Mieszaniny gazowe tlenku wegla i wo¬ dom mozna otrzymywac zapomoca ciagle¬ go gazowania paliwa stalego, przyczieim ga¬ zuje sie paliwo z mieszanina tleniu i pary wodnej lu)b tlenu i dwutlenku wegla,. W pierwszym przypadku zachodza nastepu¬ jace reakcje: A) C + 0 = CO + 29 Cal B) C + H20 = CO + H2 — 29,1 Cal A wiec przy uzyciu paliwa, nie zawie¬ rajacego lotnych, skladników, nalezaloby o- trzymac mieszanine, zlozona z 2/3 CO i V3 H2. W praktyce jednak znaczna czesc ciepla wywiazana w przypadku a) zostaje stracona, poniewaz zostaje porwana przez uchodzace gazy albo tez wypiromieniowana tak, iz zawartosc H2 w otrzymanej miesza¬ ninie gazowej jest mniejsza, a tern samem zawartosc CO musi byc wieksza, niz po¬ dano powyzej. Zawartosc CO jest duza na¬ wet i wtedy, gdy zgodnie z reakcjiami A) i B) gazuje sie paliwo, zawierajace lotne skladniki i rozklada sie te ostatnie wedlug równania: C) Cff4 + O = CO + 2H2 W drugim z wyzej wymienionych przy-padków, to jest, gdy (gazowanie uskutecz- fenia sie^ zapomoca mieszaniny tlenu i dwu¬ tlenku wi^la, prab£slodbywa sie wedlug re- akcyj : D) C + O = CO + 29 Cal E) C + C02 = 2CO — 39 Cal a wiec, gaizujiac paliwo nie .zawierajace lot¬ nych skladników, nalezaloby otrzymac wy¬ lacznie tletmeik wegla. W praktyce jednakze paliwo wprowadzone do gaznicy zawiera zawsze pewna ilosc wiligoci, dlatego tez ra¬ zem z reakcjami D i E zachodzi reakcja B) i otrzymuje sie w tein sposób, zaleznie od tego, czy paliwo zawiera skladniki lotne, mieszanine gazów, zawierajaca pewna i- losc wodoru (zwykle ponizej 20 %).Takotrzymane mieszaniny gazowe moz¬ na stosowac albo jako paliwo, albo tez do symtetyoznegio otrzymywania organicznych zwiazków tlenowych.W olbu przypadkach poizadaine jest o- trzyimywanie tydh mieszanin mozliwie wol¬ nych od kwasu weglowego, poniewaz, w przypadku zastosowania tych mieszanin jiako paliwa, obecnosc C02 obniza jego war¬ tosc cieplna, zias w razie zastosowania ich do otrzymywania tlenowych zwiazków or¬ ganicznych obecnosc C02 powoduje ko¬ niecznosc wieksizeigo zuzycia wodoru.Wiadomo z chemji fizrycznej, ze ilosc C02 w mieszaninach gazowych, otrzyma¬ nych przez zigazowanie paliwa w gaznicy, jest tern mniejsza, im wyzsza jest tempera¬ tura robocza gaznicy; osiaganie wysokich temperatur w gaznicaich pracujacych z tle¬ nem ulatwione jest oczywiscie dlzieki temu, ze spalanie wegla w tlenie odbywa sie bar¬ dzo eneaigiicznie, nastrecza isie jednak przy- tem wielka niedogodnosc, polegajaca na tern, ze mozna z latwoscia osiagnac tempe¬ ratury, w których oigniotrwoily mateirjal, o- tulajacy wnietrze gaznicy, uileiga stopieniu.Aby otrzymac mieszaniny giaizowe wolne od C02, nalezy nietylko stosowac wysoka temperature robocza w gazmicach, lecz tak¬ ze zapobiegac stykaniu sie igazów, otrzyma¬ nych w strefie najgoretszej, ze strefami o stosunkowo nizszej temperaturze, w któ¬ rych wytworzony w gaznicy tlenek wegla moze reagowac z para wodna, pochodzaca, np., z wilgoci zawartej w weglu, wedlug reakcji: CO + H20 = C02 + H2 Równiez nalezy zapobiegac bezposred¬ niej reakcji na weigiel pary wodnej, pocho*- dizacej z wilgoci zawartej w tym weglu i powodujacej reakcje: C + 2H20 = C02 + 2H2 Wreszcie nalezy równiez zapobiegac re¬ akcji: 2C0 = C02 + C Przedmiotem wynalazku jest gaznica, laczaca wraz z warunkami niiezbednemi do wytwarzania mieszaniiny gazowej z tlenku wegla i wodoru, wolnej praktycznie od kwasu wegloweigoi, równiez i te wlasciwosc, ze przy bardzo wysokiej temperaturze nie zachodzi niebezpieczenstwo stapiania sie ogniotrwalej wykladziny gaznicy, nawet je¬ sli jest ona wykonana z nisikotopliwej glinki. iNa rysunku przedstawiono trzy rózne postaci wykonania takiej gaznicy.Jak widac z fiig. 1 zbiornik blaszany A, mogacy sie w idanym przypadku skladac z dwóch stozków scietych, polaczonych ze soba wiekszemi podstawami, lub mogacy miec inny ksztalt, mozliwie o przekroju ko¬ listym, wylozony jest wewnatrz materja¬ lem ogniotrwalym i od ;góry zaopatrzony w sypien C z hermetycznie zamykana pokry¬ wa D, do Wjprowadzenia wegla oraz w ru¬ chome dttio E. W pewnej odleglosci od dna naczynia A, umieszczona jest jedna lub — 2 —wiecej dysz, chlodzonych woda. Oczywiste jest, ze woda ta tworzy kamien kotlowy, skutkiem czego z czasem chlodzenie slab¬ nie. Wewnatrz A umieszczona jest pionowa sciana G, zlozona z qgniotrwaleigo materja- ltu; dolna krawedz tej sciany znajidiuje sie w wiekszej odleglosci od .dna, niz dysze.Sciana G od dolu zakonczona jest pochyla sciana H, ziaopatrzona w liczne otwory; kat pochylenia H wzgledtem poziomej musi byc wiekszy od naturalnego kata zesypu us¬ zytego wegla.Przez dysze F idoprowadza sie do gazni- cy tlem zmieszany z odpowiednia iloscia wodoru albo kwastu weglowego. Male ci¬ snienie jakie trzeba wywierac nia mieszani- ne tlenu i pary wodnej lub CO^ uwarunko¬ wane jest oczywiscie oporem, istniejacym do pokonania. W praktyce wystarcza kilka cm slupa wody, Jaik wykazaly liczne do¬ swiadczenia, spalanie wegla odbywa sie kosztem mieszaniny tlenu i pary wodnej luib dwutlenku wegla, doprowadzanej do gaznicy w bardzo oigr,aniczonej przestrzeni, otaczajacej konce dysz, w której panuje bardzo wysoka temperatura, przyczem w stosunkowo nieduzych odleglosciach od konców tych dysz, panuja temperatury sto¬ sunkowo niskie. Dlatego tez wystarcza, ze¬ by dysze wewnatrz zbiornika A znajdowa¬ ly sie w pewnej odleglosci od scian, aby ogniotrwaly materjal B .stykal sie ze sto¬ sunkowo zimnem paliwem.Odleglosc, jiaka musi byc zachowana miedzy dysza a dnetm naczynia A, w prak¬ tyce równiez musi byc tajka, zeby materjal ogniotrwaly, którym 'wylozone jest dno zbiornika, stykal sie ze stosunkowo zimnem paliwem.Temperatury w strefie najintensywniej¬ szego spalania sa, jak wyzej wspomniano, bardzo wysokie i w niektórych punktach przekraczaja 2000°C W takich warunkach przewazna czesc wegla spala sie bezposred¬ nio na CO. Tworzysie jednak równiez pew¬ na ilosc C02, redukowana przez otaczajacy wegiel do CO. Przy koncu strefy, w której uskutecznia sie redukcja C02, trzeba umie¬ scic podziurawiona scianie H, przexz która gazy wchodza ido komory J, a nastepnie do rury Lt odiprowadzajacej je z gaznicy. Prze¬ plywajac przez komore J, gazy te ogrzewa¬ ja sie idroga wymiany ciepla przez sciane G z paliwem, ,zawartem wewnatrz gaznicy.Gaznica niniejsza odpowiada warun¬ kom, przewidzianym w patencie Nr 14081, to znaczy, ze gazowanie paliwa odbywa sie bardzo sizybko i energicznie, a skutkiem te¬ go w wysokiej temperaturze, tak, iz popiól w postaci bamdzo mialkiego pylu jest cal¬ kowicie usuwany z uchodzacych gazów. Po¬ niewaz w ten sposób wytwarzanie sie zu¬ zla jest zupelnie wylaczone, wiec gaznica zbudowana jest bez rusztu, Gaznica wedlug fig. 1 nadaje sie zwla¬ szcza w przypadku, gdy jako paliwo prze¬ znaczone do zgazowania stosuje sie koks lub inne paliwo praktycznie wolne od skladników lotnych. Chcac jednakze zgazo- wac [paliwo zawieTaj.ace lotne skladniki, nalezy zastosowac gaznioe wedlug fig, 2, która zamiast przekroju kolistego, jak gaz¬ nica poprzednia, ima przekrój eliptyczny.Nalezy zaznaczyc, ze na fig. 1, 2 i 3 czesci analogiczne oznaczono temi samemi lite¬ rami.Jak widac z fig. 2, gaznica ta irózni sie od gaznicy wedlug fig. 1, zarówno tern, ze jest zaopatrzona w dwa rózne sypnie, zasi¬ lajace C i C\ zaopatrzone w odpowiednie hermetycznie zamykane pokrywy D i D', oraz w ruchomie dina E i E\ jak i obecnoscia sciany M. Odleglosc dolnej krawedzi tej sciany o dna gaznicy jest wieksza od odle¬ glosci miedzy dyszami F a dnem gaznicy, lfecz mniejsza od odleglosci miedizy dolna krawedzia sciany G a dnem gaznicy. Scia¬ na M dzieli górna cziesc wewnetrznej prze¬ strzeni gaznicy na dwie rózne strefy, do których przez od|powiednie sypnie C i C' wprowadza sie paliwo przeznaczone db zgazowania. — 3 —Przez sypien C wproiwadza sie paliwo, zawierajace skladmakA lotne, zas przez sy¬ pien C — (paliwo praktycznie wodne od1 tych skladników, Podczias pracy gaznicy, jak wspomniano powyzej, wokól dysz two¬ rzy sie strefa bardzo wysokiej temperatury, otoczona szeregiem stref o temperaturze nizszej, w których odbywa sie redukcja wy¬ tworzonego w niewielkich ilosciach C02.Z tego wynika, ze znizycie paliwa jesit najwieksze w strefie (bardzo wysokiej tem¬ peratury, a znacznie sie obniza w strefach otaczajacych. Dlatego tez sciana M tak sie umieszcza, zeby strefa bardzo wysokiej temperatury znajdowala sie w przestrzeni lezacej miedzy (myslowem) przedluzeniem sciany M ku dolowi, a sciana, w której osa¬ dzone sa dysze, to jest w przestrzeni zasi¬ lanej przez sypien C paliwem, zawieraja- cem lotne skladniki. Z tego wynika, ze gazo¬ wanie odbywa sie przewaznie kosztem tego paliwa, zas znizycie paliwa nie zawieraja¬ cego skladników lotnych, sluzacego do za¬ silania drugiej strefy gaznicy przez sypien C, jest bardzo male.Podczas pracy gaznicy skladniki Lotne, wywiazujace sie z paliwa (doprowadzonego przez sypien C, zmuszone zostaja przez sciane M ido przejscia przez strefe, w któ¬ rej (panuje temperatura znacznie wyzsza od1 lOOO^C. i rozkladaja sie na wegjiel i wo¬ dór. Konieczna odleglosc (krawedzi sciany H od dna ustala sie w praktyce w taki spo¬ sób, zelby skladniki, wywiaziujace sie z pali¬ wa, ogrzewane byly do temperatury nie¬ zbednej ido calkowitego Ich rozkladu.Mieszaniny gazów, otrzymywane z pali¬ wa, zawierajacego lotne skladniki, wyka¬ zuja oczywiscie wieksza zawartosc wodoru, niz mieszaniny, otrzymane z paliwa nie za¬ wierajacego lotnych skladników, jednakze ta zawartosc wodoru nie przekracza 30%.Postac wykonania gaznicy wedlug fig. 3 jest zwlaszcza od|powiednia, jesli idzie o wyzyskanie calkowite kub czesciowe ciepla, wywiazanego w reakcji: C + 0 = CO, w celu rozlozenia weglowodorów, cieklego paliwa, materjalów smolistych lub wogóle dowolnych materjalów, które po ogrzaniu do wysokiej temperatury podlegaja szere¬ gowi rozkladów, prowadzacych ostatecznie do wytworzenia wodoru i wegla.Gaznica wedlug fig. 3 rózni sie od gazni¬ cy wedlug fig. 1 tern, ze pod dyszami F, u- mieszczone sa idysze N, sluzace do dopro¬ wadzania weglowodorów lub innych wyzej wymienionych materjalów do gaznicy, oraz tern, ze komora J, jak wynika z'fig. 3, ma przekrój kolisty. W danym przypadku przez dysze F doprowadza sie albo sam tlen, albo tletn zmieszany z ograniczona ilo¬ scia pary wodnej luib kwasu weglowego: zgazowane paliwo bedzie wolne od lotnych skladników, a polozenie wylotów dysz F oraz rozmiary dolnej cziesci gaznicy,, do¬ brane sa tak, zeby warstwa paliwa, otacza¬ jacego strefe wysokiej temperatury w roz¬ maitych siwych czesciach, wykazywala tem¬ perature conajmnieij 1|100° —¦ 1200°C tak, iz temperature te wykazuje warstwa styka¬ jaca sie z otulina B.W ten sposób wokól dysz stwarza sie strefe pewnej grubosci, która zajmuje caly przekrój gaznicy i wykazuje temperature wyzsza, niz to jest konieczne do rozlozenia wprowadzonych przez dysze N materjalów na wegiel i wodór. Prócz tego, jesli mate- rijaly te w zwyklej temperaturze nie sa w stanie (gazowym, to odleglosc miedzy dy¬ szami F a otworami wylotowemu dysz, N tak sie idofbiera, zelby wymienione materjaly w takiem miejscu wchodzily do gaznicy, gdzie temperatura jest dostateczna do ich prze¬ prowadzenia w pare.Jak juz powiedziano powyzej, materja- ly wprowadzone przez dysze N rozkladaja sie na wegiel i wodór, który nie podlega dalszej przemianie, zas wegiel zostaje utle¬ niony na tlenek wegla. Dlatego tez z gazni¬ cy otrzymuje sie mieszanine, zlozona z obu tych gazów, otrizymanych, jak wyzej wspo¬ mniano, kosztem wprowadzonego paliwa. — 4 —Fig. 3 przedstawia oczywiscie tylko jed¬ na [postac wykonania, tatara mozna stoso¬ wac w ceiiu jednoczesnego zgazowamia pa¬ liwa i rozkladu weglowodorów i t. d.Faktycznie idlo celni tego mozna równiez sto¬ sowac gazniice zbudowanie inaczej, lecz na tej samej zasadzie. Tak wiec, np., komora J moze zajmowac srodkowa czesc gaznicy, zas paliwo moze sie znajdowac w okreznej przestrzeni, zawartej miedzy ta komora a otulina B. W tym przypadku byloby do¬ brze zaopatrzyc gaznice w kilka sypniów zasilajacych.Oprócz wyzej wymienionych zalet gaz¬ niice, zbudowane w opisany sposób, maja, jeszcze i te zalete, ze sie otrzymuje miesza¬ nine gazowa wolna od kwasu weglowego oraz te, ze dk budowy niepotrzeba zadnego specjalnego materjalu pgniotrwalego, a prócz tego jeszcze inne zalety wymienione ponizej.Redukcja odbywa sie kosztem ciepla, zawartegio w gazach doplywajacych ze stre¬ fy najwyzszej temperatury, a zatem prze¬ wazna czesc tego ciepla zostaje odzyskana.Redukcja ta zachodzi w stosunkowo ogra¬ niczonej strefie, otaczajacej druga strefe.Gazy, opuszczajace strefe redukcji C02 i doplywajace idio komory J, wykazuja sto¬ sunkowo niska temperature i dlatego ilosc ciepla, która ze soba unosza i której znacz¬ na czesc mozna zawsze odzyskac, jest sto¬ sunkowo mala. Równiez ilosc ciepla straco¬ na przez promieniowanie jest stosunkowo niewielka i moze byc równiez odzyskana, jezeli, np., wokól zbiornika A umiescic ko¬ ciol parowy odpowiedniego ksztaltu; moz¬ na takze czesc ciepla unoszonego przez ga¬ zy, albo czesc ciepla, któreby zostalo stra¬ cone przez promieniowanie, stosowac do o- grzewamia tlenku, doprowadzanego do gaz- nicy, a takze -do ogrzewania C02 lub prze¬ grzewania pary, wprowadzanej ido tej gaz- nicy.Paliwo ze strefy o niskiej temperaturze bardzo szybko przechodzi ido strefy, w któ¬ rej w ciagu krótkiego czasu ogrzewa sie db temperatury wysokiej, az dodrwili zetknie¬ cia z tlenem, który je calkowicie spala, przyczieni unika sie stapiania i zbierania sie popiolu.Jednakze nawet przy uzyciu paliwa, za¬ wierajacego lotne skladniki, destylacja ich tak szybko rozpoczyna sie i konczy, ze ja¬ kiekolwiek uzyte paliwo nie moze sie zbi¬ jac, dzieki czemu unika sie tworzenia sku¬ pien.Iamemi zaletami sa prostota i prawidlo¬ wosc ruchu, szybkosc, z jaka mozna irruch rozpoczac, niemozliwosc tworzenia sie wy¬ buchowych mieszanin gazowych, latwosc, z jaka mozna przerywac prace gaznicy, i po krótszym lub dluzszym spoczynku znowu ja rozpoczynac, wreszcie moznosc wytwa¬ rzania icUuzej ilosci igaziu zapomoca gazniicy o stosunkowo malych rozmiarach. PL