Meddelelser Fra Lærerne Ved Den Polytekniske Læreanstalt I Femaaret 1917-21

430 De kontinuerlige Metoder. Disse Metoder beror paa Ligevægtsforholdene i Sy- stemet CO 4- H2O5± CO2 + H2 4- 10,200«°, IX bedst kendt under Navnet »Vamigasligevægten«. Her gælder det at finde de gunstigste Vilkaar for Omsætningen af Kulilte og Vanddamp til Kulsyre og Brint, idet Adskillelsen af disse to Luftarter ingen Vanskeligheder frembyder. Af Ligningen ses: at en Trykforandring ingen Indflydelse har paa Processen, da der ikke sker nogen Volumenforandring ved den, at en lav Temperatur begunstiger Dannelsen af Kulsyre og Brint, hvorved imidlertid Reaktionshastighe- den formindskes, at en Forøgelse af Vanddampmængden begunstiger Processen i den Retning, hvor Dampen bruges d. v. s. Dannelsen af Kulsyre og Brint, og at en Fjernelse af Kulsyren begunstiger Processen i samme Retning. Vi vil betragte de 3 sidste Punkter noget nærmere. Temperaturen. I en almindelig Vandgasgenera- tor svinger Temperaturen under Vandgasperioden mel- lem ca. 1200 og 800'’, og man faar dannet omtrentlige Rumfang Kulilte og Brint. Det simpleste vilde nu være, hvis man kunde arbejde med en Temperatur paa ca. 400-500° i Generatoren og derved faa en Vandgas be- sinnende af Brint og væsentlig Kulsyre. Det kan man imidlertid ikke uden videre, da Reaktionshastighederne er meget smaa ved disse Temperaturer. Dieffenbach og Moldenhauer søgte ved at indpræg- nere Koks med f. Eks. Klorider, Sulfater og Silikater af Alkalimetaller at forøge Reaktionshastigheden, saale- des at Vandgasdannelsen kunde foregaa ved 600°, men Metoden synes ikke at have reusseret. Det er i Løbet af de sidste 10 Aar, at man, ved at dele Processen i to og først at fremstille Vandgas paa almindelig Maade og derefter frembringe den søgte Omsætning i Gasfasen, har fundet en for Tekniken brugbar Fremgangsmaade. I 1909 fik Fabrikken Griesheim-Elektron Patent paa en oprindelig af Tessié du Motay i 1880 foreslaaet Me- tode, B. P. 2523/1909, D. R. P. 284816/1914, nemlig at lede Vandgas og Damp over Kalciutnoksyd ved 500°; ved en Tilsætning af 5 % Jærn til Oksydet skal Reak- tionshastigheden tidobles. Reaktionerne, som foregaa, er eksotermiske. I Betragtning af at Kalciumhydroksyd absorberer Kulsyre ogsaa i Varmen, naar blot dets Vanddamptryk ikke naar 1 Atm., hvilket efter Le■ Chateliei*) først sker ved 450°, vil man se, at den ved Katalysen dannede Kulsyre ved lave Temperaturer vil kunne bindes af Kalkblandingen linder Dannelse af Kalciumkarbonat. Hvis Reaktionerne faar Tid til at løbe til Ende, vil man altsaa ikke alene | kunne faa saa godt som al Kulilten omdannet til Kul- syre, tnen ogsaa faa denne saa godt som fuldstændig fjernet, idet Kulsyreindholdet i den udtrædende Luftblan- ding er bestemt ved Kalciumkarbonatets Kulsyretryk, hvilket ved 450° er meget ringe. Forudsætningerne, for at Processen kan ledes paa denne Maade, er, dels at man arbejder rned et højere eller mindst det samme *) se Abegg: Handbuch cl. anorganischen Chemie. 1S05, 2, 113. Vanddamptryk i Vandgas-Dampblandingen, som det Kalkhlandingen udøver, og naturligvis at Kalkblandingen ved den paagældende Temperatur katalyserer Omsæt- ningen og at der tilføres frisk Masse, samtidig med a det dannede Kalciumkarbonat f.ernes. Processen synes imidlertid ikke under denne Form at have nogen praktisk Betydning, formodentlig paa Grund af Vanskelighederne ved at haandtere de store Kalkmængder, det her drejer sig om, og Omkostningerne og Vanskelighederne ved under de forhaandenværende Omstændigheder at brænde det dannede Kalciumkarbonat. I 1912 og Aarerne derefter har Badische Anilin- og Sodafabrik udtaget en Række Patenter, D. R. P. 292615/1912, 279582, 282819, 282505, 285703, 293934/ 1913, 284176, 297258, 293585, 303718/1914, paa at an- vende Katalysatorer, som virker ved 400°—500°, og hvoraf flere ikke binder den dannede Kulsyre; Metoden er udarbejdet teknisk og synes at være den billigste i Henseende til Materialøkonomi af alle Brintfremstil- lingsmetoder og særlig fordelagtig i meget store An- læg, idet man paa det nærmeste kan faa 1 m8 Brint af 1 m3 Vandgas øg Vanddampmængden, der kræves, ikke er uforholdsmæssig stor. Som Katalysatorer er foreslaaet forskellige Hy- droksyder og Oksyder af Jærn, Nikkel, Kobolt, Krom Cerium, Bly, Zink og Uran enten alene eller i Blandin- ger, eventuelt med akliverende Tilsætninger. Det er værd at lægge Mærke til, at nogle af de forc- slaaede Katalysatorer, særlig de stærkt nikkelholdige, katalyserer Metandannclsen efter Ligningen: CO + 3H2 CII4 + H3O + 50,800g«; X Andre, særlig de jærnholdige, ikke, hvad der naturligvis kan have stor Betydning. løvrigt modvirkes Metandan- dannelsen af Vanddamps Tilstedeværelse. Forsøg paa Laboratoriet for almen teknisk Kemi har vist, at man ved passende Valg af Katalysatorer kan faa Ligevægten til at indstille sig i Vandgas- Dampblandingen med 85 °/0 af de teoretiske Udbytter og med en for Praksis tilstrækkelig stor Hastighed ved at arbejde med Temperaturer omkring 450° C. Vanddamps Indflydelse. Vender vi os dernæst til Spørgsmaalét om Vanddamps Indflydelse paa Ligevæg- ten, kan denne beregnes paa Grundlag af Massevirknings- loven. Gaar vi ud fra en given Sammensætning af Vandgas og et givet Forhold mellem Mængderne af Vandgas og Vanddamp, kendes Enkeltbestanddelenes Par- tialtryk i Gasfasen. Kalder vi Formindskelsen i Kulil- tens Partilaltryk efter Reaktionen for x, ses af Ligning IX, at Vanddampens Partialtryk ogsaa formindskes med x, og at baade Brintens og Kulsyrens Partialtryk forøges med x. Indføres Partialtrykkene efter Reaktionen i Massevirkningsudtrykket faas : K _ (Pc.o — x) (pHjo — x) (Pcoa + x) (Pna + x)’ hvor pcrne er Partialtrykkene af Enkeltbestanddelene i Gasfasen før Reaktionen. Da K kendes for forskellige Temperaturer, se Fig, 8*), kan x findes, og deraf Gas- sens Sammensætning beregnes. *) efter O. Hahn : Beiträge zur Thermodynamik des Wasser- gases. Zeitchr. f. physikalische Chemie, 1902, hl, 705 og 1903, 43, 513.