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Verfahren zur Traggaserneuerung. Für diese Anmeldung ist gemäß dem
Unionsvertrage vom 2. Juni igii die Priorität auf Grund der Anmeldungen in Frankreich
vom 3. Oktober 1C)22 für die Ansprüche i, 2, 3, .4, 7 und 8 und vom 15. Dezember
1922 für die Ansprüche ;, 6, g und io beansprucht. Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Erneuern oder Regenerieren des aus Wasserstoff, Helium usw. bestehenden Traggases
von Luftfahrzeugen, Luftschiffen, Ballons o. dgl., wenn dasselbe infolge des Eintritts
von Luft in das Innere der Hülle seine Antriebskraft teilweise verloren hat.
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Es sind schon .allgemein Reinigungsverfahren für Gase hekannt geworden,
die darin bestehen, daß man das in einem Behälter vorliandene Gas, z. B. Wasserstoffgas,
in einen Reinigungsapparat leitet, um es von den schädlichen Unreinigkeiten zu reinigen.
Der Reinigungsapparat wird hierbei entweder von Vorrichtungen gebildet, die Chemikalien
enthalten, weiche der Beschaffenheit der zu entfernenden Unreinigkeiten angepaßt
sind, oder von Vorrichtungen, die auf physikalischen Grundsätzen beruhen, z. B.
auf der'Verflüss.igung der Unreinigkeiten, oder ihre Absorption durch gekühlte poröse
Stoffe. Bei den bekannten Anwendungsformen dieser Verfahren verläßt das in einem
Behälter befindliche unreine Gas diesen Behälter :endgültig, um durch den Rei,ni.ger
hindurchzugehen und dann ;in einen anderen Behälter einzutreten, wo es gesammelt
oder nach der Reiniigung benutzt wird. Wenn man also dieses Verfahren zur Reinigung
des Gases eines aufsteigenden Fassungsraumes oder eines Tragkröpers, wie z. B. eines
Ballons usw., benutzen wollte, so würde dies bedingen, d.aß man einerseits den Ballon
entleert und andererseits das gereinigte Gas in einem Hilfsbehälter entsprechender
Größe aufspeichert.
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Dembgegenül:er ermöglicht das Verfahren nach -der Erfindung, und zwar
-zufolge eines geschlossenen Umlaufes des Gases, das Gas eines Behälters zu reinigen,
ohne erst eine Veränderung des Volumens oder des Druckes dieses Behälters zu erfordern
und infolgedessen ohne eine selbst teilweise Entleerung nötig zu machen, da der
Verlust infolge der Ausscheidung der Unreinigkeiten je nachdem durch eine entsprechende
Zufuhr von reinem Gas ausgeglichen werden kann.
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Das Verfahren nach der Erfindung, das den Zweck hat, das .in einem
Ballon oder einem anderen geschlossenen Raum enthaltene leichte Gas zu regenerieren,
ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Gas dieses Behälters oder Raumes durch einen
Reiniger kreisen läßt und es wieder in das Innere des Raumes einführt, wobei das
Gas so einen geschlossenen Weg durchläuft und zweckmäßig aus dem unteren Teil -des
Raumes entnomme_i und in den oberen Teil desselben zurückgeführt wird. Andere Merkmale
der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung uiid
den Ansprüchen.
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Die Zeichnung veranschaulicht in Abb. i bis 4. und 6 bis 9 schematisch
verschiedene Anlagen, die die Durchführung des Verfahrens ermöglichen.
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Abb. 5 zeigt schematisch die Bauart eines Reiii-igers, der die Verflüssigung
der schädlichen Gase bewirkt, die man aus dem zu reinigenden Gas ausscheiden will.
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Abb. i zeigt schematisch die Zirkulation des Gases bei einem Luftschiff
mit einem einzigen Fassungsraum. Hier ist i (las Luftschiff und 2 ein Reiniger irgendeines
Typs. Gemäß der Erfindung wird das unreine Gas aus dem Luftschiff an :der Stelle
3 :entnommen, die in dem unteren Teil liegt, durchläuft dan i die Leitung .4, durchquert
den Reiniger 2 und kehrt durch die Leitung 5 gei 6 in den oberen Teil des inneren
Fassungsraumes des Luftschiffes zurück.
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Abb. 2 zeigt schematisch eine Zirkulationsart für das Gas bei einem
Luftschiff mit vier Ballonetts 11, 12, 13, 1.4. Das unreine Gas wird in ,dem unteren
Teil des Ballonetts i i durch die Leitung 4. abgezogen, durchquert die Reinigungsapparate
2 und wird nach der Reinigung :durch die Leitung 5 in den oberen Teil .des Ballonetts
i-. zurückgeführt. Die oberen Teile der Ballonetts i i, 12, 13 stehen finit den
unteren Teilen der Ballonetts 12, 13, 14 durch die Leitungen 7, 8, 9 in Verbindung,
uni eine fortgesetzte Zirkulation des Gases zu ermöglichen. Es ist klar, (iaß der
Reiniger in dein geschlossenen Umlauf nicht nur in ider oben angegebenen Lage eingeschaltet
werden könnte, sondern in irgendeinem Zwischenraum zwisc.lien zwei aufeinanderfolgenden
Ballonetts, in welchem Fall inan (.tann (las letzte Ballonett mit dein ersten verbindet.
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A.bb. 3 zeigt eine .doppelte symmetrische Zirkulationsart bei einem
Luftschiff mit sechs Ballonetts 15, 1(@, 17, 18, i9, 2o. Das unreine Gas wird glaiclizeitig
aus den beiden mittleren Ballonetts 17, 18, und zwar in ihrem unteren Teil durch
die Leitung 21, entnommen, und das Gas, iielches in dem Reiniger 2 gereinigt worden
ist, wird gleichzeitig durch die Leitungen 22, 23 in die beiden äußeren Ballonetts
15 und 20, un(1 zwar in deren oberen Teil, gefördert. Die oberen Teile der Ballonetts
16, 17, 18 und i9 stehen durch die Leitungen 2.4, 25, =4', 25' mit den unteren Teilen
der Ballonetts 15, 16, i g, 2o in Verbindung, wodurch der Umlauf vervollständigt
wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das vollkommene Gleichgewicht des Ballons
in der Längsrichtung gewährt wird.
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A.bh.4 zeigt schematisch eine der vorhergehenden analoge Anordnung,
finit der Ausnahine, daß der einzige Reiniger 2 durch zwei Reiniger -, und 2' ersetzt
ist, derart, @daß die Gasstromkreise der Ballonetts 15, 16, 17 einerseits und 18,
i g, 2o anderseits unabhängig voneinander sind. Man kann mit der Anlage einen Erzeuger
für leichtes Gas (Wasserstoff o. dgl.) oder einen Gasometer verbinden, der dazu
dient, den notwendigen Gaszuschuß zu liefern, uni das fremde, aus,dem Ballon oAgl.
ausgeschiedene Gas zu ersetzen. Dieser Zuschuß kann auch von leichtem, durch T-lrir
einigkeiten verschmutztem Gas gebildet werden, da es durch Passieren des Reinigers
gereinigt werden könnte. Man kann z. B. Gemische von Wasserstoff und Stickstoff
benutzen, die von dem Gas in dem Wasser nach der Ausscheidung des Kohlenoxyds herrühren.
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Es ist klar, daß man trotz der Vorsicht bei der Entnahme von unreinem,
also schwerem Gas aus den unteren Teilen und bei der Förderung des gereinigten,
also leichten Gases in die oberen Teile die Mischung von gereinigtem und unreinem
Gas nicht verhindern kann. Dieser Nachteil hat aber entgegen allem Anschein nur
einen geringen Wert. In der Tat zeigt in dien günstigen Fall, d. i. bei einem Luftschiff
mit einem einzigen Fassungsraum und wenn man annimmt, daß das gereinigte Gas sich
augenblicklich in dem Gesamtfassungsraum des Luftschiffes ausbreitet, die Rechnung,
daß, nachdem man eine diesem Gesamtfassungsraum entsprechende Gasmenge durch den
Reiniger hat zirkulieren lassen, ein Verhältnis von Unrei rigkeiten ausgeschieden
sein -tvird, das gleich ist 63 Prozent
(wobei e die Basis der NapierschenL ogaritlnne ist) von dem, welches man ausgeschieden
haben würde, wenn man jede Mischjung von gereinigtem und ungereinigtem Gas hätte
vermeiden können. Nach einer zweiten Zirkulation erhöht sich dieser Wert auf 86,3Prozent
Bei einem Luftschiff mit mehreren Ballonetts, wo die Diffusion oder Verbreitung
von einem Ballonett auf das andere durch die schnelle Zirkulation des Gases in den
Verbind ungsleitungen verhindert wird, zeigt die Erweiterung der vorhergehenden
Rechnung, daß das Verhältnis der ausgeschiedenen Unreinigkeiten nach einem vollständigen
Umlauf der Gesanitin.enge sich um so mehr dein 'Maximalwert nähert, der ausgeschieden
werden kann, als sich die Anzahl der Ballonetts erhöht. Bei fünf Ballonetts scheidet
man nach einem vollständigen Umlauf der Gesamtmenge 88 Prozent
von
dein aus, was man ausscheiden würde, wenn keine Vermischung von unreinern mit gereinigtem
Gas stattgefunden hätte.
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Dieser Wert kommt nahe an 99 Prozent, wenn der Umlauf fortgesetzt
wird, bis daß die Menge, die den dargestellten Reiniger durchquert hat, das eineinhalbfache
des totalen Fzsstnigsraunies der Ballonetts darstellt.
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Man kann auch in dem Reinigungsumlauf zwei Hilfsbehälter einschalten,
die leichtes, reines oder tmreines Gas enthalten. 'Man hat so eine mehr oder weniger
wichtige :Menge Hilfsgas zur Verfügung, die es ermöglicht, in den verschiedenen
Augenblicken die Reinigung des unreinen Gases (Durchgang des unreinen Gases durch
den Reiniger) und die Regenerierung (Einführung des reinen Gases in den Ballon o.
dgl.-) zu bewirken. Der Vorteil, den diese neue Arbeitsart aufweist, ist der, claß
nian nicht gezwungen ist, das Gas in dein Ballon und in den Reinigungsanlagen gleichzeitig
zirkulieren zu lassen. Man kann so für die Regenerierung des leichten Gases eines
Luftschiffes die Stillstandsdauer desselben beträchtlich vermindern.
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Abb. 6 zeigt eine Anlage, die zur Durchführung dieses Verfahrens geeignet
ist. Sie enthält zwei Behälter oder Gruppen von Behältern 30, 31, die auf beiden
Seiten der Reinigungsanordnungen 2 und 3 vorgesehen sind und einen veränderlichen
Druck (Röhren mit Preßgas) oder ein veränderliches Volumen (Gasometer) haben können.
Ventile oder Hähne 32, 33, 34, 35, 36, 37, die in der Zeichnung schematisch angegeben
sind, ermöglichen es, die Gase nach Bedarf zirkulieren zu lassen.
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Die Anordnung nach Abb. 7 unterscheidet sich von derjenigen nach Abb.6
einfach dadurch, daß die Behälter oder Gruppen von Behältern 30, 31 in dem Kreis
dar Gase hintereinander oder in Reihe angeordnet sind anstatt in Abzweigungen, wie
dies nach Abb. 6 der Fall ist.
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Bei jeder der beschriebenen Anordnungen können Ventilatoren, Kompressoren
oder Entspanner eingeschaltet werden, die dazu dienen, entweder die Zirkulationsbewegnng
der Gase zu erzeugen oder zti mäßigen oder die Gase unter geeignete Drücke zu beringen,
die für ihren Eintritt oder ihre Aufspeicherung in den Behältern 30, 31 geeignet
sind. Diese Ventilatoren oder Entspanner können irgendeiner bekannten Art sein.
Diese sowie ihr Platz hängen ab von der Art der Behälter und der Leitungen, die
man anordnet. -Man wird jedoch bemerken, daß in dem Fall, wo das aus dein Ballon
kommende unreine Gas in den Behälter 30 unter einem genügend großen Druck
aufgespeichert werden würde, den man durch einen" in der Leitung ¢ angeordneten
Kompressor erzielt, es möglich sein würde, die Kompressoren teilweise oder vollständig
in den Reinigungsanordnungen wegzulassen.
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Die Wirkungsweise der in Abb. 6 dargestellten Anlage kann gemäß zwei
verschiedenen Arten geregelt «-erden.
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Bei der ersten Art verfährt man wie folgt: Bei Beginn enthält der
Behälter 3 i leichtes reines Gas, das vorher bereitet ist. Der Behälter
30 ist leer oder doch zum wenigsten in einem Zustand, um eine Gasmenge aufzunehmen,
die gleiich ist der in dem Behälter 3 i enthaltenen, wobei man ev t1. verschiedenen
Drücken Rechnung trägt. Alle Ventile sind geschlossen. 1lan öffnet dann die Ventile
32, 3d, 35, 37 und setzt die Reinigungsanordnungen 2 in Funktion. Darauf richtet
inan in der so in (lern Fassungsraum i erzeugten Zirkulation eine Hilfszirkulation
ein, wobei man die Ventile 33 und 36 öffnet, derart, daß das Gas aus -dem Behälter
3 i in den Behälter 30 gelangt, und zwar unter Durchquerung des Ballons i.
Nenn die Regenerierung des Gases ,des Ballons genügend ist, schließt man die Ventile
32 und 37, worauf der Ballon von dieseln Augenblick an in Dienst gestellt werden
kann. Es bleibt indessen in dem Behälter 3o eine Menge unreines leichtes Gas zurück,
«-elches gleich sein kann der Menge reinen Gases, die anfangs in dem Behälter 3
r enthalten war, wenn dieses letztere vollständig benutzt worden ist. Man muß dann
die Reiniger 2 weiter wirken lassen, derart, daß der Inhalt des Behälters
30 nach der Reinigung in seinen Anfangsbehälter 31 Die ursprüngliche Reserve
an reinem Gas wird also in dem Behälter 31 wiederhergestellt. natürlich mit den
bei der Behandlung erzielten Verlusten.
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NIan kann wie folgt verfahren: ZVenn die in dem Behälter 31 vorhandene
Reserve an reinem Gas genügend ist, wird man das Gas des Ballons oder eines anderen
Fassungsraumes i dadurch regenerieren, daß man zuerst in dein Gasballon nur das
aus dem Behälter 31 kommende Gas zirkulieren läßt und dasjenige entleert, welches
aus dein Ballon in den Behälter 3o austritt.
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Während dieses Vorgangs werden die Ventile 34., 35 geschlossen und
die anderen Ventile geöffnet. Der Reiniger ist also abgeschaltet. Wenn dieser Vorgang
beendigt ist, schließt man die Ventile 32 und 37, schaltet so den Ballon ab, öffnet
die Ventile 3q., 35 und läßt das unreine Gas aus dein Behälter 5o in den Behälter
31 zurückkehren, wobei man es durch den Reiniger gehen läßt. Der Gasstromkreis ist
noch ein geschlossener, jedoch hat man hinsichtlich der Zeit den Reinigungsteil
dieses Umlaufs in bezug auf die Regenerierung des Ballongases völlig verlegt.
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Die Wirkungsweise der Anordnung nach
Abb. 7 ist derjenigen
nach Abb. 6 gleich, und man führt hier ebenso beide Verfahrensweisen durch, gemäß
welcher die Ventile 3d.' und 35' zu derselben Zeit wie die Ventile 32' und
37' geöffnet oder nicht geöffnet sein werden. Es sei hier angenommen, daß der Reiniger
in dein Augenblick in Funktion gesetzt wird, ivo man die Ventile 3:f und 35
öffnet.
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Bei der in Abb. ß dargestellten Anordnung vollzieht sich die Entleerung
des unreinen Gases aus dem Ballon i nicht mehr durch ein einziges Rohr, sondern
durch -zwei Rohre d, .I', die miteinander in Verbindung stehen. Die Anzahl der Rohre
.I, 4' kann ebenso wie diejenige der Rohre 5 irgendeine beliebige sein.
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Die Ausscheidung der Unreinigkeiten, welche das leichte Gas beschweren,
kann auf physikalischem oder cheinischemWege durchgeführt werden. Man kann besonders
die Verflüssigung der U nreinigkeiten (im besonderen Luft) dadurch bewirken, daß
man das zu reinigende Gas auf die Temperatur der flüssigen Luft oder des flüssigen
Stickstoffs abkühlt. Das Gas wird vorher mit hohem Druck komprimiert und unter Druck
von den Spuren nicht kondensierten Wasserdampfes und Kohlensäure freigemacht, und
zwar mittels geeigneter Absorbierungsmittel (,Natron, Soda, Kalk usw.).
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Um einen großen Verbrauch an flüssiger Luft oder flüssigem Stickstoff
zu vermeiden, richtet inan eine Kältewiedergewinnung mittels eines Temperaturaustauschers
ein, in dem einerseits (las kalte gereinigte Gas und anderseits das abzukühlende
unreine Gas zirkuliert. Der Druck, auf den man das zu reinigende Gas komprimieren
muß, wird um so mehr erhöht, als die Reinheit selbst erli;@lit ist, die man erhalten
will. Abb. 5 stellt eine Anlage dar, die dieses Reinigungsverfahren anzuwenden ermöglicht.
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Das zu reinigei:de Gas tritt in den Reiniger durch das Rohr .4 (Alzb.
5) ein, welches mit dem Luftschiff in Verbindung steht. b, c, d
sind die drei
Zylinder eines Kompressors, in welchem das Gas unter einem geeigneten Druck gebracht
wird. Dieser Kompressor kann im übrigen irgendeine Anzahl von Stufen und die üblichen
Anordnungen zur Außen- und Innenkühlung durch Wassereinspritzung haben. e ist der
Separator, welcher die Trennung des Wassers von dem kompriinierten Gas bewirkt,
und f ist ein Trockner oder Entfeuchten der aufsaugende Stoffe für den Wasserdampf
und die Kohlensäure enthält, wie z. B. Soda oder Kalk.
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Das zu reinigende, komprimierte, getrocknete und vom Kohlenstoff befreite
Gas, das aus dem Behälter f austritt, tritt in das Röhrenbündel g ein, das durch
das Röhrenbündel h verlängert ist, welches selbst in den Behälter i. mündet. Der
nicht kondensierte Teil dieses Gases tritt durch dos Rohr k aus, durchzieht die
Kammer 1, die den unteren Teil des Röhrenbündels g umgibt, un,d tritt durch das
Rohr 5 aus, um, wie oben angegeben, in den oberen Teil des Luftschiffes geführt
zu werden, wobei ein Hilfstemperaturaustauscher auf diesem Weg angeordnet sein kann.
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Der Behälter i. und das Röhrenbündel h
«-erden von einer
Kammer ii, umgeben, die flüssige Luft enthält, die durch eine Maschine s geliefert
und mittels eines Rohres y zugeführt wird. Die von der Verdampfung dieser flüssigen
Luft herrührende Luft wird durch ein Rohr o entleert, welches sie in die Kammer
p führt, die den oberen Teil des Bündels g umgibt. Die Luft tritt schließlich bei
q aus.
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Man sieht, daß das zu reinigende Gas, welches komprimiert aus dem
Behälter f austritt, zuerst in dem oberen Teil des Bündels g durch das kalte Gas,
das in der Kammer p enthalten ist und von der Verdampfung der flüssigen Luft oder
des flüssigen Stickstoffs herrührt, und dann in dem unteren Teil dieses Bündels
g durch das leichte gereinigte kalte Gas gekühlt «",i:rd, welches nach Durchquerung
des Bündels h und des Behälters i durch das Rohr k in den Behälter 1 wieder
hochgestiegen ist. Die Kühlung des zu reinigenden Gases wird so in dem Bündel h
vollendet.
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Die Unreinigkeiten des zu reinigenden Gases, die in dem Behälter i.
kondensiert werden, werden mittels des Rohres t, das mit einem Hahn oder einer Entleerungsschraube
versehen ist, entweder in die flüssige Luft entleert, die den Behälter i umgibt,
wenn diese Unreinigkeiten nur von den Elementen der Luft gebildet werden, oder nach
außen, wenn sie brennbare Teile enthalten können.
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In diesem Fall wird man, um entweder die Reinheit des leichten, aus
dem Reiniger austretenden Gases zu vergrößern oder die Kompression zu verringern,
die diesem Gas zur Erzielung eines bestimmten Reinheitsgrades gegeben werden muß,
einen Unterdruck oberhalb der flüssigen Luft oder des flüssigen Stickstoffes herstellen
und aufrechterhalten, die zur Kühlung des komprimierten Gases dienen. Dieser Unterdruck
könnte, wenn gewünscht, durch die Kompression selbst erzielt werden, die zur Erzeugung
der flüssigen Luft dient, und in dieseln Fall könnte der Kompressor, wenn ein genügender
Vorrat an flüssiger Luft oder Stickstoff erzielt sein wird, aus dem Reiniger Luft
oder verdampften Stickstoff entnehmen, so daß ebenfalls für diese Gase ein geschlossener
Kreis erzielt wird, der die ständig erneuerte Trocknung der zu verflüssigenden Luft
vermeidet. Schließlieh
könnte die Entspannung des leichten komprimierten
und gereinigten Gases entweder in einem Motor zur Wiedergewinnung eines Teiles der
benutzten motorischen Kraft oder auch zur Erzeugung der Kälte benutzt «-erden.
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Die Gesamtheit der Anordnungen, die den Reiniger bildet (Kompressor
für das Gas des Luftschiffes, Absorbieren für Wasser und Kohlensäure, Temperaturaustauscher,
Kühler mit flüssiger Luft oder flüssigem Stickstoff, Maschine für flüssige Luft
und Stickstoff und ihr Zubehör, Wiedergewinner der motorischen Kraft des komprimierten
Gases), könnte in der "'eise vereinigt werden, daß eine Reinigungsgruppe gebildet
wird, die auf einem Lastwagen mit Kraftbetrieb transportiert werden könnte. Die
für die verschiedenen Operationen erforderliche motorische Kraft wird in diesem
Fall voll den Motoren des Lastwagens geliefert. Man könnte auch andere Verfahren
zur Absorbierung der Unreinigkeiten anwenden und z. B. den Sauerstoff und Stickstoff
durch Kalziumkarburet in Rotglut, Kalzium, Magnesium usw. absorbieren.
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Man könnte auch die Diffusion durch die porösen Wände (durch welche
der Sauerstoff und das Helium schneller als jedes andere Gas passieren) anwenden.
Wenn das leichte Gas der Luftschiffe von Wasserstoffgas gebildet wird, kann man
auch ain Verfahren verwenden, bei dem die bekannten Reaktionen des Wasserstoffes
auf Eisenoxyd und des Wasserdampfes auf das reduzierte Eisen benutzt werden.
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Dieses letztere Verfahren besteht in der Umwandlung des in dem Gemisch
aus Wasserstoffgas und Luft enthaltenen Wasserstoffes ,in Wasser, und zwar unter
der Wirkung des Eisenoxyds in Rotglut und dann in der Regenerierung der durch die
Wirkung dieses kondensierten und wiederverdampften Wassers auf reduziertes Eisen.
Der in dem Gemisch enthaltene Sauerstoff wird durch Verbindung mit dem Sauerstoff
bei Beginn der ersten Reaktion ausgeschieden, während der Stickstoff und die anderen
Gase im gasförmigen Zustand im Augenblick der Kondensierung des Wasserdampfes zwischen
der ersten und zweiten Reaktion ausgeschieden werden.
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In der Praxis ist es bekannt, daß die Regenerierung des Wasserstoffes
durch die Wirkung des Wasserdampfes auf das reduzierte Eisen einen beträchtlichen
Überschuß an Wasserdampf erfordert (zwe:i- bis dreimal die theoretische Menge).
Es ist also nötig, eine Wassermenge zu verdampfen, welche viel größer als diejenige
ist, welche durch die Reaktion des Wasserstoffs auf das Eisenoxyd in dem ersten
Stadium der Operation geliefert werden kann und weswegen ein Hilfserzeuger benutzt
werden muß. In Hinsicht auf die Schwierigkeit, den bei der ersten Reaktion erzeugten,
mit Stickstoff vermischten Dampf zu kondensieren, kann man dieses nicht kondensierte
Gemisch in den Schornstein schicken und einer äußeren Otielle das ganze Wasser entnehmen,
das bestimmt ist, den zur Regenerierung des Wasserstoffgases erforderlichen Dampf
zu liefern.
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Dieses Verfahren kann mit der Anlage nach Abb. 9 ausgeführt werden.
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In dieser Abbildung bezeichnet .Io einen Apparat (ein Ofen oder eine
Gesamtheit von Retorten), der Eisenoxyd enthält, welches den abwechselnden Reduktionen
und Oxydationen unterworfen wird. 41 ist ein Kondensator für den Wasserdampf und
.a.2 ein Dampferzeuger, dessen Speisung mit Wasser teilweise durch das kondensierte
Wasser in 41 gesichert wird, welches man durch das Rohr .L4 zuführt. Die nicht kondensierbaren
Gase entweichen durch die Leitung 45 aus dem Kondensator 41. Die dargestellten Ventile
dienen zur Regelung der verschiedenen Bewegungen der Gase. Die Wirkungsweise dieser
Anordnung ist die folgende: Wenn die Ventile 4.6 und 47 geschlossen sind, tritt
das unreine Gas durch das Rohr q. und den Hahn oder das Ventil 48 in den das Eisenoxyd
enthaltenden Apparat 4o ein, wo es in Wasserdampf, Stickstoff und Kohlensäure umgewandelt
wird. Dieses Gemisch wird durch das Ventil 49 in den Kondensator 41 geschickt, wo
der Wasserdampf kondeasiert wird, während der Stickstoff und die Kohlensäure durch
die Öffnung d.o entleert werden.
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Während dieser ersten Phase der Operation wird das dem Ballon i entnommene
unreine Gas in gleicher Menge durch das reine Wasserstoffgas ersetzt, das aus dem
Behälter 31 geliefert wird. Wenn das Eisenoxyd des Apparates .jo genügend verringert
ist, wird man die Ventile 48, 49 schließen und die Venüile .I6 und 4.7 öffnen. Der
Wasserdampf, der vo.i dem Erzeuger 42 geliefert wird, erzeugt, indem er über das
reduzierte Eisen in d.o geht, Wasserstoffgas, welches durch das Ventil 47 in den
Behälter 31 oder in den Ballon i o. dgl. geführt wird. Wenn das Eisen wieder
genügend zurückoxydiert ist, schließt man die Ventile 4.6, 47, öffnet die Ventile
48, .49 und beginnt wieder eine Phase der Reduktion des Oxyds entsprechend der ersteren.
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Man kann zwischen Ofen d.o und Ventil 47 einen Kondensator einschalten,
der dazu dient, von dem Wasserstoff den großen L'berschuß an Dampf zu trennen, der
aus dein Apparat 4.o austritt, sowie des weiteren eine
Reinigungsöffnung,
welche durch die ersten Gasteile, die zu Beginn der Oxydationsperiode des Eisens
aus .4o austreten und welche noch mit Stickstoff verunreinigt sind, nach außen (oder
.in den Behälter 30) abgeführt «-erden. Diese Anordnungen sind in der Zeichnung
nicht dargestellt.
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Schließlich kann die beschriebene Reinigungsanordnung eine doppelte
sein, derart, daß sie ununterbrochen wirkt, wobei sich die eine der Anordnungen
in der Reduktionsphase, die andere in der Oxydationsphase befindet. 'Man kann :in
diesem Fall die Behälter 30, 31 weglassen, da der eine der Reiniger immer reines
Gas in den Fassungsraum i liefern wird, während der andere Reiniger das unreine
Gas aufnimmt. Es genügt eine Wasserstoffhilfsquelle, die dazu dient, die Verluste
zu kompensieren,wie dies schon erwähnt worden ist.