe 10 verschliessen läßt. Um eine Geruchsbelästigung beim Nachfüllen des Calciumcarbids zu vermeiden, kann vor der Einfüllöffnung 8 eine federnd in der Schließlage gehaltene Verschlußklappe 11 vorgesehen sein.
  • In seiner Mitte ist der trichterförmige Boden 5 des Vorratsbehälters 4 mit einem sich im wesentlichen senkrecht darunter erstreckenden zylindrischen Siebkorb 12 versehen, in den das Calciumcarbid aus dem Vorratsbehälter 4 unter dem Einfluß der Schwerkraft eintreten kann. Dieser Siebkorb besteht aus perforiertem Blech oder auch aus Drahtgeflecht. Die Maschenweite des Geflechts ist an den Seitenwänden des Siebkorbes 12 relativ klein, da das Carbidgranulat unter dem Ein-fluß der Reaktionshitze pulverisiert. Im Gegensatz zu den Seitenwänden des Siebkorbes ist die Bodenfläche 12a des Siebes etwas grobmaschiger, damit es dort nicht zu Verklebungen und Verkrustungen des pulverisierten Calciumcarbidgranulates kommen kann und die Abfuhr des Calciumhydroxidschlammes bzw. Kalkstaubes nicht behindert wird.
  • Der Siebkorb 12 ist von einer ringförmigen Sprühdüsenanordnung 13 umgeben, mit der das zur Reaktion erforderliche Wasser gegen die Wandungen des Siebkorbes 12 und gegen das im Siebkorb enthaltene Calciumcarbid gesprüht werden kann. Die Sprühdüsenanordnung besteht aus einem Ringrohr 14, welches den Siebkorb 12 konzentrisch umgibt. An Stelle eines in sich geschlossenen Ringrohres 14 kann auch, wie Fig. 2 zeigt, ein kreisringförmig, sich nahezu über den gesamten Umfang erstreckendes Rohr dienen, das am freien Ende verschlossen ist. Die Versorgung des Ringrohres 14 erfolgt Über eine Leitung 15, welche die Wandung des Gehäuses 1 durchquert und mit dem unteren Teil des gesonderten Behälters 2 in Verbindung steht, in welchem das zur Reaktion erforderliche Wasser auf Vorrat gehalten wird. Die Wasserförderung vom gesonderten Behälter 2 zur Sprühdüsenanordnung 13 geschieht vorzugsweise über eine in die Leitung 15 eingeschaltete Pumpe 17, die das Wasser am Bodenanschluß 18 des Behälters 2 absaugt.
  • Am inneren Umfang des Ringrohres 14 befinden sich über den Umfang verteilt mehrere Sprühdüsen 19, über die das am Ringrohr benötigte Wasser in Richtung auf den Siebkorb 12 zugeführt werden kann. Diese Sprühdüsen 19 sind so gerichtet, daß sie einen großen Teil der Wandungen des Siebkorbes 12 und des in ihm enthaltenden Calciumcarbids bestrahlen können. Vorzugsweise sind jedoch mindestens einzelne der Düsen 19 so gerichtet, daß sie den Durchlauf der Calciumcarbidpartikel bzw. des Calciumcarbidpulvers in Richtung zum Sammelbehälter 3 unterstützen. Bei Verwendung einer Pumpe 17, kann diese vorzugsweise elektrisch aus der Bordbatterie angetrieben werden.
  • Wie in der vorerwähnten älteren Patentanmeldung DE-A 31 31 670.0 des Anmelders beschrieben, kann die Pumpe 17 auch mit einem Bensor 38 gesteuert werden, welcher den Gasdruck im oberen Teil 27 des gesonderten Behälters 2 erfaßt, um die pumpe 17 nur dann einzuschalten, wenn ein voreingestellter minimaler Druck von beispielsweise 100 mb unterschritten wird.
  • Ein unterhalb des Siebkorbes 12 angeordneter Trichter 21 sammelt den aus dem Siebkorb nach unten herausfallenden Calciumhydroxidschlamm und leitet ihn in eine den Boden des Gehäuses 1 durchquerende Leitung 22, von der aus der Calciumhydroxidschlamm unter dem Ein-fluß der Schwerkraft, unterstützt durch den in der Reaktionskammer 6 herrschenden Druck, zum Sammelbehälter 3 gelangen kann.
  • Je nach den Betriebsbedingungen kann auch in die Leitung 22 eine weitere elektrisch aus der Bordbatterie angetriebene Förderpumpe 23 vorgesehen sein.
  • Zur einfacheren Entsordung des Reaktors vom anfallenden Calciumhydroxidschlamm ist der Sammelbehälter 3 nicht fest mit dem Gehäuse 1 verbunden. Auch hier ist genauso wie am Carbideinfüllstutzen 9 eine Schraubkappe 24 vorgesehen, über die sich der Sammelbehälter 3 anschliessen und bei Bedarf leicht entfernen läßt. Verständlicherweise sind der Carbideinfüllstutzen und auch die Anschlußleitung zum Sammebehälter 3 mit entsprechenden Dichtungen versehen, damit es nicht zu einem Entweichen des erzeugten Acetylengases und auch nicht zu einer Geruchsbelästigung- der Umwelt kommen kann.
  • Vorzugsweise sind gemäß der vorliegenden Erfindung die Schraubkappen 10 und 24 identisch ausgebildet, so daß man entleerte auf den Carbideinfüllstutzen 9 aufsetzbare Carbid-Vorratsbehälter nach ihrer Entleerung in den Vorratsbehälter 4 als Sammelbehälter verwenden kann. So entfällt zum Auffüllen des Vorratsbehälters 4 eine Leerung des Sammelbehälters 3, der mit seiner Füllung abgegeben werden kann, um durch einen entleerten Carbid-Vorratsbehälter ersetzt zu werden.
  • Das in der Reaktorkammer beim Besprühen des Siebkorbinhaltes entstehende Acetylengas ist außerordentlich helß, so daß es zu Kondensationserscheinungen kommen kann. Damit keinesfalls Kondenswasser zu den Acetylengas-Verbrauchern weitergeleitet wird, erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Reaktor die Gasabfuhr aus der Reaktionskammer in deren obereich Bereich über eine dort einmündende am Ende offene Gasleitung 25, die die Wand des Gehäuses 1 durchquert und über die Bodenöffnung 26 in den unteren Teil 16 des gesonderten Behälters 2 eintritt. Wenn das Acetylengas an der Bodenöffnung 26 eintritt, durchquert es zunächst den im unteren Teil 16 des Behälters 2 vorhandenen Wasservorrat und sammelt sich dann im oberen Teil 27 des Behälters 2. Von dort kann das gesammelte Acetylengas über den Gasaustrittsstutzen 20 abgeführt werden. Dieser Stutzen 20 steht mit einem Druckminderventil 28 in Verbindung, mit dem der Gebrauchsdruck des Gases eingestellt werden kann. Vom Druckminderventil 28 führt eine Rohrleitung 29 zu einem Impulser 30 bzw. einem Mischventil und von dort zum Verbraucher.
  • Zum Auffüllen des Vorratswassers ist in der oberen Stirnwand 31 des Behälters 2 ein Wassereinfüllstutzen 32 vorgesehen, der selbstverständlich gasdichtver-schließbar sein muß. Eine weitere Wasserauffüllung erfolgt über eine Verbindungsbohrung 33 zwischen der Reaktionskammer 6 und dem Behälter 2. Über diese Öffnung 33 wird kontinuierlich das überschüssige Wasser aus der Reaktionskammer 6 zum Behälter 2 abgeführt, in dem verständlicherweise der Wasserspiegel unterhalb des Niveaus der Öffnung 33 gehalten wird.
  • Der erfindungsgemäße Gasreaktor arbeitet wie folgt:
    • Nach einer Befüllung des Calciumcarbid-Vorratsbehälters 4 aus einem Behälter 3 über den Carbid-Einfüllstutzen 9 wird der entleerte Carbidbehälter am Schraubstopfen 24 angeschlossen, um dann anschließend als Sammelbehälter für den Calciumhydroxidschlamm zu dienen. Über den Wassereinfüllstutzen 32 wird der Behälter 2 bis etwas unterhalb der Offnung 33 mit Wasser gefüllt-Aufgrund der Schwerkraft, im Fahrbetrieb noch durch übliche Fahrzeugerschütterungen begünstigt, füllt das Calciumcarbid den Siebkorb 12 an. Sobald jetzt unter Steuerung des Sensors 28 mittels der Pumpe 17 Wasser aus dem Behälter 2 zur Sprühdüsenanordnung 13 gefördert wird, kommt es zur Reaktion in der Reaktionskammer 6, d. h., zur Erzeugung von relativ heißem Acetylen, welches über die Gasleitung 25 durch den Wasservorrat hindurch den oberen Teil 27 des Behälters erreichen kann.
  • Durch die Besprühung des Calciumcarbids im Siebkorb 12 zerfallen die Carbidpartikel und können dann, sofern sie kleiner als die Maschenöffnung des Siebkorbbodens (12a) sind, nach unten herausfallen. Dieses Herausfallen wird durch die Wasserströmung begünstigt. Über den Trichter 21 und die Leitung 22 gelangt dann der Calciumhydroxidschlamm in den Sammelbehälter 3. Entsprechend der Abfuhr des Calciumhydroxidschlammes kann dann aus dem Vorratsbehälter 4 weiteres Carbid in den Siebkorb 12 zur nachfolgenden Reaktion eintreten. Die in die Leitung 22 eingeschaltete pumpe 23 ist so ausgebildet, daß sie lediglich den unter Druckeinwirkung komprimierten Schlamm aus dem Trichter 21 abführt und dabei zugleich eine Sperre gegen ein unerwünschtes Entweichen des Acetylengases aus der Reaktionskammer 6 bildet.
  • Dadurch, daß erfindungsgemäß der Reaktor nunmehr aus mehreren Kammern besteht, ergibt sich einerseits ein größeres Einfüllvolumen für den Vorratsbehälter 4 und andererseits eine niedrigere Bauart, die den Einbau des Reaktors in Kraftfahrzeuge erleichtert. Von besonderem Vorteil ist auch, daß die Beschickung des Reaktors mit Wasser möglich ist, ohne die eigentliche Reaktionskammer 6 nach außen zu öffnen. Hierdurch sind Geruchsbelästigungen ausgeschlossen. Ebenfalls besonders günstig ist beim erfindungsgemäßen Reaktor, daß der Sammelbehälter 3 getrennt vom Reaktorgehäuse 1 angeordnet ist und sich somit sehr leicht vom Reaktor trennen läßt. Von ganz besonderer Bedeutung ist jedoch beim erfindungsgemäßen Reaktor, daß das in der Reaktionskammer 6 entstehende sehr heiße Acetylengas in dem gesonderten Behälter 2 gut gekühlt werden kann, so daß es nicht zu unerwünschten Kondensatzbildungen in den Gasleitungen zum Verbraucher und im Verbraucher selbst kommen kann.
  • In Verbindung mit einem in der Praxis erprobten er-findungsgemäßen Acetylengas-Reaktor sei noch erwähnt, daß besonders gute Ergebnisse zu erzielen waren, wenn der Siebkorb an seinen Seitenwänden eine Maschenweite von ca. 20 Maschen/cm2.
  • Bei der in Fig. 4 dargestellten abgewandelten Ausführungsform der Erfindung besteht der Acetylengas-Reaktor im wesentlichen aus drei Behältern 101, 102 und 140. Das eigentliche Reaktorgefäß 101 deckt sich im wesentlichen mit dem Gefäß 1 der Fig. 1 bis 3. Unterschiedlich ist jedoch, daß der Carbid-Vorratsraum 104 nach unten durch einen schräg abfallenden Boden begrenzt wird, an den sich ein flach ausgebildeter Siebkorb 112 anschließt, der zum Inneren des Behälters 101 gerichtet ist und sich über die Breite des Gefäßes 101 bis etwa zur Mitte erstreckt. Über diesem Siebkorb 112 erstreckt sich in gleichen Längenund Breitenabmessungen eine flache Düsenanordnung 113, die über eine Leitung 115, eine Wasserpumpe 117 und eine Leitung 118 aus der Wasserkammer 116 des kombinierten Gas- und Wasserbehälters 102 gespeist wird. Das im Gasraum 106 des Behälters 101 entstehende Acetylengas wird über eine Leitung 125, und eine Pumpe nicht eingezeichnet in den mit Wasser gefüllten Raum 116 des Behälters 102 eingeleitet, so daß dort das Gas im Wasser gekühlt Werden kann, um anschließend in den Gasraum 127 aufzusteigen, wo es über das Druckminderventil 128 und das Mischventil 130 den Acetylengas-Verbraucher erreichen kann.
  • Auch hier ist an den Gasvorratsraum 127 ein die Wasserzufuhr zum Reaktor steuernder Sensor 138 vorgesehen. Ein Überdruckventil 149 verhindert das Entstehen eines Überdruckes im Gasraum 127.
  • Anders als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 wird am Boden des Reaktorgehäuses 101 über die Leitung 122 der gesamte Schlamm abgezogen und mittels einer pumpe 123 über eine Leitung 144 in den schon erwähnten dritten Behälter 140 gefördert. Durch diese Maßnahme können der trichterförmige Ansatz 21 des Filterkorbes und die Wasserüberleitungsöffnung 33 zum Fortfall kommen.
  • Wie Fig. 4 erkennen läßt, befindet sich innerhalb des mit einem Deckel 141 gasdichtverschließbaren Behälters 140 auf Stützen 142 abgestützt ein nach oben offener Filterkorb, dessen Wandungen und dessen Boden wasserdurchlässig ist, aber die festen Teile des Carbid-Schlammes zurückhält. Das sich am Boden des Behälters 140 ansammelnde Wasser wird über eine Pumpe 145 und eine Leitung 146 in das Wasserabteil 116 des Behälters 102 gefördert. Nachdem der Filtereinsatz 103 mit den Feststoffen des Hydroxidschlammes gefüllt ist, kann man nach Öffnen des Deckels 141 den an seiner offenen oberen Seite über die Leitung 144 zur füllenden Filterkorb 103 am Handgriff 143 aus dem Behälter 140 herausnehmen, um dann einen neuen Filterkorb 103 einzusetzen.
  • Die in der Leitung 146 und 125 eingesetzten Rückschlagventile 147 und 148 dienen der Sicherheit der Reaktoranlage uns dind allein in Richtung zum Wasservorratsraum 116 durchlässig und sperren in der entgegengesetzten Richtung.

Claims (14)

1. Acetylengas-Reaktor, insbesondere zur Speisung eines Kraftfahrzeugmotors, bestehend aus einem Calciumcarbid-Vorratsbehälter, einer unterhalb des Vorratsbehälters angeordneten, der Acetylenentwicklung dienenden Reaktionskammer, einem am Boden des Vorratsbehälters angeschlossenen, in die Reaktionskammer hineinragenden Siebkorb, an dem eine Sprühdosenanordnung zur Zufuhr des zur Reaktion erforderlichen Wassers angeordnet ist, und einem am Boden der Reaktionskammer angeschlossenen Auslaßstutzen für den anfallenden Calciumhydroxidschlamm bzw. Kalkstaub dadurch gekennzeichnet, daß getrennt von der eigentlichen Reaktionskammer (6) ein gesonderter, mit dem Wasserüberschuß der Reaktionskammer (6) gespeisten Gassammel-und Wasservorrats-Behälter (2) angeordnet ist, daß der untere, den Wasservorrat enthaltende Teil (16) dieses Behälters (2) über eine Leitung (15) mit der Sprühdüsenanordnung (13) verbunden ist, daß von dem das Acetylen aufnehmenden oberen Bereich der Reaktionskammer (6) eine Gasleitung (25) zu einer Bodenöffnung (26) des gesonderten Behälters (2) führt und daß der zu den Verbrauchern führende Acetylengas-Austrittsstutzen (20) im oberen Bereich des gesonderten Behälters (2) angeordnet ist.
2. Acetylengas-Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (3) für den anfallenden Hydroxidschlamm außerhalb des Reaktorgehäuses (1) und des gesonderten Behälters (2) angeordnet ist und daß unter dem Siebkorb (12). eine Leitung (22) aus dem Gehäuse (1) herausgeführt ist, die an ihrem freien Ende mit einer leicht lösbaren Kupplung (24) zum Anschluß des Sammelbehälters (3) versehen ist.
3. Acetylengas-Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebkorb (112) eine flache, kastenartige Form hat und sich unterhalb einer flach ausgebildeten Sprühdüsenanordnung (113) schräg nach unten gerichtet in die Reaktionskammer (106) hineinerstreckt.
4. Acetylengas-Reaktor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im oberen Bereich (7) eine Carbideinfüllöffnung (8) aufweist, die mit einer leicht lösbaren Kupplung (10) zum Anschluß eines Carbidauffüllbehälters versehen ist.
5. Acetylengas-Reaktor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leicht lösbaren Kupplungen (10, 24) zum Anschluß gleichartiger Sammel- und Carbidauffüll-Behälter (3) identisch ausgebildet sind.
6. Acetylengas-Reaktor nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich (27) des gesonderten Behälters (2) ein gasdichtabschließbarer Wassereinfüllstutzen (32) vorgesehen ist.
7. Acetylengas-Reaktor nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den nach außen führenden Einfüllöffnungen (8, 32) von Reaktorgehäuse (1) und gesondertem Behälter (2) zum Schutz der Umgebung gegen austretendes Gas Ventilkappen (11) angeordnet sind.
8. Acetylengas-Reaktor nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schlammabfuhrleitung (22) unterhalb des Siebkorbes (12) eine Schlammförderpumpe (23) angeordnet ist.
9. Acetylengas-Reaktor nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Sprühdosenanordnung (13) von einem kreisförmig gebogenen und am Ende verschlossenen Teil der Wasserzuführleitung (15) gebildet ist.
10. Acetylengas-Reaktor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in einem gesonderten Behälter (140) ein herausnehmbarer Siebkorb (103) angeordnet ist, welcher siebartig ausgebildete Seiten und Bodenwände hat und über eine Schlammförderpumpe (123) aus dem unteren Bereich der Reaktionskammer (106) mit dem anfallenden Calciumhydroxidschlamm an seiner offenen Oberseite gespeist wird.
11. Acetylengas-Reaktor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebkorb (103) zur Bildung eines Wassersammelraumes auf einer Bockanordnung (142) abgestützt ist.
12. Acetylengas-Reaktor nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserraum des Behälters (140) unterhalb des Siebkorbes (103) über eine Pumpe (145) mit dem Wasserraum (116) des Behälters (102) in Verbindung steht.
13. Acetylengas-Reaktor nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Wasserraum (116) des Behälters (102) führenden Leitungen (125, 146) mit Rückschlagventilen (147, 148) versehen sind, die lediglich einen Zustrom in Richtung Wasserraum (116).ermöglichen.
14. Acetylengas-Reaktor nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasraum (127) des Behälters (102) mit einem Uberdrucksicherheitsventil (149) versehen ist.
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