DE111000C

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Publication number: DE111000C
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Description

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Leuchtgases aus Wassergas und Acetylen unter Beifügung von Methan.The invention relates to the production of a luminous gas from water gas and acetylene under Addition of methane.

Es ist bekannt, dafs Kohlengas verschiedener Herkunft und Zusammensetzung durch Acetylen angereichert werden kann (s. Dommer, !'Acetylene et ses applications, 1896, S. 285) und dafs eine solche Garburirung dadurch angestrebt wird, dafs man das feuchte Gas über Calciumcarbid leitet (s. Pellissier, l'eclairage a 1'Acetylene, 1897, S. 209, sowie die amerikanische Patentschrift 542320).It is known that coal gas of various origins and compositions is replaced by acetylene can be enriched (see Dommer,! 'Acetylene et ses applications, 1896, p. 285) and that such a burnout is sought by passing over the moist gas Calcium carbide leads (see Pellissier, l'eclairage a 1'Acetylene, 1897, p. 209, as well as the American Patent 542320).

Es ist dagegen bisher nicht gelungen, eine wesentliche Erhöhung der bekanntlich sehr geringen Leuchtkraft des Wassergases durch Beimischung von Acetylen zu erzielen. Auf Grund von Versuchen wurde nun festgestellt, dafs die Leuchtkraft des Wassergases durch Beimischung von Acetylen bei Anwesenheit von Methan in gewerblich vortheilhafter Weise erhöht wird. Eine Mischung von Wassergas mit 10 pCt. Acetylen ergiebt z. B. eine wenig leuchtende Flamme, während der theoretischen Berechnung zufolge die Flamme dieses Gasgemisches eine zu Beleuchtungszwecken ausreichende Leuchtkraft zeigen müfste. Sogar bei Erhöhung des Acetylenzusatzes auf 20 pCt. konnte eine Flamme von merklicher Leuchtkraft nicht erhalten werden. Dagegen zeigt ein etwa 30 pCt. Methan enthaltendes Wassergas, welches für sich allein mit nicht leuch tender Flamme brennt, bei einem Zusätze von 10 pCt. Acetylen eine mefsbare Leuchtkraft von genügender Stärke, um eine gewerbliche Verwerthung zu Beleuchtungszwecken zu gestatten. Auch Gasgemische von anderen Mengenverhältnissen an Methan und Acetylen geben eine Flamme von ausreichender Leuchtkraft. Durch die vorliegende Erfindung wird mithin das an sich zu Beleuchtungszwecken ungeeignete Wassergas, das bekanntlieh im Wesentlichen aus Wasserstoff und Kohlenoxyd bestehfj', -zur Herstellung eines brauchbaren Leuchtgases verwendbar gemacht. Die Ausführung des Verfahrens erfolgt zweckmäfsig in der Weise, dafs die Beimischung von Methan zu dem Wassergase vor dessen Behandlung mit Acetylen bewirkt wird. Zu diesem Zwecke mufs die Erzeugung von Wassergas, derart geleitet werden, dafs ein ausreichender Gehalt an Methan erzielt wird. Der Zusatz von Acetylen kann zweckmäfsig in bekannter Weise- dadurch herbeigeführt werden, dafs man das feuchte Gasgemisch von Wassergas und. Methan auf Calciumcarbid einwirken läfst, wobei nöthigenfalls der Acetylenzusatz durch eine Zersetzung, des Carbids durch Wasser gesteigert werden kann. Diese Ausführungsweise- veranlafst riür geringe Betriebskosten und liefert eine hohe. Ausbeute an Leuchtgas. ■On the other hand, it has so far not been possible to achieve a substantial increase in the very well known to achieve low luminosity of the water gas by adding acetylene. on Experiments have now shown that the luminosity of the water gas is through Admixture of acetylene in the presence of methane in an industrially advantageous manner is increased. A mixture of water gas with 10 pCt. Acetylene gives z. B. a little luminous flame, during the theoretical calculation the flame of this gas mixture should show sufficient luminosity for lighting purposes. Even when the addition of acetylene is increased to 20 pCt. could a flame of noticeable luminosity will not be obtained. In contrast, a shows about 30 pCt. Methane-containing water gas, which by itself does not contain light tender flame burns, with an addition of 10 pCt. Acetylene has a measurable luminosity of sufficient strength to permit commercial exploitation for lighting purposes. Gas mixtures with different proportions of methane and acetylene also give a flame of sufficient luminosity. The present invention therefore makes this per se for lighting purposes unsuitable water gas, which is known to consist mainly of hydrogen and carbon monoxide consistsfj ', - to produce a usable Light gas made usable. The procedure is expediently carried out in the way that the admixture of methane with the water gas prior to its treatment is effected with acetylene. For this purpose, the generation of water gas must be conducted in this way that a sufficient methane content is achieved. The addition of acetylene can expediently be brought about in a known manner by removing the moist Gas mixture of water gas and. Methane allows calcium carbide to act, if necessary the addition of acetylene can be increased by decomposition and the carbide by water can. This embodiment causes low operating costs and provides high. Yield of coal gas. ■

In der beiliegenden Zeichnung ist in Fig- 1 V-ein zur Herstellung eines methanhaltigenIn the accompanying drawing is in Fig- 1 V-a for the production of a methane-containing

Wassergases geeigneter Apparat dargestellt, während Fig. 2 eine Vorrichtung erläutert, welche zur Reinigung des in dem Apparate nach Fig. 1 erzeugten Gasgemisches und zur Vermischung desselben mit Acetylen dient.Apparatus suitable for water gas is shown, while FIG. 2 explains a device which for cleaning the gas mixture generated in the apparatus of FIG. 1 and for Mixing the same with acetylene is used.

Der Gaserzeuger nach Fig. 1 besteht aus einem gasdichten Ofen A, welcher mit Roststäben B oder einer anderen Feuerung ausgestattet ist. Der Ofen wird mit Koks, Anthracit oder einem anderen kohlenstoffhaltigen Brennmateriale beschickt, das angezündet und bis auf Rothglut durch Luftgebläse gebracht wird, welche in die Beschickung durch Oeffnungen oder Löcher C C¹ C² eingeführt werden. Etwa in halber Höhe der Brennstoffmasse ist der Ofen mit einem durch Wasser gekühlten Ringe D versehen, der etwa an drei Stellen seines Umfang.es Injectoren aufnimmt, durch welche Theer oder andere wohlfeile, flüssige oder halbflüssige Kohlenwasserstoffe durch Dampf in die Masse des glühenden Brennstoffes eingeführt werden können. Unter dem Roste ist noch ein Dampfeinlafs E vorgesehen. Der Gaserzeuger ist durch ein Zweigrohr oder einen Kanal F mit einem Ueberhitzer G verbunden, dessen oberer Theil mit feuerfesten Steinen G¹ in schachbrettartiger Anordnung, ausgefüllt ist. Die Gaserzeugung in solchen Apparaten ist aus den Patentschriften 52271 und 52712 bekannt. Der untere Theil des Ueberhjtzers erhält zweckmäfsig eine Füllung G² aus Ingots oder anderen Eisenmassen. Am Boden des Ueberhitzers ist ein Auslafskanal H vorgesehen, der mit einem senkrechten Rohre / verbunden ist. Das obere Ende dieses Rohres ist mit einem Ventile K versehen; das untere taucht in die Wasserfüllung eines geschlossenen Behälters L, an dem sich oben ein mit Hahn M versehenes Auslafsrohr N anschliefst. Durch ein Rohr O kann Luft in den Ueberhitzer eingelassen werden, um einen Theil des einströmenden Gases zu verbrennen und dadurch den Ueberhitzer anzuheizen.The gas generator according to FIG. 1 consists of a gas-tight furnace A, which is equipped with grate bars B or another furnace. The furnace is charged with coke, anthracite or some other carbonaceous fuel, which is ignited and brought to red embers by air blowers which are introduced into the charge through openings or holes CC ¹ C ² . At about half the height of the fuel mass, the furnace is provided with a water-cooled ring D , which at about three points on its circumference accommodates injectors through which tar or other cheap, liquid or semi-liquid hydrocarbons are introduced into the mass of the glowing fuel by steam can be. A steam inlet E is also provided under the grate. The gas generator is connected by a branch pipe or a duct F to a superheater G , the upper part of ^{which is filled with refractory bricks G 1} in a checkerboard arrangement. The generation of gas in such apparatus is known from patents 52271 and 52712. The lower part of the superheater is suitably filled with a filling G ² of ingots or other iron masses. At the bottom of the superheater there is an outlet channel H which is connected to a vertical pipe /. The upper end of this tube is provided with a valve K ; the lower one is immersed in the water filling of a closed container L, to which an outlet pipe N fitted with a tap M connects. Air can be admitted into the superheater through a pipe O in order to burn some of the incoming gas and thereby to heat the superheater.

Nachdem der Brennstoff glühend und der Ueberhitzer heifs ist, wird das Ventil K geschlossen und der Hahn M des Auslafsrohres iST geöffnet, worauf die Luftgebläse abgestellt werden. Alsdann wird Theer oder ein anderer, schwerer flüssiger Kohlenwasserstoff durch die Injectoren P, und zwar mittels Dampf in die glühende Brennstoffmasse eingeführt; es wird Wassergas gebildet, welches durch die gleichzeitige Einwirkung des Dampfes auf Theer oder sonst angewendete Kohlenwasserstoffe Methan enthält. Während dieser Zersetzung wird auch Dampf in geringen Mengen in den Aschenfall oder unteren Theil der Brennstoffsäule durch eine oder mehrere Oeffnungen unter den Roststäben eingeführt. Dieser Dampf tritt durch den unteren Theil der Masse des glühenden Brennstoffes und bildet Wassergas, welches durch den Brennstoff emporsteigt und verhindert, dafs Theer oder andere Kohlenwasserstoffe in dem Brennstoffe verbleiben. Um zu verhindern, dafs etwa mitgerissene Rufs- und Theertheilchen die Räume zwischen den Steinen G¹ verstopfen, läfst man einen nach unten gerichteten Dampfstrom in den oberen Theil des Ueberhitzers bei Q. und Q.¹ eintreten. Das in dem Ofen erzeugte, aus Wasserstoff, Kohlenoxyd und Methan bestehende Gasgemisch tritt durch den Wasserabschlufs und das Auslafsrohr N nach dem Scrubber oder dem sonst verwendeten Gasreinigungsapparate. After the fuel is glowing and the superheater is hot, the valve K is closed and the valve M of the outlet pipe is opened, whereupon the air blower is switched off. Then tar or some other heavy liquid hydrocarbon is introduced through the injectors P, by means of steam, into the glowing fuel mass; water gas is formed which, due to the simultaneous action of steam on tar or other hydrocarbons used, contains methane. During this decomposition steam is also introduced in small quantities into the ash trap or the lower part of the fuel column through one or more openings under the grate bars. This vapor passes through the lower part of the bulk of the glowing fuel, and forms water gas, which rises through the fuel and prevents tar or other hydrocarbons from remaining in the fuel. In order to prevent any entrained tar and tar particles from clogging the spaces between the stones G ¹ , a stream of steam directed downwards is allowed to enter the upper part of the superheater at Q. and Q. ¹ . The gas mixture produced in the furnace, consisting of hydrogen, carbon oxide and methane, passes through the water outlet and the outlet pipe N after the scrubber or other gas cleaning apparatus.

Die Gaserzeugung wird in der beschriebenen Weise fortgesetzt, bis die Temperatur des Brennstoffes in dem Gaserzeuger bis zu der zulässigen Grenze gesunken ist, worauf die Zuführung von Kohlenwasserstoff abgestellt und Luft zugeführt wird, um den Brennstoff wieder bis zur Rothglut zu erhitzen, wobei Kohlenoxyd durch die Einwirkung der Luft auf den Brennstoff erzeugt wird. Das Kohlenoxyd reducirt wieder alles Eisenoxyd, welches auf den Blöcken oder Stangen aus Eisen in dem unteren Theile G² des Ueberhitzers durch die Einwirkung des eingelassenen Dampfes etwa gebildet sein könnte; die Eisenstücke sind alsdann zur Erzeugung eines Gemisches von Kohlenoxyd, Wasserstoff und Methan wieder geeignet.The gas generation is continued in the manner described until the temperature of the fuel in the gas generator has fallen to the permissible limit, whereupon the supply of hydrocarbons is turned off and air is supplied to heat the fuel again to the red embers, with carbon oxide through the Action of air on the fuel is generated. The carbon dioxide again reduces all iron oxide which might have been formed on the blocks or rods of iron in the lower part G ^{2 of} the superheater by the action of the let in steam; the pieces of iron are then suitable again for producing a mixture of carbon monoxide, hydrogen and methane.

Aus dem Auslafsrohre N tritt das Gas in einen Wäscher oder Scrubber (Fig. 2), in dem es, während es die verticalen Kanäle b c durchstreicht, zweckmäfsig durch zerstäubtes Kalkwasser gewaschen wird, das aus Zerstäubern d an der Decke des Wäschers austritt. Das aus dem Wäscher oder Scrubber austretende feuchte Gas wird nun in einen geeigneten Acetylenentwickler geleitet. Bei der dargestellten Ausführungsform des Entwicklers wird die Carbidfüllung in einen Behälter/" eingebracht, dessen trichterförmiger, gelochter Boden g mit einem an einer Stange i befestigten Kegelventile h versehen ist, das mit Hülfe einer Daumenscheibe j oder dergl. von aufsen wechselweise geschlossen und geöffnet wird.From the outlet pipe N the gas passes into a washer or scrubber (Fig. 2), in which, while it passes through the vertical channels bc , it is conveniently washed by atomized lime water which emerges from atomizers d on the ceiling of the washer. The moist gas emerging from the washer or scrubber is now fed into a suitable acetylene generator. In the embodiment of the developer shown, the carbide filling is placed in a container / "whose funnel-shaped, perforated base g is provided with a cone valve h attached to a rod i , which is alternately closed and opened from the outside with the aid of a thumb disk j or the like .

Das Gas wird durch den Kanal e in den Carbidbehälter geleitet und steigt durch die Löcher des konischen Bodens g hindurch durch die Calciumcarbidfüllung; der dem Gase anhaftende Wasserdampf zersetzt das Carbid unter Entwickelung von Acetylen, welches sich mit dem Gase mischt. Hierdurch wird gleichzeitig das Gasgemisch gut getrocknet. Die Menge des sich so mit dem Gase mischenden Acetylene wird indessen in der Regel zu gering sein, um das Gas genügend anzureichern. Aus diesem Grunde wird Carbid durch das wechsel-,The gas is passed through the channel e into the carbide container and rises through the holes in the conical bottom g through the calcium carbide filling; the water vapor adhering to the gas decomposes the carbide with the development of acetylene, which mixes with the gas. In this way, the gas mixture is dried well at the same time. The amount of acetylene thus mixed with the gas will, however, as a rule be too small for the gas to be sufficiently enriched. For this reason, carbide is

weise geöffnete und geschlossene Ventil h in einen Wasserbehälter Z befördert, um eine stärkere Acetylenentwickelung zu veranlassen. Der entstehende Kalkschlamm kann mittels des herausnehmbaren Behälters k entfernt werden.wise opened and closed valve h conveyed into a water tank Z to cause a stronger acetylene evolution. The resulting lime sludge can be removed by means of the removable container k .

Claims

Patent Claims:

i. Process for the production of luminous gas from water gas and acetylene, consisting of that the water gas is given a methane content.

2. Mode of execution of the method according to claim i, characterized in that dafs by the action of water vapor and vapors of heavy hydrocarbons, e.g. B. Tar, to glowing carbonaceous substances, if necessary with joint use. acting agents, z. B. of strongly heated metallic iron, containing methane Water gas is generated, which is allowed to act wet on calcium carbide.

For this purpose ι sheet of drawings.