NO143705B - Analogifremgangsmaate ved fremstilling av dibenzo(b,f)-tiepiner og dibenzo (b,f)-oksepiner - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av gassblandinger som inneholder acetylen og etylen.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på •en fremgangsmåte for fremstilling av gassblandinger som inneholder acetylen og etylen, fra et flytende hydrokarbon ved hjelp av i hydrokarbonet to neddykkede elektroder hvis elektriske lysbue avbrytes og deretter gjenetableres med en bestemt frekvens ved at minst én av elektrodene gis en alternerende bevegelse, hvorved elektrodene bringes i kontakt og starter lysbuen, resp. fjernes fra hinannen for å bryte lysbuen.

Det er før blitt foreslått forskjellige

fremgangsmåter og innretninger for ut-førelse av denne arbeidsmåte. Men i alle disse fremgangsmåter og innretninger har det vist seg at det på elektrodene dannes en avsetning av forkokset kullstoff og at en slik progressiv ansamling bevirker at apparaturen snart blir arbeidsudyktig.

Denne foreteelse, som ikke kunne unngås før anvendelsen av den foreliggende oppfinnelse, forklarer hvorfor ingen av de kjente fremgangsmåter og innretninger har funnet industriell anvendelse til tross for de mange fordeler som kan oppnås ved krakking av hydrokarboner i flytende til-stand.

Etter langvarige undersøkelser og tall-rike forsøk ble det i henhold til oppfinnelsen funnet at hvis man arbeider under meget nøyaktige regulerte forhold, kan man i en masse av et flytende hydrokarbon — som f. eks. en brenselolje — frembringe en stabil lysbue, uten noen regulering i løpet av ar-beidstiden, slik at det blir mulig å kontinuerlig fremstille en gassblanding som inneholder betydelige mengder av acetylen og etylen.

Den foreliggende oppfinnelse beror særlig på den iakttakelse at ved spaltning av flytende hydrokarbon er størrelsesgra-den av karbonavsetning på elektrodene hovedsakelig avhengig av den temperatur . elektrodene får under driften. Videre ble det funnet at hvis rekkefølgen av lysbue-avbrytninger og -gjenopprettinger er tilstrekkelig hurtig vil den korte tid i hvilken elektrodene opphetes for det ene på grunn av den Joule-varme som utvikles av strøm-men som går gjennom elektrodene og for det annet ved overføring av lysbuevarme samt videre ved avkjølingen av elektrodene ved hjelp av det flytende hydrokarbon i

løpet av den tidsvarighet i hvilken lysbuen

slukkes, medføre at elektrodene får en tilstrekkelig moderert midlere temperatur.

Det er bare elektrodenes endepartier som

får en meget høy temperatur, og dette bare

i det øyeblikk lysbuen tennes og mens denne slår over.

Det er ved forsøk blitt påvist at for at avsetningen av karbon skal bli lokalisert utelukkende til elektrodenes endepartier er

det nødvendig at lysbuen avbrytes etter at

den har vært i drift i maksimalt 0,5 sek.,

og at avbruddets varighet er minst 0,5 sek. Mere generelt kan man si at elektrodenes innbyrdes bevegelse bør reguleres slik at en fullstendig syklus for etablering og sluk-

king av lysbuen bør ha en samlet varighet av ca. 1 sekund.

Resultatet herav er, som nevnt oven-for, at allikevel forblir noe karbon avsatt på elektrodespissene. Det har videre, i henhold til oppfinnelsen, vist seg at ansamling av karbon — med de ulemper som derav følger etter en viss tids funksjonering av apparaturen — unngås hvis man regulerer den innbyrdes avstand mellom de innbyrdes bevegbare elektroder slik at det inntrer et svakt mekanisk støt i det øyeblikk da disse elektroder bringes i berøring med hinannen for å starte lysbuen. Det har ved forsøk vist seg at et slikt støt er tilstrekkelig til å be-virke en meget god, periodisk rensing av elektrodene.

Ut fra disse forskjellige betraktninger kan fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen i hovedsaken karakteriseres ved at det arbeidsspill som omfatter lysbuens avbrytelse og overgang har en maksimal varighet på ett sekund og at elektrodene er plassert slik at det fremkommer et mekanisk støt, som renser elektrodene, i det øyeblikk da elektrodene berører hinannen, like før lysbuen tennes.

Når det for utførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen anvendes vekselstrøm er det fordelaktig å synkroni-sere en bevegelig elektrodes frem- og tilbakegående bevegelse med frekvensen av den anvendte strøm på en slik måte at tenningskontakten finner sted i det øyeblikk i hvilket spenningen har omkring verdien null. Ved denne utførelsesform kre-ves det en langt mindre selvinduksjon for begrensing av kortslutningsstrømstyrken ved tenningen, hvilket øker anleggets nytteeffekt.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen gir gode resultater, ikke bare fordi den kan utføres kontinuerlig og derved gir en ubrutt produksjon av gass som inneholder acetylen og etylen, men også gir gasser som er dannet ved krakking av hydrokarbonet ved den temperatur som opptrer inne i selve massen av flytende hydrokarbon; de blir på denne måte utsatt for en meget hurtig avkjøling som hindrer spaltning av dannet acetylen og etylen.

For maksimal utnyttelse av denne spesielle egenskap kan hydrokarbonet som behandles bli avkjølt, f. eks. ved å sirkuleres gjennom en passende kjøleinnretning. Her-ved kan hydrokarbonets temperatur holdes på en lavest mulig verdi, som imidlertid alltid må være slik at hydrokarbonet er så lettflytende at det kan sirkuleres lett.

Man kan også sørge for sirkulering av

hydrokarbonet, ikke bare gjennom et av-kjølingsapparat men også gjennom et filt-reringsapparat i hvilket det kan fjernes de små mengder karbon som uunngåelig dannes ved lysbuens innvirkning på hydrokarbonet og som løsner fra elektrodene i det øyeblikk de utsettes for et mekanisk støt i henhold til oppfinnelsen.

Ved å anvende fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen har man lett kunnet få gasser som inneholdt 25—35 pst. acetylen og 5—10 pst. etylen, mens resten av gassen i hovedsaken besto av hydrogen.

Det er blitt funnet at forbruket av elektrisk energi, beregnet på det produserte acetylen, utgjør ca. 5 kwt pr. kg acetylen og at man ved passende elektriske anordninger kan oppnå en effektfaktor på over 0,85.

En innretning for utførelse av den' for-an beskrevne fremgangsmåte, består av en

beholder for flytende hydrokarbon, minst en faststående elektrode og minst en i sin lengderetning bevegbar elektrode, anbrakt inne i denne beholder, og en innretning som kan gi vedkommende elektrode en frem- og tilbakegående bevegelse i dennes lengderetning, samt reguleringsanordnin-ger ved hvis hjelp elektrodene kan plas-seres slik at de bevegelige elektroder såvidt berører de faststående elektroder når elektrodene er nærmet mest mulig til hinannen.

En slik anordning kan dessuten' være utstyrt med innretninger som sirkulerer hydrokarbonet gjennom beholderen og, i tilfelle, gjennom en fra beholderen atskilt og utenfor denne anbrakt kjøleinnretning, samt gjennom et kontinuerlig eller diskon-tinuerlig filter.

Figurene 1—3 viser skjematisk tre forskjellige utførelseseksempler.

I fig. 1 er reaksjonsbeholderen 1 fylt med lett brensel og i beholderen rager det inn to grafittelektroder 2 resp. 3, av hvilke elektroden 2 er faststående og elektroden 3 kan forskyves i sin lengderetning og derfor er ført gjennom beholderveggen gjennom en trykk-pakning 4. Elektroden 3 kan f. eks. beveges som vist ved at dens endeparti 5 er forbundet med en skive 6, som roteres ved hjelp av en sveiv 7, men det er klart at det også kan benyttes andre anordninger som gir elektroden en frem- og tilbakegående bevegelse. Denne frem- og tilbake bevegelses frekvens er av størrelsesordenen 1400 pr. minutt. Forskyvningen av den bevegelige elektrode 3 og dennes amplitude reguleres slik at det bare inntrer et svakt støt mellom de to elektroder ved slutten av elektrodens 3 bevegelse mot venstre og at den største avstand mellom elektrodene kan bli ca. 60 mm.

På kontaktklemmene 8 og 9 påtrykkes det en likestrømsspenning av 500 volt, og i strømkretsen er det innskutt en selvinduksjon 10 som sikrer at strømstyrken ikke overstiger 700 ampére.

Under disse forhold får man jevnt frembrakt 6 Nm<3>/time av krakkinggass hvis sammensetning stort sett er som følger:

I den i fig. 2 viste variant er det i beholderen 1 anbrakt to faststående elektroder 11, 12 og to bevegbare elektroder 13, 14, på en slik måte at de to bevegbare elektroder 13, 14 kan danne en bro mellom de faststående elektroder, mellom hvilke siste spenningen påtrykkes. Det unngås på denne måte å lede strømmen til en bevegbar elektrode, slik som det skjer i den først beskrevne utførelsesform.

De bevegbare elektroder forflyttes frem og tilbake med en frekvens på 3000 pr. minutt, synkront med frekvensen av van-lig teknisk anvendt vekselstrøm (50 peri-oder/sek.). Under disse forhold er det lett å oppnå, ved forskyvning av øyeblikket for tenningskontakttilslutningen til det øyeblikk da spenningen går gjennom verdien null, eller ikke overstiger 30—50 volt, hvorfor det bare behøves å innskyte en meget liten selvinduksjon i strømkretsen.

Med en vekselstrømsspenning på 500 volt, en største strømstyrke på 500 ampére og ved utnyttelse av bare én strømveksling (den ene for lysbuen, den annen for kjøle-stansperioden) får man en jevn produksjon av 25 Nm<:>ytime gass som har følgende sammensetning:

På liknende måte kan man, ved å anvende faste elektroder og elektroder som

forskyves synkront med frekvensen av en industriell vekselstrøm benytte en anordning (fig. 3) med 6 lysbuer, ved hvis hjelp man kan utnytte alle vekslingene i en tre-fasestrøm. Lysbuetenningene vil da foregå i ordenen 15, 20, 17, 16, 19, 18, (se figuren) og frem- og tilbakebevegelsen ha en frekvens av 3000/min., som i det foranstående eksempel.

Den nettopp beskrevne, rasjonelle utnyttelse av strømmen gir et meget godt elektrisk utbytte, nemlig forbruk av stør-relsesordenen 6 kwt pr. kg produsert acetylen, med en cos. cp på ca. 0,95.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av gassblandinger som inneholder acetylen og etylen fra et flytende hydrokarbon ved hjelp av i hydrokarbonet to neddykkede elektroder hvis elektriske lysbue avbrytes og deretter gjenetableres med en bestemt frekvens ved at minst én av elektrodene gis en alternerende bevegelse, hvorved elektrodene bringes i kontakt og starter lysbuen, resp. fjernes fra hinannen for å bryte lysbuen, karakterisert ved at det arbeidsspill som omfatter lysbuens avbrytelse og overgang har en maksimal varighet på 1 sekund og at elektroden er plasert slik at det fremkommer et mekanisk støt som renser elektroden i det øyeblikk da elektrodene berører hinannen like før lysbuen tennes.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at når det anvendes vekselstrøm som matekilde blir den bevegbare elektrodes frem- og tilbakegående bevegelse synkronisert med strøm-mens frekvens på en slik måte at tenningskontakten finner sted når spenningen har en verdi i nærheten av null.