DE767778C - Process for generating artificial fog - Google Patents

Description

Verfahren zur Erzeugung von künstlichem Nebel Es ist bekannt, daB man künstliche Nebel durch Zerstäubung oder Verdüsung oder Verdampfung von Säuren, Säurehalogeniden, Halo= geniden von Metalloiden usw. zusammen mit Ammoniak erzeugen kann. Das Ammoniak verwendet man dabei entweder in Form von Ammoniakwasser oder in Form von verflüssigtem Ammoniak. Bei Verwendung von Ammoniakwasser erhält man Nebel, deren Dichte durch das überschüssige Wasser beeinträchtigt ist. Die Nebel, welche man mit gasförmigem Ammoniak erhält, sind in vielen Fällen deshalb von geringerer Deckkraft, weil das trockene Ammoniak Doppelverbindungen zu bilden vermag (z. B. mit SiC14 die Verbindung SiC14 - 6 NH3 oder deren Umlagerungsprodukte), deren Nebelwirkung schwächer ist als die der sonst sich bildenden einfachen, fast kolloidal erscheinenden Endprodukte (in obigem Beispiel Si02 bzw. dessen Hydrate und Chlorammon). Eine weitere bekannte Schwierigkeit in der Verwendung von Ammoniakwasser und flüssigem Ammoniak ergibt sielt daraus, daß man zum Transport beider Produkte verhältnismäßig umfangreiche und schwere Behälter benötigt: für Ammoniak:i-asser große Behälter, in denen man überdies immer große Mengen Wasser als unnötigen Ballast mitf=ährt, für flüssiges Ammoniak druckfeste Stahlflaschen oder Tanks, deren Gewicht im Verhältnis zu ihrem Fassungsvermögen außerordentlich hoch ist.Method for generating artificial fog It is known that one artificial mist by atomization or atomization or evaporation of acids, Generate acid halides, halides of metalloids, etc. together with ammonia can. The ammonia is used either in the form of ammonia water or in the form of liquefied ammonia. When using ammonia water one obtains Fog, the density of which is impaired by the excess water. The mists, those obtained with gaseous ammonia are therefore in many cases less Opacity, because the dry ammonia is able to form double compounds (e.g. with SiC14 the compound SiC14 - 6 NH3 or their rearrangement products), their fog effect is weaker than that of the otherwise simple, almost colloidal appearing End products (in the above example SiO2 or its hydrates and chlorammon). One another known difficulty in the use of ammonia water and liquid Ammonia results from the fact that one is proportionate to the transport of both products extensive and heavy containers required: for ammonia: i-ater large containers, in which one also always carries large amounts of water as unnecessary ballast, for liquid ammonia pressure-resistant steel cylinders or tanks, their weight in proportion to their capacity is extraordinarily high.

Es wurde nun gefunden, daß man die gerannten -Nachteile dadurch überwinden kann, daß man Ammonialz in Form von Ammoniakwasser verwendet, welches stärker gesättigt ist, als es unter -normalen Temperatur- und Druckbedingungen gesättigt sein kann, also statt eines beispielsweise unter Atmosphärendruck bei 20@ Außentemperatur etwa 2o;ogigen Ammoniakwassers beispielsweise ein Ammoniakwasser von Ga 11:,. Man kann ein solches Ammoniakwasser bei gewöhnlicher Temperatur nur unter Druck oder bei normalem Druck nur unter Kühlung herstellen, aufbewahren und transportieren; der notwendige Druck ist jedoch so gering, daß die erforderlichen Transportgefäße bei ausreichender Wandstärke und Wahl geeigneten Gefäßmaterials nur wenig schwerer werden als die Behälter für gewöhnliches Ammoniakwasser. Außerdem kann der Druck des hochkonzentrierten Ammomakwassers eventuell gleichzeitig zur :-erdüsung des Ammoniakwassers herangezogen werden, während man das unter Atmosphärendruck gesättigte 2#mmoniakwasser zur Verdüsung oder Verspritzung unter allen Umständen besonders unter Druck stellen muß.It has now been found that this overcomes the disadvantages can that one uses ammonia in the form of ammonia water, which is more saturated is than it can be saturated under normal temperature and pressure conditions, So instead of one, for example, under atmospheric pressure at 20 @ outside temperature, for example 2o; the above-mentioned ammonia water, for example, an ammonia water of Ga 11:,. One can such an ammonia water at ordinary temperature only under pressure or at produce, store and transport normal pressure only under refrigeration; the However, the necessary pressure is so low that the necessary transport vessels at sufficient wall thickness and choice of suitable vessel material are only slightly heavier than the containers for ordinary ammonia water. Also, the pressure of the highly concentrated Ammoma water may be used at the same time for: -spraying the ammonia water while the 2 # ammonia water, which is saturated under atmospheric pressure, is used for atomization or splash under all circumstances must put particularly under pressure.

Um mit dem Eigendruck des Amtrtoniak--w assers auch bei tiefen Temperaturen seine Verdüsung zu bewirken, muß man die Konzentration desselben entsprechend erhöhen, da bekanntlich der Dampfdruck eines Ammoniakwassers beliebiger Konzentration mit sinkender Temperatur ebenfalls sehr rasch abnimmt. Eine solche Erhöhung der Ammoniakkonzentration kann jedoch leicht zu einem Ammoniaküberschuß führen, der wegen der sehr starken Ein-«,irkung des Ammoniaks auf die Schleimhäute der Augen und der Atmungsorgane unerwünscht sein kann. Außerdem kann sie eine erhebliche Veränderung des Volumens der wäßrigen Ammoniaklösung bedingen, die Zerstäubergefäße verschiedener Größe und Düsen verschiedener Leistung je Zeiteinheit erforderlich macht.To deal with the intrinsic pressure of the Amtrtoniak water even at low temperatures to effect its atomization, one must increase its concentration accordingly, as is well known, the vapor pressure of an ammonia water of any concentration with decreasing temperature also decreases very rapidly. Such an increase in the concentration of ammonia however, it can easily lead to an excess of ammonia because of the very strong Effect of ammonia on the mucous membranes of the eyes and the respiratory organs can be undesirable. Also, it can have a significant change in volume the aqueous ammonia solution require the atomizer vessels of different sizes and Requires different power nozzles per unit of time.

Diese Schwierigkeiten kann man dadurch vermeiden, daß man die Konzentration und die :Menge des Ammoniakwassers im Verhältnis zu der zweiten Nebelkomponente in Abhängigkeit von der bei der Vernebelung herrschenden Temperatur, insbesondere bei Kälte, so abstellt, daß immer ein neutraler -Nebel von mammaler ,Dichte entsteht. Stellt man sich vor, daß beispielsweise Siliciumtetraclzloridmit Ammoniak und Wasser nach der bekannten Gleichung SiCli -.4\ H3 -:-4 H20 = Si (0 H), -.1N H,CI (i) reagieren möge und daß SiC1, mit Ammoniak alleinsich nach derebenfalisbekanntenGleichung Sicli -@ 6 N H, = Si (\ H)., - d N H,Cl (2) miteinander umsetzen können, so muß immer dann ein neutraler Nebel entstehen, wenn die Summe der angewandten Nebelkomponenten -zur Erfüllung beider Gleichungen gerade ausreicht.These difficulties can be avoided by adjusting the concentration and the amount of ammonia water in relation to the second mist component, depending on the temperature prevailing during the nebulization, especially when it is cold, so that there is always a neutral mist of mammal density arises. Imagine that, for example, silicon tetra-chloride may react with ammonia and water according to the well-known equation SiCl -.4 \ H3 -: -4 H20 = Si (0 H), -.1N H, CI (i) and that SiCl may react with ammonia alone according to the also known equation Sicli - @ 6 NH, = Si (\ H)., - d NH, Cl (2), then a neutral fog must always arise if the sum of the fog components used is just to fulfill both equations sufficient.

Dies ist tatsächlich der Fall. Wählt man nämlich die Ammoniakkonzentration in Abhängigkeit von der Temperatur so aus, daß die Dampftension zur Verdüsung ausreicht, und berechnet aus dieser Konzentration die nach Gleichung (i) bzw. (2) reagierenden prozentischen Anteile Ammoniak, so findet man hieraus für eine gegebene Menge SiC1, mittels einfacher stöchiometrischer Rechnung die erforderliche Gewichtsmenge Ammoniak, die mit dem erforderlichen Wasser zu einer Lösung des anfänglich gewählten Prozentgehaltes gebracht wird.Indeed it is. If you choose the ammonia concentration depending on the temperature so that the steam tension is sufficient for atomization, and from this concentration calculates the reacting according to equation (i) or (2) percentage of ammonia, from this one finds for a given amount of SiC1, the required amount of ammonia by weight using a simple stoichiometric calculation, with the required water to form a solution of the initially selected percentage is brought.

Beispiele i. Ammoniakwasser, welches etwa 5o °, o N H3 enthält, wird mittels Druckgas oder durch Wiedererwärmung unter Druck gesetzt und der Zerstäuberdüse zugeführt, «-o es sich dann mit der zweiten Nebelkomponente, beispielsweise SiClt, vereinigt unter Bildung von Nebel.Examples i. Ammonia water, which contains about 50 °, o N H3, is pressurized by means of pressurized gas or by rewarming and the atomizing nozzle supplied, «-o it is then with the second mist component, for example SiClt, united to form fog.

Das Ammoniakwasser mit etwa 5o0" o N H, läßt sich z. B. in der Weise herstellen, daß in ein Druckgefäß etwa 25" oiges Amntoniakwasser eingefüllt und auf etwa o abgekühlt wird. Dann leitet man so lange Ammoniak-gas ein, bis Sättigung eingetreten ist.The ammonia water with about 50 "o NH can be prepared, for example, by pouring about 25" o ammonia water into a pressure vessel and cooling it to about o. Then ammonia gas is introduced until it is saturated.

2. Gewählter Prozentgehalt des Ammoniakwassers : 6o°-a N H3. Es reagieren nach Gleichung(i) SiC1, -.1-NH3 --.1H20= Si (OH)i-:1NH, Cl ioo - 6o = 4.o Teile N H3 = 66,6 O, O; nach Gleichung (2) SiC1, -:- 6 N H, = Si (N H)2 = 4 N H,CI i2o-ioo = 2o Teile N H3 = 33,3 o:@o. Für ioo kg SiC1, sind dann erforderlich nach Gleichung (i) 6$ ' 66,6 # Ioo , 26,5 kg N H3; T70 #I00 nach Gleichung (2) 102 -33,3 -100 - 20,o kg N H3 170-100 zusammen 46,5 kg '-',' H3, das sind 77,6 kg Ammoniakwasser von 6o °i,. Daß diese Berechnung für alle Fälle richtig ist und daß tatsächlich immer das gleiche Volumen bei allen Konzentrationen gefunden wird, zeigt folgende Zusammenstellung: Temperatur.... -f- io° o° - io° - 2o° Prozentgehalt des Amm.-Wassers ..... 5o 6o 70 go KilogrammAmm.2. Selected percentage of ammonia water: 60 ° -a N H3. According to equation (i) SiC1, -.1-NH3 -. 1H20 = Si (OH) i-: 1NH, Cl ioo - 6o = 4.o parts N H3 = 66.6 O, O; according to equation (2) SiC1, -: - 6 NH, = Si (NH) 2 = 4 NH, CI i2o-ioo = 2o parts N H3 = 33.3 o: @o. For 100 kg of SiC1, are then required according to equation (i) 6 $ '66.6 # Ioo , 26.5 kg N H3; T70 # I00 according to equation (2) 102 -33.3 -100 - 20, o kg N H3 170-100 together 46.5 kg '-', 'H3, that is 77.6 kg of ammonia water of 60 ° i. The following compilation shows that this calculation is correct for all cases and that the same volume is actually always found at all concentrations: Temperature .... -f- io ° o ° - io ° - 20 ° Percentage of Amm. Water. .... 5o 6o 70 go kilogramsAmm.

für ioo kg Siliciumtetrachlorid 8o 77,6 73,4 64 Dichte des Amm.-Wassers ...... o,835 o,81o 0,765 o,670 Volumen in Liter ......... 96 96 96 96 Neben der beobachteten und zahlenmäßig belegten Volumengleichheit wurde gefunden, daß die so hergestellten Nebel praktisch neutral und von maximaler Deckkraft sind. Diese Beobachtung wurde auch durch zahlreiche Messungen einwandfrei bestätigt.for 100 kg silicon tetrachloride 8o 77.6 73.4 64 Density of Amm. water ...... o, 835 o, 81o 0.765 o, 670 Volume in liters ......... 96 96 96 96 In addition to the observed and numerically proven volume equality, it was found that the mists produced in this way are practically neutral and have maximum opacity. This observation was also confirmed perfectly by numerous measurements.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:` i. Verfahren zur Erzeugung künstlicher Nebel durch Umsetzung von Halogenen, Säuren, Säurehalogeniden, Halogeniden oder anderen Verbindungen von Metalloiden oder Metallen mit Ammoniak in an sich bekannter Weise, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ammoniak in Form eines Ammoniakwassers verwendet, dessen Konzentration höher ist als die von unter gewöhnlichen Temperatur-und Drückbedingungen gesättigtem Ammoniakwasser. PATENT CLAIMS: `` i. Process for generating artificial fog Conversion of halogens, acids, acid halides, halides or other compounds of metalloids or metals with ammonia in a manner known per se, characterized in that that the ammonia is used in the form of an ammonia water, its concentration is higher than that of saturated under ordinary temperature and pressure conditions Ammonia water. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration und Menge des Ammoniakwassers im Verhältnis zu der zweiten Nebelkomponente in Abhängigkeit von der bei der Vernebelung herrschenden Temperatur, insbesondere bei Kälte, so abgestellt wird, daß immer ein neutraler Nebel von maximaler Dichte entsteht. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden. Hanslian: ;Der chemische Krieg«, -1927, S. 332, Abs. 2 ff.2. The method according to claim i, characterized in that the concentration and amount of ammonia water in relation to the second mist component as a function of the temperature prevailing during the nebulization, especially when it is cold, see above it is turned off that a neutral fog of maximum density is always produced. To the Delimitation of the subject matter of the invention from the state of the art is in the grant procedure following publication has been considered. Hanslian:; The chemical war ", -1927, p. 332, para. 2 ff.