DE1175224B

DE1175224B - Vorrichtung zur Erzeugung von Acetylen und AEthylen durch thermische Spaltung von Kohlen-wasserstoffen mittels eines im elektrischen Licht-bogen erhitzten gasfoermigen Waermetraegers

Info

Publication number: DE1175224B
Application number: DEK37498A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Guenter Butenuth; Kurt Meltendorf; Dipl-Chem Dr Hellmut Gaebler; Dr Kurt Sennewald
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1959-04-17
Filing date: 1959-04-17
Publication date: 1964-08-06
Also published as: US3079325A; FR1258477A; GB891270A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 07 c

Deutschem.: 12 ο-19/01

Nummer: 1175 224

Aktenzeichen: K 37498IV b /12 ο

Anmeldetag: 17. April 1959

Auslegetag: 6. August 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung von Acetylen und Äthylen durch thermische Spaltung von Kohlenwasserstoffen mittels eines im elektrischen Lichtbogen erhitzten gasförmigen Wärmeträgers.

Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung der thermischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen mit Hilfe des elektrischen Lichtbogens sind in verschiedenen Abwandlungen bekanntgeworden, beispielsweise durch die deutschen Patentschriften 587 129, 806455 und 871001.

In der erstgenannten dieser Patentschriften wird zur Herstellung ungesättigter Kohlenwasserstoffe aus flüssigen Kohlenwasserstoffen im elektrischen Lichtbogen vorgeschlagen, die Wände des Lichtbogenofens mit den flüssigen Ausgangsstoffen zu bespülen und den Lichtbogen in einem Strom eines wasserstoffhaltigen, vorzugsweise eines im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden Gases brennen zu lassen. Das im Gegenstrom zum Ausgangsstoff geführte Gas tritt aus feinen Öffnungen nahe der Längsachse des Ofens unmittelbar in die Entladungsbahn des Lichtbogens ein.

Nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 806 455 brennt der Lichtbogen in einer Atmosphäre von gasförmigen Kohlenwasserstoffen oder auch von Inertgas in einem Flammrohr, in dessen oberen Teil die flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffe vorerhitzt eingedüst werden. Durch Eindüsen derselben in kaltem Zustand am unteren Ende des Flammrohres können die heißen Reaktionsgase abgekühlt werden.

Nach der deutschen Patentschrift 871 001 schließlich werden die flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffe durch eine sich trichterförmig verengende Hohlelektrode, die mit einer der durchströmenden Flüssigkeit eine Drallbewegung erteilenden Vorrichtung sowie mit einem koaxial eingesetzten Rohr zur Durchleitung von Wasserstoff versehen ist, gegen die kegelförmige Gegenelektrode geleitet.

Bei einer anderen Ausführungsform der Anordnung wird der Wasserstoff durch eine kegelförmige Elektrode, die koaxial in einem zur Durchleitung des Ausgangskohlenwasserstoffs bestimmten und mit Teilen zur Vermittlung einer Drallbewegung an den durchströmenden Ausgangskohlenwasserstoff versehenen Rohr eingesetzt ist, zusammen mit dem zerstäubten Ausgangskohlenwasserstoff gegen eine trichterförmig ausgebildete Gegenelektrode geführt.

Schließlich ist noch der durch die deutsche Auslegeschrift 1 064 945 bekanntgewordene Vorschlag zu erwähnen, nach dem der Ausgangskohlenwasserstoff durch partielle Verbrennung oder mittels heißer Vorrichtung zur Erzeugung von Acetylen und Äthylen durch thermische Spaltung von Kohlenwasserstoffen mittels eines im elektrischen Lichtbogen erhitzten gasförmigen Wärmeträgers

Anmelder:

Knapsack-Griesheim Aktiengesellschaft,

Knapsack bei Köln

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Günter Butenuth,

Kurt Meltendorf, Knapsack bei Köln,

Dipl.-Chem. Dr. Hellmut Gabler,

Köln-Klettenberg,

Dr. Kurt Sennewald, Knapsack bei Köln

Verbrennungsgase in einer Spaltkammer umgesetzt wird, auf deren Innenwand zur Verhinderung einer Abscheidung von Kohlenstoff oder teerartigen Stoffen eine Flüssigkeit, z. B. Wasser oder Schweröl, schraubenförmig zum Umlauf gebracht wird.

Wegen des bei vorgeschriebener Energiedichte im Reaktionsraum mit zunehmender elektrischer Leistung im Hinblick auf die thermische Widerstandsfähigkeit der Baustoffe rasch ungünstiger werdenden Verhältnisse des Volumens des Reaktionsraumes zur abkühlenden Oberfläche desselben ist die umsetzbare elektrische Leistung bei diesen Vorschlägen bisher stets auf einen Betrag beschränkt geblieben, der den Einsatz in industriellem Maßstab ausschließt.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorgehen werden jedoch diese Schwierigkeiten in einer Weise überwunden, daß nunmehr der Bau und der Betrieb von solchen Vorrichtungen auch für große Leistungen und im Dauerbetrieb möglich sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Acetylen und Äthylen durch thermische Spaltung von Kohlenwasserstoffen mittels eines im elektrischen Lichtbogen erhitzten gasförmigen Wärmeträgers besteht aus einem rotationssymmetrischen, vorzugsweise kreiszylindrischen Ofenkopf mit Einrichtungen zur Aufnahme der in die Brennkammer hineinragenden Elektroden, mit Einrichtungen zur Zuführung des gasförmigen Wärmeträgers sowie mit

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Einrichtungen zur Erzeugung einer als Brennkammerauskleidung dienenden rotierenden Schicht des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs und ist unter Zwischenschaltung einer Blende mit dem Ofenmittelteil verbunden, wobei dieser Ofenmittelteil Einrichtungen zur Zuführung eines flüssigen Abschreckmittels zu dem heißen, dampf- und/oder gasförmigen Reaktions- bzw. Spaltprodukt besitzt und seinerseits auf dem Ofenunterteil befestigt ist, der zur Auf-

Ofenkopfes und oberhalb der Blende in eine schnelle Kreisströmung versetzten Kohlenwasserstoff angebracht.

Die Blende besteht aus einer kreisförmigen, ebenen, 5 mit einer zentralen Bohrung versehenen Platte (Fig. 3).

Bei einer anderen Ausführungsform ist die Blende so ausgeführt, daß die kreisförmige, ebene, mit einer zentralen Bohrung versehene Platte auf ihrer Ober-

nahme eines Vorrats an flüssigem Ausgangskohlen- io seite mit Leitschaufeln bestückt ist (F i g. 4).
wasserstoff, zur Aufnahme des erhitzt niederfallenden Eine weitere Ausführungsform der Blende besteht

Abschreckmittels und zur Aufnahme des dampf- darin, daß sie durch eine Anzahl gleichmäßig im und/oder gasförmigen Reaktions- bzw. Spaltproduktes Kreise verteilter, radial in den Ofenkopf hineineingerichtet sowie mit Kühl- und Fördereinrichtungen ragender, konischer oder zylindrischer Stifte gebildet für die Kreislaufführung des Ausgangskohlenwasser- 15 ist (F i g. 5).

Stoffs verbunden ist. In F i g. 6 ist sie durch eine in den Ofenkopf unter

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird eine Freilassung eines ringsum laufenden Spaltes zentrisch Verfahrensweise ermöglicht, die im wesentlichen dar- eingesetzte Trichterblende gebildet, an deren untere, in besteht, daß die Spaltung bzw. Reaktion in einer den kleineren Durchmesser aufweisende öffnung ein Brennkammer und in auf diese folgenden Anord- 20 zylindrischer, oben und unten offener Rohrstutzen nungen vorgenommen wird, die gebildet sind durch angesetzt ist.

einen innerhalb eines rotationssymmetrischen, vor- Der an der unteren, den kleineren Durchmesser

zugsweise kreiszylindrischen Ofenkopfes und eines aufweisenden öffnung der im Ofenkopf eingesetzten gleichartigen Ofenmittelteiles durch mechanische Trichterblende angebrachte oben und unten offene Kräfte in schnelle Kreisströmung versetzten flüssigen 25 Rohrstutzen ist mit radial oder tangential in das Kohlenwasserstoff, worauf die Spalt-bzw. Reaktions- Innere des Rohrstutzens einmündenden Rohren für produkte abgeschreckt werden, wobei der Kohlen- die Einleitung eines Zusatzgases versehen,
wasserstoff zugleich als durch unmittelbare Wärme- Am Mittelteil des Ofens, unterhalb der Blende,

wirkung des Lichtbogens oder aber durch die durch sind Sprühdüsen für das Abschreckmittel, beispielsdas Zusatzgas übertragene Wärme zu spaltender bzw. 30 weise den gekühlten Ausgangskohlenwasserstoff, anzur Reaktion zu bringender Ausgangsstoff als Kühl- geordnet.

mittel, insbesondere für den Ofenkopf, als Abschreck- Mittelteil und Ofenkopf sind auf einem als ge-

mittel für die anfallenden Spalt- bzw. Reaktionspro- schlossener Vorratsbehälter für den zu verarbeitendukte und als Transportmittel für etwa anfallende den flüssigen Kohlenwasserstoff dienenden, mit feste Spalt- bzw. Reaktionsprodukte verwendet wird. 35 Stutzen zur Abführung der Reaktionsgase, zur Ent-Das wesentlichste Merkmal der Vorrichtung zur nähme von Umlauföl und zur Zuführung von Frischöl Durchführung dieser Verfahrensweise besteht darin, versehenen Unterteil befestigt,
daß die Brennkammer für den elektrischen Licht- Die Vorrichtung ist schließlich noch gekennzeich-

bogen durch eine rotierende ölschicht gebildet ist, net durch die Anordnung einer Umwälzpumpe und die in einem zweckmäßig kreiszylindrischen Ofenkopf 40 eines Durchlaufkühlers für das Umlauföl.
untergebracht ist, an dessen oberem Ende der Licht- Die Zeichnungen zeigen in Längs- und Quer-

bogenbrenner so angebracht ist, daß die Elektroden schnitten schematisch die Vorrichtung gemäß der in die Brennkammer hineinragen, während das untere Erfindung in Einzeldarstellungen (F i g. 1 bis 7) und Ende des Ofenkopfes mit dem Ofenmittelteil verbun- in einer Zusammenstellung (Fig. 8). Dabei beziehen den ist, das seinerseits auf dem Ofenunterteil aufsitzt, 45 sich die F i g. 1 und 2 vorzugsweise auf die Einrichwobei die Vorrichtung gas- und flüssigkeitsdicht nach tungen zur Erzwingung einer Rotationsbewegung des außen abgeschlossen ist. zu verarbeitenden Kohlenwasserstoffes innerhalb des

Die Elektroden sind mit Steuer- und Regeleinrich- Ofenkopfes, während die F i g. 3 bis 6 Ausführungstung im Ofenkopf zentrisch angeordnet. formen der zwischen Ofenkopf und Mittelteil des

Der Ofenkopf ist mit Stutzen zur Einleitung des 50 Ofens eingebauten Blende sind. Fig. 7 zeigt eine gasförmigen Wärmeträgers, beispielsweise Wasser- zweckmäßige Elektrodenanordnung für Gleichstromstoff, versehen. betrieb und F i g. 8 eine Gesamtanlage.

Der obere Teil des Ofenkopfes ist von einem ge- Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus

schlossenen äußeren, mit tangential in ihn einmün- drei Hauptteilen: dem Ofenkopf, dem Ofenmittelteil denden Zuleitungen für den flüssigen Ausgangs- 55 und dem Ofenunterteil.

kohlenwasserstoff versehenen Ringkanal umgeben, Der Ofenkopf nach Fig. 1 besteht aus einem

der durch einen Ringspalt mit dem inneren, inner- rotationssymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen halb des Ofenkopfes angeordneten, unten offenen Behälter aus Stahlblech, der unten offen und oben Ringkanal in Verbindung steht. geschlossen ist. Er dient zur Aufnahme der eigent-

Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung 60 liehen Brennkammer.

besteht darin, daß der obere Teil des Ofenkopfes Im oberen Teil des Ofenkopfes nach F i g. 1 und 2

von einem geschlossenen, mit tangential in ihn ein- sind die Elektroden 5, die den Lichtbogenbrenner mündenden Zuleitungen versehenen Ringkanal um- darstellen, gasdicht so eingesetzt, daß der Lichtbogen geben ist, dessen Innenseite durch einen mit Schlitzen sich im Inneren des Ofenkopfes bzw. der Brennversehenen Ring gebildet ist, die tangential in das 65 kammer bilden kann. Es ist dabei gemäß Zeichnung Innere des Ofenkopfes einmünden. an Drehstrombetrieb gedacht, wobei von den drei

Unterhalb des Ofenkopfes ist eine horizontal gleichmäßig im Kreise verteilten Elektroden je eine liegende Blende als Auflage für den innerhalb des in den F i g. 1 und 2 eingezeichnet ist.

Die spezielle Art der Durchführung und Abdichtung der Elektroden sowie deren Einstellung und Regelung sollen, als den Rahmen der Erfindung überschreitend, hier nicht im einzelnen behandelt werden.

Außer den Elektroden ist im oberen Teil des Ofenkopfes noch ein Gaseinleitungsrohr 6 eingesetzt.

Um den oberen Rand des Ofenkopfes läuft der nach außen geschlossene Ringkanal 2 herum, in den tangential die Ölzuleitungsrohre 4 einmünden.

Unter Öl soll in dieser Erfindung der zu verarbeitende flüssige Kohlenwasserstoff, unabhängig von seiner speziellen Zusammensetzung, verstanden werden.

Der äußere Ringkanal 2 läßt an der Oberkante des Behälters 1 einen ringsum laufenden Schlitz frei, durch den das Öl in den unten offenen inneren Ringkanal 3 eintreten und aus ihm ins Innere des Behälters ausströmen kann.

Eine Variante dieser Ausführungsform ist in Fig. 2 im Längsschnitt und im Querschnitt nach der Schnittebene II... II dargestellt. Die innere, dem Behälter 1 zugewandte Seite des Ringkanals 2 besteht hier aus einem Ring 7, in den, gleichmäßig im Kreise verteilt, Tangentialschlitze eingearbeitet sind.

Äußerer und innerer Ringkanal bzw. äußerer Ringkanal und Ring mit Tangentialschlitzen und den ölzuleitungsrohren bilden zusammen Drallkammern.

Bei den Ausführungsformen entsteht beim Einleiten von Öl durch die Ölzuleitungsrohre 4 auf der Innenseite des Behälters 1 eine ölschicht, die sich auf dieser Innenseite des Behälters 1 im Kreise bewegt und gleichzeitig unter der Einwirkung der Schwerkraft nach unten sinkt. Diese rotierende Ölschicht bildet die eigentliche Brennkammer.

Ein nicht in Kreisströmung versetzter flüssiger Kohlenwasserstoff, auch wenn er über eine geeignete Aufgabevorrichtung, etwa einen kreisförmigen Ringschlitz, mit großer Geschwindigkeit senkrecht oder schräg von oben nach unten aufgegeben wird, erfüllt demgegenüber, wie Versuche zeigten, nicht die geforderten Bedingungen in bezug auf die thermische Stabilisierung bei größerer Leistung.

Angestellte Versuche zeigten, daß durch rotierende ölschichten zwar ein ausreichender thermischer Schutz sich erreichen ließ, sie ergaben aber gleichzeitig eine unbefriedigende Ausbeute an Spaltprodukten.

Es wurde nun gefunden, daß gemäß einem weiteren Erfmdungsgedanken sowohl eine gute thermische Stabilisierung als auch eine gute-Ausbeute an Spaltprodukten erreicht werden durch Anordnung einer mit einer zentralen Öffnung versehenen Blende unterhalb des Ofenkopfes. Nach F i g. 3 ist der Ofenkopf auf das Ofenmittelteil 23 aufgesetzt, das ein kreiszylindrischer, oben und unten offener Behälter aus Stahlblech ist. Zwischen Ofenkopf und Ofenmittelteil ist die Blende 10 eingefügt. Sie besteht in der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform aus einer ebenen, kreisrunden Scheibe 10, die mit einer zentralen Öffnung 11 versehen ist. Durch ihren Einbau ändert sich der Querschnitt der ölschicht 9 in der in F i g. 3 angedeuteten Weise derart, daß sich innerhalb des Ofenkopfes ein ringsum von dem rotierenden öl umgebener rotationssymmetrischer freier Raum 8 von etwa paraboloidischem Längsschnitt ausbildet, der als Brennkammer für den Lichtbogen dient.

Das Profil der Brennkammer hängt ab von den Abmessungen des Ofenkopfes, von den Eigenschaften und der Geschwindigkeit des eingebrachten Öls, von der Oberflächengüte des Behälters 1 und der Blende 10 sowie von der wirksamen Größe der Öffnung 11.

Nach dem Durchtritt durch die Öffnung 11 wird die umlaufende ölschicht vermöge der ihr innewohnenden Rotationsenergie an die Wandung des Mittelteils 23 gepreßt, wie es in den F i g. 3 und 4 angedeutet ist.

Die wirksame Größe der Öffnung 11 läßt sich durch verschiedene Maßnahmen gegenüber dem Wert, der ihren geometrischen Abmessungen entspricht, verändern. In der Ausführungsform nach Fig. 4 z.B. ist die Blende 10 auf ihrer Oberseite mit Leitschaufeln 12 für die ölströmung bestückt. Infolge der dadurch hervorgerufenen Änderung der Strömungsverhältnisse des Öls ist die wirksame Öffnung kleiner als die geometrisch vorhandene Öffnung 11.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 5 schematisch gezeigt. Die Blende 10 ist nach diesem Erfindungsgedanken ersetzt durch eine Anzahl in einer Ebene angeordneter, gleichmäßig im Kreise verteilter, radial stehender, konischer oder zylindrischer Stifte 13, die im Mittelpunkt der von ihnen gebildeten Ebene wiederum eine Öffnung 11 frei lassen. Die sich an diesen Stiften ausbildenden ölschleier 14 vertreten hier die Stelle der vorher beschriebenen massiven Blende 10.

Die Blende kann auch nach Fig. 6 als Trichterblende 15 ausgebildet sein, wobei man dann einen Ringspalt 16 zwischen der Trichterblende 15 und der Innenwand des Ofenkopfes bestehen läßt, durch den die Bildung einer ölschicht auch auf den durch die Trichterblende 15 gegen den Lichtbogen abgedeckten Teilen der Innenwandungen von Ofenkopf und Ofenmittelteil ermöglicht wird. An die Mittelöffnung 17 der Trichterblende 15 setzt man zweckmäßig einen oben und unten zylindrischen Rohrstutzen 18 an. Dieser kann im erforderlichen Falle mit radial oder tangential in ihn einmündenden Gaseinleitungsrohren 19 versehen werden, denen ein als Reaktionspartner gedachtes Gas über den den Mittelteil des Ofens umgebenden Ringkanal 20 zugeführt wird. Diese Ausführungsform der Blende hat sich als besonders zweckmäßig für die Einleitung eines dampf- oder gasförmigen Kohlenwasserstoffes gezeigt.

Eine besonders für den Betrieb mit Gleichstrom geeignete Elektrodenanordnung ist schematisch in F i g. 7 dargestellt. Die beiden Elektroden 21 und 34 sind hier in der Ofenachse senkrecht übereinander angeordnet.

Fig. 8 stellt schematisch einen Schnitt durch die vollständige Vorrichtung dar. Ofenkopf und Ofenmittelteil sind auf dem Ofenunterteil 24 befestigt. Dieses ist ein oben offener, im übrigen geschlossener Behälter, der zunächst als Behälter für den Vorrat an sogenanntem Umlauföl 33 dient. Das betriebsmäßig heiße Umlauföl 33 wird aus dem Ofenunterteil 24 durch Rohrstutzen 28 und Rohrleitung 31 von der Umwälzpumpe 29 angesaugt, in dem Durchlaufkühler 30 heruntergekühlt und in die Rohrleitung 32 gedrückt. Diese Rohrleitung 32 verzweigt sich so, daß die Hauptmenge des gekühlten Umlauföles in die Zuleitung 4 zum Ringkanal des Ofenkopfes befördert wird, während weitere Anteile den Sprühdüsen 22, die in der Wandung des Ofenmittelteiles 23 bzw. unterhalb desselben, vom Stutzen 27 ausgehend, angeordnet sind, zugeführt werden und durch

Claims

7 8

Abschrecken das Einfrieren der chemischen Gleich- entstanden 191 Nm³Zh Reaktionsgase von folgender

gewichte der Spalt- bzw. Reaktionsprodukte bewirken. Zusammensetzung:

Die gas-und/oder dampfförmigen Reaktionsprodukte _VT

werden aus dem Ofenunterteil 24 über Rohrstutzen Volumprozent NmVh kg/h

26 abgezogen, während der Rohrstutzen 25 der Zu- 5 Acetylen (C₂H₂) 16,0 30,34 35,30

führung von Frischöl dient. Äthylen (C₂H₄) 6,2 11,70 14,63

Die Betriebsbedingungen lassen sich in mannig- Methan (CH₄) 7,4 14,06 10,04

fächer Weise variieren. Die Art der sich in der Diacetvlen (C H) 02 038 0 85

Brennkammer abspielenden chemisch-physikalischen „ , ; , ⁴ JL J' \"'' ' ' '

Vorgänge hängt ganz von den gewählten Betriebs- io Methylacetylen (C₃H₄) .. 0,3 0,57 1,02

bedingungen ab. Dementsprechend sind auch die an- Monovinylacetylen (C₄H₄) 0,3 0,57 1,32

fallenden Spalt- bzw. Reaktionsprodukte mengen- Propylen (C₃H₆) 0,6 1,14 2,14

mäßig und in ihrer Art ganz verschieden. Wasserstoff (H₂) 69,0 131,10 5,86

Beim Arbeiten ohne Zusatzgas ist mit einer einfachen thermischen Spaltung der Bestandteile des 15 Der spezifische Verbrauch elektrischer Energie be-Umlauföles zu rechnen. lief sich somit auf 8,5 kWh/kg Acetylen bzw. auf Führt man aber durch das Gaseinleitungsrohr 6 6,0 kWh/kg C₂-Kohlenwasserstoffe. Dieses Ergebnis ein Gas, etwa Wasserstoff, zusätzlich ein, so werden ist zufriedenstellend, besonders wenn man berückunter geeigneten Umständen die Wasserstoffmoleküle sichtigt, daß die Nachfrage auch nach Kohlenwasserebenfalls thermisch dissoziiert, wobei dann die bei 20 stoffen, wie z. B. Äthylen und Propylen, ständig zuder Rekombination der Wasserstoffatome frei wer- nimmt.

dende Wärme die Spaltung des Öles hervorruft und Bei den angegebenen Werten konnte Dank des

der Wasserstoff unter Umständen mit dem einen thermischen Schutzes durch die rotierende ölschicht

oder anderen Spaltprodukt reagiert. trotz der hohen Brennkammerbelastung von etwa

Auch die zusätzliche Einführung gas- oder dampf- 25 2,6 · 10⁸ kcal/m³ · h in stundenlangem Betrieb ohne

förmiger Kohlenwasserstoffe durch das Gaseinlei- Schäden gefahren werden, tungsrohr 6 kann zu interessanten Ergebnissen durch

Umlagerung führen. Patentansprüche:

Statt durch das Gaseinleitungsrohr 6 können Zu- l. Vorrichtung zur Erzeugung von Acetylen satzgase oder -dämpfe, beispielsweise auch durch 30 und Äthylen durch thermische Spaltung von einen die einzelnen Elektroden umgebenden Ring- Kohlenwasserstoffen mittels eines im elektrischen schlitz oder durch eine Längsbohrung der Elektroden Lichtbogen erhitzten gasförmigen Wärmeträgers, in den Lichtbogen gebracht werden. dadurch gekennzeichnet, daß ein rota-Über die Frage des mit dem Anmeldungsgegen- tionssymmetrischer, vorzugsweise kreiszylindristand im Vergleich mit dem Stand der Technik ₃₅ scher Ofenkopf mit Einrichtungen zur Aufnahme erzielten technischen Fortschritts geben am besten der in die Brennkammer hineinragenden Elekdie nachstehend aufgeführten Vergleichszahlen über troden, mit Einrichtungen zur Zuführung des die Ausbeuten in Verbindung mit dem spezifischen gasförmigen Wärmeträgers sowie mit Einrichtun-Verbrauch elektrischer Energie Aufschluß. _gen zur Erzeugung einer als Brennkammer-Nach dem Beispiel 1 der deutschen Patentschrift 40 auskleidung dienenden rotierenden Schicht des 871001 wurden 1160g eines Paraffinkohlenwasser- flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffes versehen stofföles und 910 g Wasserstoff eingesetzt. Es ergab und unter Zwischenschaltung einer Blende mit sich dabei ein spezifischer Verbrauch an elektrischer dem Ofenmittelteil verbunden ist, wobei dieser Energie von 10,25 kWh/kg Acetylen bzw. von Ofenmittelteil Einrichtungen zur Zuführung eines 8,17 kWh/kg C₂-Kohlenwasserstoffe. ₄₅ flüssigen Abschreckmittels zu dem heißen, dampf-Nach dem Beispiel 2 wurden unter den gleichen und/oder gasförmigen Reaktions- bzw. Spalt-Bedingungen wie im Beispiel 1 975 g Braunkohlen- produkt besitzt und seinerseits auf dem Ofenschwelteer zusammen mit 53001 Wasserstoff umge- unterteil aufsitzt, der zur Aufnahme eines Vorsetzt, wobei an elektrischer Arbeit 13,15 kWh/kg rats an flüssigem Ausgangskohlenwasserstoff, zur Acetylen bzw. 8,81 kWh/kg ^-Kohlenwasserstoffe 50 Aufnahme des erhitzt niederfallenden Abschreckbenötigt wurden. mittels und zur Aufnahme des dampf- und/oder Gemäß Beispiel 3 der vorgenannten Patentschrift gasförmigen Reaktions- bzw. Spaltproduktes einwurden 1100 g Steinkohlenteer zusammen mit 80001 gerichtet sowie mit Kühl- und Fördereinrichtun-Wasserstoff unter den gleichen Bedingungen wie in gen für die Kreislaufführung des Ausgangsden beiden vorstehenden Beispielen eingefahren. Der 55 kohlenwasserstoffes verbunden ist. spezifische Verbrauch an elektrischer Energie belief 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gesich dabei auf 14,24 kWh/kg Acetylen bzw. auf kennzeichnet, daß die Elektroden mit Steuer-S.16 kWh/kg ^-Kohlenwasserstoffe. und Regeleinrichtungen im Ofenkopf zentrisch

Demgegenüber wurden beim Anmeldungsgegen- angeordnet sind.

stand folgende Ergebnisse erzielt: 60 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da-6 m^:3/h eines Öles von einer mittleren Zusammen- durch gekennzeichnet, daß der Ofenkopf mit setzung C₁₅H₃₂ wurden tangential an die Wandung Stutzen zur Einleitung des gasförmigen Wärmeeiner Lichtbogenbrennkammer geführt, deren Durch- trägers, beispielsweise Wasserstoff, versehen ist. messer 8 cm betrug, während ihre Länge sich auf 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 cm belief. Das Einsatzöl trat mit einer Geschwin- 65 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere digkeit von 8 m/sec aus. Durch den Lichtbogen, der Teil des Ofenkopfes von einem geschlossenen mit einer Leistung von 300 kW betrieben wurde, äußeren, mit tangential in ihn einmündenden Zuwurden stündlich 105 Nm³ Wasserstoff gegeben. Es leitungen für den flüssigen Ausgangskohlen-

wasserstoff versehenen Ringkanal umgeben ist, der seinerseits durch einen Ringspalt mit einem inneren, innerhalb des Ofenkopfes angeordneten und unten offenen Ringkanal in Verbindung steht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des Ofenkopfes von einem geschlossenen, mit tangential in ihn einmündenden Zuleitungen für den flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff versehenen Ringkanal umgeben ist, dessen Innenseite durch einen mit Schlitzen versehenen Ring gebildet ist, die tangential in das Innere des Ofenkopfes einmünden.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Ofenkopfes eine horizontal liegende Blende als Auflage für den innerhalb des Ofenkopfes und oberhalb der Blende in eine schnelle Kreisströmung versetzten Ausgangskohlenwasserstoff angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende durch eine kreisförmige, ebene, mit einer zentralen Bohrung versehene Platte gebildet ist. «5

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Blende bildende Platte auf ihrer Oberseite mit Leitschaufeln bestückt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende gebildet ist durch eine Anzahl gleichmäßig im Kreise verteilter, radial in den Ofenkopf hineinragender konischer oder zylindrischer Stifte.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende gebildet ist durch eine in den Ofenkopf unter Freilassung eines ringsum laufenden Ringspaltes zentrisch eingesetzte Trichterblende, an deren untere, den kleineren Durchmesser aufweisende öffnung ein zylindrischer, oben und unten offener Rohrstutzen angesetzt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen mit radial oder tangential in das Innere des Rohrstutzens einmündenden Rohren für die Einleitung eines Zusatzgases versehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Ofenmittelteil, unterhalb der Blende, Sprühdüsen für das Abschreckmittel, beispielsweise des gekühlten Ausgangskohlenwasserstoffes, angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofenmittelteil mit Ofenkopf auf einem als geschlossener Vorratsbehälter für den zu verarbeitenden flüssigen Kohlenwasserstoff dienenden, mit Stutzen zur Abführung der Reaktionsgase, zur Entnahme von Umlauföl und zur Zuführung von Frischöl versehenen Ofenunterteil befestigt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umwälzpumpe und ein Durchlaufkühler für das Umlauföl angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 911 314, 871 001,
455, 730 180, 587 129;
französische Patentschrift Nr. 1123 673;
USA.-Patentschrift Nr. 2 655 443;
Brennstoff-Chemie, 34 (1953), S. 362, 363.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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