DE1075099B

DE1075099B - Verfahren zur Herstellung von Kohlenmonoxyd

Info

Publication number: DE1075099B
Application number: DENDAT1075099D
Authority: DE
Inventors: Verona N. j. Walter N. Alexander (V. St. A.)
Original assignee: General Aniline S. Film Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)
Priority date: 1955-10-11
Publication date: 1960-02-11
Also published as: FR1167965A; BE551702A; GB801657A

Description

DEUTSCHES

kl. 12 i 34

INTERNAT, ία. C Ol b

PATENTAMT

G 20708 IVa/12i

ANMELDETAG: 10. OKTOBER 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUS LEGE S CHRIFT: 11. FEBRUAR 1960

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Kohlenmonoxyd durch den Umsatz von kohlereichen Stoffen mit Kohlendioxyd in einem elektrothermischen Widerstandsofen..

Es ist bekannt, daß Kohlenmonoxyd nach dem Verfahren der Wassergasreaktion hergestellt werden kann, in welchem Falle ein Gasgemisch aus etwa 40% Kohlenmonoxyd und 50% Wasserstoff sowie Verunreinigungen erhalten wird. Um hierbei ein verhältnismäßig reines Kohlenmonoxydgas zu erzeugen, muß ein Tieftemperatur-Trennverfahren angewendet werden, um das Wasserstoffgas zu entfernen. Außerdem ist die Ausbeute an Wassergas, berechnet auf den eingesetzten Koks, gering, und sie geht gewöhnlich nicht über 50% hinaus. Weitere Probleme ergeben sich aus dem Entschlacken des Rostes, da durch die Verwendung von Hüttenkoks oder Kohle dieses Verfahren verteuert und erschwert wird.

Kohlenmonoxyd kann auch durch den Umsatz von Kohlenwasserstoffen mit Dampf erhalten werden, für welchen Zweck in der Technik hauptsächlich Naturgas und Propan benutzt werden. Obgleich die Ausbeuten ziemlich hoch sind, so werden, hierbei doch auch andere Nebenprodukte gebildet, wie Kohlendioxyd und Wasserstoff. So ist im Falle von Naturgas selbst nach dem Entfernen des Kohlendioxydgases durch eine Amin-Waschlösung und dem Abtrennen des Wasserstoffes durch ein Tieftemperaturverfahren das gereinigte Kohlenmonoxyd noch immer durch erhebliche Mengen an Stickstoff verunreinigt.

Tn einigen Fällen, in denen Kohlenmonoxydgas in kleinen Mengen benötigt wird, wird Koks mitKohlendioxydgas umgesetzt, wodurch Kohlenmonoxydgas einer Reinheit von 80 bis 88% gebildet wird. Da diese Reaktion endotherm ist, wird eine Menge Koks (aus Kohle) mit Luft angeblasen und verbrannt, wodurch die Temperatur des Koksbettes erhöht wird. Darauf wird reines Kohlendioxyd durch das Koksbett hindurchgeschickt und Kohlenmonoxydgas erzeugt. Bei dieser intermittierenden Arbeitsweise werden jedoch nur geringe Ausbeuten erhalten, und sie erfordert auch umfangreiche Arbeitsverrichtungen für die »Blase«- und »Herstellungs«-Perioden sowie auch für das Entfernen der Schlacken, die oft an den Ofenwandungen anbacken.

Obgleich eine umfangreiche Literatur für die Herstellung von zahlreichen chemischen Verbindungen auf .synthetischem Wege unter Verwendung von Kohlenmonoxyd vorhanden ist, so sind doch verhältnismäßig wenig technische Anlagen erstellt worden, und zwar infolge des Fehlens von einfachen und billigen Einrichtungen für die Herstellung von Kohlenmonoxyd. Dies gilt insbesondere für Herstellungsverfahren in kleinem Ausmaße, bei denen Verfahren zur Herstellung
von Kohlenmonoxyd

Anmelder:

General Aniline & Film Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg

und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. Oktober 1955

Walter N. Alexander, Verona, N. J. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

bisher Kohlenmonoxydgas in Zylindern benutzt wird.

Die Verwendung von Kohlenmonoxydgas für Herstellungs- oder Weiterverarbeitungsverfahren läßt sich in kleinem Ausmaße nur schwierig durchführen, weil

1. die Kosten des Kohlenmonoxyds für die Herstellung in kleinem Maßstabe hoch sind und die Maßnahme der Verschickung von einer zentralen Anlage unwirtschaftlich ist;

2. die Verfahren, bei denen Kohlenmouoxyd benutzt wird, wie bei der Herstellung von Methanol, Äthylenglykol u. dgl., oder bei den Oxo- und Fischer-Tropsch-Synthesen, auf die Herstellung in großem Außmaße und auf bestimmte ortsgebundene Anlagen beschränkt sind, denen die Rohmaterialien wie Naturgas, Abgase, Hüttenkoks, Kohle u. dgl. zu niedrigen Kosten zur Verfügung stehen;

3. zur Zeit für die Herstellung von Kohlenmonoxyd in kleinem Ausmaße kein geeigneter Generator zur Verfügung steht, wie es für die Herstellung von Acetylengas aus Calciumcarbid der Fall ist.

Es wurde nun gefunden, daß Kohlenmonoxydgas aus Koks und Kohlendioxyd mit sehr guter Wirkung in einem elektrothermischen Widerstandsofen nach der bekannten Reaktion:

C+ CO₂+ Wärme = 2 CO

hergestellt werden kann.

Das so gebildete Kohlenmonoxydgas ist von ausgezeichneter Reinheit, vorausgesetzt, daß Petrolkoks

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mit einem niedrigen Gehalt an flüchtigen Stoffen benutzt wird. Außerdem ist -ein "Petrolkoks mit niedrigem Aschegehalt erwünscht, damit das Verfahren durch die Vermeidung von Schlacken kontinuierlich durchgeführt werden kann- und ein freier Fluß im Ofen ermöglicht wird und .nur gelegentlich die Asche zu entfernen ist.

Die Erfindung bezweckt daher die Herstellung von Kohlenmonoxydgas in einer Ausbeute von 95% und mehr durch Verwendung eines elektrothermischen Widerstandsofens. ^:·-

Die Erfindung bezweckt ferner die Herstellung von Kohlenmonoxydgas einer, hohen Reinheit im Bereich von 98 bis 100% durch Verwendung von Petrolkoks mit geringem Gehalt an flüchtigen Stoffen.

Die Erfindung bezweckt ferner die Herstellung von Kohlenmonoxydgas in kontinuierlicher Arbeitsweise mit guter Wirksamkeit.

Die Erfindung bezweckt ferner die Herstellung von Kohlenmonoxyd mit guter Wirkung und unter geringen Kosten unter Verwendung von Füllgeneratoren vom Typ der elektrothermischen Widerstandsöfen.

Die Erfindung bezweckt ferner die Herstellung von Kohlenmonoxydgas hoher Reinheit und mit kontinuierlicher Geschwindigkeit für die Herstellung von Produkten wie Methanol, Äthylenglykol, Fischer-Tropsch-Syntheseprodukten, Oxoreaktionsprodukten, Wasserstoffgas u. dgl.

Die Erfindung bezweckt ferner, einen Kohlenmouoxydgasgenerator als Zusatzgerät für andere chemische Arbeitsverfahren zu schaffen, so daß nur ein Minimum an Wartung und Anlaufzeit erforderlich ist und die Gaslieferung dadurch geregelt werden kann, daß ein Ventil in einer Gasrohrleitung geschlossen oder geöffnet wird.

Das neue Verfahren besteht darin, daß Petrolkoks mit niedrigem Gehalt an Asche und flüchtigen Stoffen im Gegenstrom zu einem Strom von Kohlendioxydgas in eine Reaktionszone bei einer Reaktionstemperatur von 900 bis 1500° C eingeführt und hierdurch Kohlenmonoxydgas erzeugt wird. Die Temperatur wird dadurch aufrechterhalten, daß der endothermen Reaktion durch Elektrizität erzeugte Wärme zugeführt wird, die zwischen zwei Elektroden (an den Enden des Ofens) und dem Widerstand des Petrolkoksbettes zwischen den Elektroden erzeugt wird. Der Kohlenmonoxydgasstrpm wird fortlaufend abgezogen, während Petrolkoks und Kohlendioxydgas dem Ofen fortlaufend zugeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser veranschaulicht

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den elektrothermischen Widerstandsofen, der mit einem Aufzug und einem Vorratsbunker für den calcinierten Petrolkoks ausgestattet ist,

Fig. 2 eine Schnittansicht durch das obere Ende des Ofens nach 2-2 der Fig. 1, welche die Ausführung des kreisförmigen Kanals für die Koksbeschickung und die Abzugskanäle für das Kohlenmonoxydgas zeigt,

Fig. 3 eine Schnittansicht durch das untere Ende des Ofens nach 3-3 der Fig. 1, welche die Anordnung der elektrischen Leiter zeigt, durch welche dem Ofen Elektrizität zugeführt wird.

Zur Erläuterung der Durchführung der Erfindung, nach der Kohlenmonoxyd hoher Reinheit z. B. in einer Menge von etwa 12,68 kg je Stunde erzeugt wird, wird auf Fig. 1 verwiesen. Zu diesem Zwecke wird Petrolkoks mit einem Aschegehalt unter 2%, vorzugsweise zwischen 0,0 und 1,5%, und einer ungefähren Teilchengröße von 3,2 mm, der zuvor bei 1000⁰C ausgeglüht worden ist, in den Fülltrichter 1 eines Elevators 2 gegeben und nach dem Vorratsbunker 3 geführt. Während der Beschickung ist das Ventil 4 geöffnet. Das Ventil 4 wird dann geschlossen und die Beschickung im Bunker 3 von der Luft befreit, indem die Vorrichtung mit Sfickstoffgas durchspült wird, das durch das Ventil 5 eintritt und durch das nach unten gerichtete Rohr 6 in die Koksbeschickung eindringt. Die Abgase werden durch das Ventil 7 abgesaugt. Das Reinigen des Kokses im Bunker 3 kann auch durchgeführt werden, indem dieser zunächst mittels einer nicht veranschaulichten Vakuumpumpe evakuiert -wird, für welchen Zweck das Ventil 7 benutzt werden kann. Die Vorrichtung kann dann auf Atmosphärendruck gebracht werden, indem man Stickstoffgas durch das Ventil 5 und das nach unten gerichtete Rohr 6 einfließen läßt. Falls eine besonders hohe Reinheit erforderlich ist, soll die letzte Reinigung und Durchspülung mit Kohlenmonoxydgas durchgeführt werden, indem man zunächst den Vorratsbunker, wie beschrieben, evakuiert und den Koksbunker dann mit Kohlenmonoxydgas durch Ventil 5 und Rohr 6, wie beschrieben, füllt.

Der Petrolkoks wird dann automatisch aus dem Bunker3 durch den Fülltrichters mittels eines elektrisch gesteuerten Ventils 9 in den elektrothermischen Widerstandsofen 10 übergeführt. Die Kokshöhe in dem Ofen wird durch den Höhenfühler 11 aufrechterhalten, durch den der Forderung entsprechend das Ventil 9 elektrisch geöffnet und geschlossen wird. Die Höhe des Kokses wird im Füllraum 12 aufrechterhalten und praktisch in konstanter Höhe, so daß der Koksspiegel nicht unter die obere Elektrode 13 absinken kann. Die Geschwindigkeit der Kokszufuhr zum elektrothermischen Ofen wird auf etwa 2700 g je Stunde eingestellt. Diese Geschwindigkeit der Kokszufuhr ist für eine Produktionsgeschwindigkeit von etwa 12 680 g Kohlenmonoxyd hoher Reinheit je Stunde ausreichend, da die Ausbeuten, berechnet auf die eingesetzte Kohle, nahezu stöchiometrisch sind.

Die elektrische Energie wird durch die Leitungen oder Kabel 14 den aus Kupfer bestehenden Stromzuführungsschienen 15 zugeführt und durch diese den ringförmigen Schienen 16 innerhalb des Ofens. Durch die aus Kupfer bestehenden ringförmigen Stromzuführungsschienen wird der Strom den Kohleelektroden 13 zugeführt, die aus Kohleringen bestehen.

Der elektrische Stromkreis wird durch das Koksbett geschlossen, das den kreisförmigen Kanal 17 zwischen den Elektroden ausfüllt. Die einzelnen Koksteilchen werden hierbei auf die gewünschte Reaktionstemperatur von 900 bis 1500° C erhitzt. Dieser Temperatur1>ereich kann in einem Ofen, der mit einem geeigneten feuerbeständigen Futter ausgestattet ist, leicht erreicht werden. In einem Ofen, der mit Magnesit oder Zirkonerde ausgefüttert ist, können auch Temperaturen bis zu 2000° C erreicht werden. Bei diesen höheren Temperaturen können die Elektroden ausreichend geschützt werden, indem für diese, oder für die Außenseite oder Innenseite der Ofenwandung, die den Elektroden benachbart ist, eine Wasserkühlung vorgesehen wird. Je nach der Zeit, die gewünscht wird, um die Temperatur zu erreichen, sind 50 bis 75 kW erforderlich, um eine Vorheizzeit von 12 bis 24 Stunden zu erhalten. Je nach dem Widerstand des Koksbettes sind 90 bis 150VoIt und Stromstärken von 550 bis 900 Ampere erforderlich, um den gewünschten Kraftaufwand oder Stromeinsatz während der Aufheizperiode zu erzielen. Vor dem Ein-

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leiten des Kohlendioxydgases wird aus dem clektro- elemente 31 aufrechterhalten werden, und die steu-

thermischen Widerstandsofen die Luft verdrängt, in- ernden elektrischen Instrumente ermöglichen dem

dem durch die normalerweise geschlossenen Ventile Strom so zu fließen, daß diese Temperaturen aufrecht-

18 und 19 Stickstoffgas eingeblasen wird und die erhalten werden.

Gase durch das Ventil20 abgezogen werden. Die letzte 5 Bei einer geregelten Zufuhr an Kohlendioxydgas Durchspülung oder Reinigung kann mit Kohlen- und unter der Aufrechterhaltung konstanter Tempedioxyd und schließlich, falls erwünscht, auch noch mit raturen wird somit bei einem konstanten Stromeinsatz Kohlenmonoxyd durchgeführt werden, um die Verun- eine konstante Erzeugung von Kohlenmonoxyd erreinigungen in dem Abgasstrom zu verringern. Da zielt.

der elektrothermische Ofen in einem Stahlmantel 10 a io Der Kohlenmonoxydgasstrom tritt aus dem Ofen eingeschlossen ist, kann die Vorrichtung auch unter durch die Durchlässe 23 aus, gelangt dann in die Vakuum gesetzt werden, um die Luft zu entfernen, Ringleitung 24 und durch das Anschlußrohr 25 nach und die Vorrichtung kann dann wieder auf den Ar- dem Kühler 26. In diesem Kühler wird die Gastempebeitsdruck gebracht werden, indem Kohlendioxydgas ratur auf etwa Zimmertemperatur erniedrigt. Hierfür (bei tieferen Temperaturen, bei denen keine Reaktion 15 können Kühlwasser (nicht veranschaulicht) oder stattfindet) und schließlich noch Kohlenmonoxydgas andere Maßnahmen angewendet werden, wie das Voreingeleitet wird, um ein vollständig reines Abgas zur kühlen mit kaltem zuzuführendem Kohlendioxydgas, Durchführung des Verfahrens zu erzielen. wie es oben schon beschrieben worden ist. Das ge-

Nach beendeter Reinigung und nachdem der Ofen kühlte Kohlenmonoxydgas geht dann durch die auf die gewünschte Reaktionstemperatur von etwa 20 Kohleadsorptionsvorrichtung 27, in der durch akti-900 bis ISOO⁰C gebracht worden ist, wird Kohlen- vierte Kohle 28 Schwefelkohlenstoff und andere dioxydgas durch das Steuerventil 20 dem Ringrohr 21 Kohlenstoff-Schwefel-Verbindungen entfernt werden, und dann den Ofeneintrittsöffnungen 22 zugeführt, Durch diese Kohleadsorptionsvorrichtung werden die die mit gleichmäßigem Abstand in der Ofenwandung Schwefelverbindungen sehr wirksam entfernt, und angeordnet sind. Das Kohlendioxdgas wird mit einer 25 diese können durch Ausblasen mit Dampf (in der Geschwindigkeit von etwa 10000 g je Stunde züge- Zeichnung nicht veranschaulicht) zurückgewonnen führt, was der stöchiometrischen Menge Gas ent- werden. Das gereinigte Kohlenmonoxyd, das kleine spricht, die für die Herstellung von 12 680 g Kohlen- Mengen Kohlendioxyd von etwa 0 bis 2% (je nach monoxyd je Stunde erforderlich ist. Das zugeführte der Erzeugungsgeschwindigkeit) enthält, verläßt die Gas kann sich auf Zimmertemperatur befinden oder 30 Vorrichtung durch das Drucksteuerventil 29 und das vorerhitzt sein (beispielsweise kann das austretende Abstellventil 30. Falls es erwünscht ist, den Gasfluß Kohlenmonoxydgas dazu benutzt werden, um das ein- für die Verwendung bei Verarbeitungsverfahren abtretende Kohlendioxydgas durch eine Wärmeaus- zustoppen, so kann das Ventil 30 geschlossen werden, tauchvorrichtung vorzuerhitzen). Wird dem Kohlen- wodurch der Druck am Steuerventil 29 erhöht wird, dioxydgas vor dem Umsatz mit dem Koks eine größere 35 Das Ventil 29 ist so eingestellt, daß dann das AbMenge Wärme zugeführt, so wird elektrische Energie sperrsteuerventil 20 geschlossen wird, wodurch der erspart, aber bei dieser Herstellung im kleinen Aus- Fluß des Kohlendioxydgases unterbrochen wird,
maße haben derartige Ersparnisse wenig Einfluß auf Der Ofen ist in geeigneter Weise isoliert, um die Wirtschaftlichkeit im ganzen. Wärmeverluste (durch die. der Stromverbrauch erhöht

Das Kohlendioxydgas reagiert mit der Koks- 40 wird) zu verringern, und das Futter 32 enthält daher beschickung in dem kreisförmigen Kanal 17, und es eine Schicht aus einem geeignetem Isolierstoff,
wird schnell Kohlenmonoxydgas gebildet, und in In demselben Ofen kann bei geringerer Reinheit des 1 bis 20 Sekunden ist die Reaktion praktisch beendet. hergestellten Kohlenmonoxydgases auch ein größerer In diesem Ofen werden Gasgeschwindigkeiten von Durchsatz von 25,4 kg je Stunde bewirkt werden, 3,0 bis 760 cm je Sekunde und vorzugsweise von 45 wodurch ein geringerer als äquivalenter Verbrauch an 15 bis 300 cm je Sekunde benutzt. Das Kohlenmon- Kraft, etwa 30 bis 35 kW insgesamt erzielt wird. Die oxydgas erreicht die höchste Temperatur beim Aus- Verunreinigung besteht aus Kohlendioxydgas, das tritt aus den Ofenauslässen 23, und da die größte leicht durch Äthanolamin oder alkalische Wasch-Umwandlung des Kohlendioxyds zu Kohlenmonoxyd lösungen entfernt werden kann. Es kann somit eine bei den höchsten Temperaturen erfolgt, besteht der 50 hohe Reinheit bei hoher volumetrischer und elek-Gasstrom praktisch vollständig aus Kohlenmonoxyd frischer Wirksamkeit erhalten werden, wenn Maßeiner Reinheit von 98% oder darüber. nahmen für die Rückgewinnung des Kohlendioxyd-

Die endotherme Reaktion wird durch elektrische gases vorgesehen werden. Diese besondere Abände-Energie mit Wärme versorgt, und es werden je Mol rung ist von besonderer Wichtigkeit für die Hererzeugtes Kohlenmonoxyd etwa 20 bis 25 kW ver- 55 stellung in großem Ausmaße,

braucht. Es sind etwa 80 bis 90 Volt und 250 bis Bei kleinen Anlagen oder solchen mittlerer Größe

275 Ampere erforderlich, und obgleich Spannung und ist es zweckmäßig, den Ofen ständig auf der Reak-

Stromstärke sich im Verlauf der Reaktion infolge tionstemperatur zu halten, wobei durch öffnen des

Änderung des Widerstandes der heißen Koksteilchen Ventils 30 sofort eine Menge Kohlenmonoxydgas zur

etwas ändern, so kann doch ein im wesentlichen kon- 60 Verfügung gestellt werden kann. Der Stromverlust

stanter Kraftaufwand für eine konstante Erzeugungs- für die Aufrechterhaltung dieser Bereitschaftsbedin-

geschwindigkeit erzielt werden. Die Stromzufuhr gung zur sofortigen Erzeugung von Gas ist nicht sehr

wird durch Thermoelemente 31 gesteuert, durch die groß.

die Temperaturen im Innern des Ofens gemessen In kleinen Anlagen mag es wirtschaftlich schwierig werden. Ansteigende Temperaturen werden in dem 65 sein, einen maximalen elektrischen Nutzeffekt zu erOfen mit fortschreitender Reaktion erzielt, und die halten, während bei großen Anlagen Nutzeffekte von höchste Temperatur wird gerade unterhalb der oberen 80% und höher zu erzielen sind.
Kohleelektrode 13 aufrechterhalten. Der Stromzufluß Für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens wird so gesteuert, daß konstante Temperaturstcllen in ist Petrolkoks mit niedrigem Gehalt an Asche und dem Ofen entsprechend den Messungen der Thermo- 70 flüchtigen Stoffen, der bei der Arbeitstemperatur

frei fließend ist, erforderlich. Petrolkoks in roher Form besitzt einen wesentlichen Schwefelgehalt, und falls dieser Schwefel die einzige flüchtige Verunreinigung ist, braucht der Koks vor der Verarbeitung im elektrothermischen Ofen nicht ausgeglüht zu werden. Es sollen jedoch dann entsprechende Adsorptionsvorrichtungen vorgesehen werden, um Schwefelkohlenstoff und ähnliche Verbindungen zu entfernen.

Durch das Calcinieren können jedoch die flüchtigen Stoffe fast vollständig entfernt werden, und Koks, der bei 1000° C oder darüber ausgeglüht worden ist, besitzt nur eine sehr geringe Menge an flüchtigen Stoffen. Der elektrothermische Ofen kann, falls erwünscht, auch als Calciniervorrichtung für Koks be- ■ nutzt werden.

Die erforderliche 'elektrische Energie stellt nur einen Bruchteil der für die Herstellung von Kohlenmonoxyd erforderlichen Energie dar, und es kann daher eine entsprechende Menge Rohmaterial aus dem großen technischen Anfall von Petrolkoks verarbeitet werden.

Um die Zersetzung der Elektroden zu verringern, ist deren Anordnung im Ofen von größter Wichtigkeit. Die untere Elektrode 13 ist unterhalb der Einlasse 22 für das Kohlendioxydgas angeordnet, so daß nur sehr wenig Kohlendioxydgas bei erhöhter Temperatur mit den Elektroden in Kontakt kommt. Auch wird durch die endotherme Natur der Reaktion die Temperatur an dieser Stelle niedrig gehalten. Um eine schädliche Einwirkung des Kohlendioxyds auf die Kohleelektrode zu verhindern, soll die Temperatur an der Elektrode 13 unter 1000° C und vorzugsweise unter 900° C gehalten werden. Diese Temperaturen können leicht aufrechterhalten werden, indem die Temperatur des dem Ofen durch das Ringrohr 21 zugeführten Kohlendioxyds einreguliert wird oder, falls erwünscht, durch äußere, nicht veranschaulichte Kühlmittel, wie Kühlmantel oder in der Nähe der Elektrode angeordnete Rohre, durch die ein Wärmeaustauschmittel hindurchgeführt wird. Die obere Elektrode 13 ist oberhalb der Austrittsöffnungen für das Kohlenmonoxydgas angeordnet, und da sehr wenig Kohlendioxydgas im Abgasstrom enthalten ist, so kann an dieser Elektrode nur eine sehr geringe Reaktion stattfinden. Um einen Angriff der Elektroden 13 durch Kohlendioxyd zu verhindern, wird die Ausführung eines Ofens für besondere Arbeitsbedingungen, wie Zuführungsgeschwindigkeit, Temperatur, Reinheit des Abgases u. dgl., so geändert, daß die gewünschte Bedingung durch Verlegung der Gaseinlasse und Gasauslässe mit Bezug auf die Elektroden gewährleistet wird. Wenn beispielsweise ein 8O°/oiges Gas erwünscht sein .sollte, so wird das relative Abstandsverhältnis (Abstand) der Elektroden zum Einlaß oder Auslaß des Gases gegenüber dem erhöht, das für ein Gas einer 98%>igen Einheit benutzt wird. Es können andererseits aber auch, falls erwünscht, Einrichtungen vorgesehen werden, durch die die obere Elektrode 13 auf eine Temperatur unter 1000° C und vorzugsweise unter 900° C abgekühlt wird, wie beispielsweise in der Nähe der oberen Elektrode 13 angeordnete (nicht veranschaulichte) Kühlmäntel oder Kühlrohre, durch die ein Wärmeaustauschmittel hindurchgeführt wird.

Um die untere Elektrode 13 noch weiter zu schützen, kann auch ein zurückgeführter Strom kalten Kohlenmonoxydgases durch die Ventile 18 und 19 und die Ofeneinlässe 18 a und 18 & in das Reaktionsgefäß eingeführt werden.

Eine gewisse Menge der Asche wird durch das Abgas aus dem Ofen ausgetragen, und diese Asche kann durch Staubabscheider abgetrennt werden. Ein Teil der feinen Asche setzt sich aber auch auf dem Boden 10 b des Ofens ab, und von hier kann die Asche durch Verwendung eines neutralen Gases ausgeblasen werden, das durch das Rohr 18 a eingeblasen und durch das Rohr 18 & ausgeblasen wird. '

Größere Mengen Asche können vom Boden des Ofens zusammen mit einer kleineren Menge Koks durch Verwendung einer wassergekühlten rohrförmigen Fördervorrichtung oder einer anderen ähnlichen Vorrichtung entfernt werden. Der Koks kann dann gleichzeitig von der Asche getrennt und in den Ofen zurückgeführt werden.

In der vorstehenden Beschreibung des Verfahrens ist gezeigt worden, daß die beschriebene Vorrichtung sowohl zur wirtschaftlichen Herstellung von Kohlenmonoxyd in großem Ausmaße als auch in kleinem Ausmaße benutzt werden kann. Eine derartige Einrichtung ist praktisch unabhängig von ihrer örtlichen Aufstellung, da die Zufuhr des Rohmaterials in jedes Industriegebiet möglich ist und die Elektrizität ebenfalls mit geringen Kosten je Kilowattstunde zur Verfügung steht.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Kohlenmonoxydgas, dadurch gekennzeichnet, daß Koks mit niedrigem Gehalt an Asche und flüchtigen Stoffen fortlaufend in eine Reaktionszone eines elektrothermischen Widerstandsofens im Gegenstrom zu einem Strom Kohlendioxydgas bei einer Temperatur von etwa 900 bis 1500° C eingeführt und fortlaufend der gebildete Kohlenmonoxydgasstrom abgezogen wird und hierbei das Kohlendioxydgas fortlaufend mit einer Geschwindigkeit von 3 bis 750 cm je Sekunde in den Ofen eingeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der unteren Elektrode in der Reaktionszone des elektrothermischen Widerstandsofens auf unter 1000° C gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Zufuhr des Kohlendioxyds mit einer Geschwindigkeit von 15 bis 300 cm je Sekunde bewirkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsgeschwindigkeit des Kohlendioxydgases etwa 4530 bis 27 200 g je Stunde beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlendioxydgas dem Ofen mit etwa Zimmertemperatur zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 909 729/395 2.60