DE628952C - Verfahren zur Erzeugung von Stickstoff oder Stickstoff und Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzeugung von Stickstoff oder Stickstoff und Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen Die Oxydation von Ammoniak mit Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden Gasen zur Erzeugung eines Schutzgases, wie es z. B. bei Blankglühprozessen oder zur Sicherung von Tanklagern gebraucht wird, bereitet dadurch Schwierigkeiten, daß das Ammoniak dem Sauerstoff gegenüber sehr träge ist.
• Man war bisher der Ansicht, daß es bei der Verbrennung des Ammoniaks für die vorliegenden Zwecke zur Erzielung einer ruhigen stabilen Verbrennung notwendig sei, das Ammoniak vor der Verbrennung wenigstens teilweise zu spalten, so daß in dem zur Verbrennung gelangenden Gase eine hinreichende Menge freien Wasserstoffs vorhanden ist, die eine gleichmäßige Verbrennung gewährleistet. Es ist bereits eine Reihe von Vorschlägen bekanntgeworden, die sich auf die Durchführung dieser Spaltung ' beziehen. Die Ausführung dieser Verfahren erfordert die Verwendung eines gegen diese konzentrierten Gase besonders widerstandsfähigen Baustoffes; zudem ist es notwendig, die Arbeitstemperaturen sehr sorgfältig zu überwachen, wodurch dann aber der Regelbereich der Einrichtung nicht unwesentlich beeinträchtigt wird. ` Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß man auf die Spaltung des Ammoniaks vor seinem Eintritt in die Flamme vollkommen verzichten und das Ammoniak durch Verbrennung mit Luft in sehr einfacher Weise auf Stickstoff bzw. Stickstoff-Wasserstoff-Gemische verarbeiten kann, wenn -man die Luft vorerhitzt, was zweckmäßig durch die Verbrennungswärme geschehen kann, und die Verbrennung in einer stark verbreiterten Flamme vornimmt.
• Weder die Vorerhitzung der Luft für sich allein noch die Anwendung einer stark verbreiterten Flamme für sich ohne Vorerhitzung der Luft führt zu -dem gewünschten Ergebnis. So ist es z. B. nicht möglich, Ammoniak mit vorerhitzter Luft in einem üblichen Brenner zu verbrennen. Ein in dieser Richtung durchgeführter Versuch zeigt, daß die Flamme ständig abreißt und eine kontinuierliche Verbrennung auf diese Weise nicht unterhalten werden kann. Erst durch die Vereinigung der beiden Maßnahmen, nämlich der Vorerhitzung der Luft und der Anwendung einer stark verbreiterten Flamme, wird es möglich, Ammoniak ohne vorherige Spaltung mit Luft zu verbrennen. Daß bei der bekannten Verbrennung teilweise thermisch gespaltenen Ammoniaks der nicht gespaltene Rest vorgewärmt wird, bot keinen Fingerzeig für die Entwicklung des beanspruchten Verfahrens, zumal da bei diesem zu der Vorerwärmung der Luft noch die Anwendung einer stark verbreiterten Flamme hinzugenommen werden - inuß, während auf die Vorwärmung des Ammoniaks ganz verzichtet werden kann.
• Zur Durchführung .dieses Verfahrens kann man das Ammoniak und .die vorerhitzte Luft in entgegengesetzter Richtung auf eine zweckmäßig konisch ausgebildete Prallplatte auftreten lassen. Dabei ist es vorteilhaft, den Raum, in dem die Verbrennung stattfindet, mit einem wärmespeichernden Einbau zu versehen.
• Besonders zweckmäßig ist die in der Abbildung dargestellte, seitens der Erfinderin schon vorgeschlagene Vorrichtung. In der Abbildung bedeutet a einen Blechmantel,.. der mit feuerfester Ausmauerung b ausgekleidet ist. Der erweiterte Raum c ist der Verbrennungsraum. An dem oberen Deckel d ist mit einem Flansch ein Rphrstutzen e angebracht, der am oberen, Rande des Verbrennungsraumes c endet. In dem Rohrstutzen e ist konzentrisch ein anderes Rohr ä befestigt, das in geringem Abstande von dem

  offenen Ende des Stutzens die Prallplatte f

  trägt. Über das die Prallplatte tragende

  Rohr g -ist ein unten geschlossenes Rohr

  übergestülpt, dessen oberer Rand bis dicht unter die Prallplatte reicht und dort einen Spalt frei läßt. Durch den !oben geschlossenen Stutzen e tritt bei l das Ammoniak' ein; es wird von der Prallplatte f abgelenkt' und in den Verbrennungsraum eingeblasen. Durch das Rohr g tritt die Luft ein und gelangt an das untere, geschlossene Ende des von, unten übergestülpten Rohres h, in dem -es nach 'oben bis zur Prallplatte f heraufsteigt. -Von der Prallplatte wird es abgelenkt und gelangt so ebenfalls in den- Verbrennungsraum. Am Rand der Prallplatte tritt die Verbrennung ein, wobei eine sehr ruhig brennende, nicht abreißende Flamme entsteht. Die heißen Verbrennungsgase umspülen das Rohr h, bewirken so eine Vorerwärmung der Verbrennungsluft und treten bei i aus.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung von Stickstoff oder Stickstoff und Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen durch teilweise Oxydation von Ammoniakgas mit Luft, dadurch gekennzeichnet, daß man die Luft, zweckmäßig durch die Verbrennungswärme, vorerhitzt und die Verbrennung in einer stark verbreiterten Flamme vornimmt. a. Ausführung des Verfahrens nach An-_ spruch i unter Verwendung einer Vorrichtung, die einen in einer Brennkammer befindlichen Brenner in Gestalt zweier konzentrischer Rohre enthält, von denen das äußere, an einem Ende geschlossene Rohr an einer Stelle unterbrochen ist und das innere Rohr an dieser Unterbrechungsstelle von einer zweckmäßig konisch gestalteten, den durch die Unterbrechung geschaffenen Raum unter Freilassung schlitzförmiger Öffnungen ausfüllenden Prallplatte umgeben ist, an welcher die Gase unter Flammenbildung zusammentreffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft durch das innere Rohr und unter Richtungsumkehrung durch den einseitig geschlossenen Teil des äußeren Rohres und das Ammoniakgas durch den anderen Teil des äußeren Rohres geleitet werden.