CH121557A - Verfahren zur elektrischen Behandlung von dielektrischen Kohlenstoffverbindungen, zum Zwecke molekulare Änderungen hervorzubringen. - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur   elektris@hen Behandlung von dielektrischen Kohlenstoffverbindungen,    zum Zwecke molekulare ¯nderungen hervorzubringen.



   Es ist bekannt, mit Hilfe elektrischer Fel der oder durch ultraviolette Strahlen, Rönt    genstrahlen    oder dergleichen besondere Wir   kungen physikalischer und chemischer Art    zu erzeugen. Unter anderem benutzt man ein derartiges Verfahren zur Erhöhung der ZÏh flüssigkeit von geeigneten Olen oder ölartigen    Fliissigkeiten, indem man    die zu   behandeln-    den Stoffe in dünner Schicht über die Platten eines Kondensators in Gegenwart von Gasen leitet unter Anwendung mässiger   Entladungs-       diehten.   



   Von den bekannten Verfahren dieser Art unterscheidet sich das neue grundsätzlich da durch, dass eine ausserordentlich hohe   Ener-      gieladung    zur Einwirkung auf den zu be  handelnden    Stoff gebracht wird, so dass als unmittelbare Folge dieser hohen Energieladung eine äusserst feine Verteilung der zu behandelnden Stoffe erzielt wird.



   Man   lässt,    die ionisierenden Mittel auf ein Gemisch von Gas mit der betreffenden, zu    behandelnden Eohlenstoffverbindung einwir-    ken. Ist diese eine Flüssigkeit, so kann das
Gas mit der durch Schaumbildung möglichst    foin      vorverteilten    Flüssigkeit gemischt ioni siert werden, und zwar durch auf Grund hoher Spannungen erzeugte elektrische Fel der, um eine möglichst starke Energie ladung der Teilchen zu erreichen ; die darch
Zerstäubung bezw. Einleitung von Gasen er zielte Schaumbildung wird durch   die elek-       trischen    Kräfte ausserordentlich unterstützt, ja sogar in der Hauptsache erst   hervorgeru-    fen.

   Diese Unterstützung der Feinverteilung durch elektrische Kräfte lässt sich vielleicht dadurch erklären, dass bei Einwirkung hoher    Energieladung    auf die Kohlenwasserstoffe deren Moleküle teilweise unter Gasentwick lung aufgespalten werden. Unter den Arbeits bedingungen des neuen Verfahren wird nicht nur die   sparsamste    Ausnutzung der aufgewendeten Energie im Hinblick auf die   Wir-      kung    erreicht, sondern es werden auch neue   Arbeitserfolge    möglich, die nach den bisher bekannten Verfahren unerreichbar sind.



   Die   näheren Bedinglmgen für    das Entstehen möglichst hoher und wirksamer  Energieladungen sind in der Wissenschaft und Technik bekannt und bedürfen deshalb keiner weiteren Beschreibung. Die   Neuartig-    keit des Verfahrens ist aus folgenden   Bei-    spielen ersichtlich :    Beispiel 1 :   
Man setzt in bekannter Weise ein Gefäss ¯ elektrischen Entladungen aus, in welchem sich Wasserstoff und   ungesättigte Kohlen-    wasserstoffe bezw. ungesÏttigte Fettsäuren befinden. Falls letztere sich im flüssigen Ag  gregatzustand befinden,    bringt man sie mit dem Wasserstoff   in. mögliclist feine Vertei-    lung.

   Durch die hohe   Energieladung,    welche die elektrischen Teilchen empfangen, lagert sich der Wasserstoff an die ungesättigten Verbin, dungen an. Unter sehr starkem Aufschäumen entstehen bei verhältnismässig geringem Energieaufwand die gesättigten Verbindungen. Dieses Verfahren kann zur HÏrtung von Fettsäure und Fetten Verwendung finden.



   Beispiel 2 :
Man f llt ein geeignetes Gefäss zum Teil mit einer der Oxydation zu   unterwerfenden    flüssigen Kohlenstoffverbindung, zum   Bei-    spiel einem Alkohol, einem Aldehyd, einem   methylierten    Kohlenwasserstoff oder   derglei-    chen ; der übrige Teil des Gefässes ist mit    Sauerstoff gefüllt. Man lässt nun eine elek-    trische Entladung auf den Inhalt des Ge  fates    einwirken und bringt gegebenenfalls schon vorher die Flüssigkeit durch Einleiten von feinverteiltem Sauerstoff zum   Aufschäu-    men ; das   etwa, Überschäumende    wird wieder in das Gefäss zurückgeleitet.

   Sofort nach Einschaltung der elektrischen Entladungen tritt ein ausserordentlich intensives Aufsehäumen der Masse ein und es findet eine Anlagerung von Sauerstoff an die betreffende Kohlen   stoffverbindung olne Verbrennung derselben    statt.



   Beispiel 3 :
In einem geeigneten Gefäss   (siehe Zeich-    nung), in welchem sich ein nicht   reaktions-      fähiges    Gas befindet, werden geeignete,   nichet    fette Íle, z.   B.    Mineralöle, mit dem Gas in   Schaumform    gebracht. Durch Zuführung    eines Wechselstromes hoher Intensität an die    Platten des   Kondensators K erhält    man hohe   Entladungsdichten,    die auf den Inhalt des Gefässes einwirken. Man beobachtet sofort nach Einschalten der elektrischen   Kraftquel-    len ein ausserordentlich starkes Aufschäumen der Reaktionsmasse.

   Durch die Einwirkung der elektrischen Energie tritt unter den ge  nannten    Umständen eine Polymerisation ein, welche die angestrebte Erh¯hung der Vis  kosität    fiir den   betreffenden Rohstoff    zur    Folge hat@ Bei Anwendung dieses Verfahrens    werden   übelstande vermieden,    die bei zusammenhängenden Fl ssigkeitssehichten stets auftreten. In Fl ssigkeitsschichten werden nur die Molekel der obersten Schicht polyme   risiert, während die tiefer Hegenden Schich-    ten unverändert bleiben. Die Polymerisation dieser obersten Schichten wird dann leicht weiter getrieben als erw nseht, so da¯ sich feste Ausscheidungen bilden, während der übrige Teil   des Öls noch nicht die höchst    erreichbare ViskositÏt hat.

   Man kann also naeh diesem neuen Verfahren die Viskosität bis zu ihrem   Bestpunkt gleichmässig    in der ganzen Masse des Gutes   erhöllen,    ohne dass die sonst auftretenden   festenAusscheidungensich    bilden.



   Ein weiteres Ausf hrungsbeispiel wird nachstehend mit den   technischen Einzelhei-    ten unter   Beifügung der Zeichnung mitge-    teilt.



   Man fiillt einen Plattenkondensator K, dessen Platten mit einer d nnen Isoliermasse (Ílpapier, Emaille sin, d, wie in beifolgender Zeiehnung dargestellt, mit der zu behandelnden Flüssigkeit F, z.   B.    Ö1, und legt nun eine Wechselstromspannung von hoher   lonisierungskraft    (hohe Spannung, hohe Frequenz) an. Der Kondensator nimmt näehst nur sehr   wenig Energie auf : sorgt man    für Feinverteilung des Rohstoffes, was zum Beispiel aucli durch Einleiten eines Gasstromes aus Feinverteilungsd sen geschehen kann, so nimmt der Isondensator bald mehr  Energie auf, und   d es tritt    eine lebhafte Schaumbildung des Íls unter gleichzeitiger   physikalischchemischer    Änderung des Rohstoffes ein.

   Hierbei ist wesentlich die   Anwen-    dung eines Dielektrikums ; wird dieses zerstört, so   hört    die Schaumbildung im wesentlichen auf und es bleibt nur die   gegebenen-    falls durch den besonderen Gasstrom erzeugte Schaumbildung zurück.



   Das durch die angelegte Spannung ununterbrochen ionisierte Gas wird nach Durchgang durch den feinen   Flüssigkeitsschaum    durch die Pumpe P in den Raum J gepumpt und im Kreislauf durch die Düsen wieder in die Flüssigkeit gespritzt.



   Von den Eigenschaften der betreffenden zur Verarbeitung geeigneten   Kohlenstoffver-    bindungen und den physikalisch oder chemisch bedingten Möglichkeiten der Änderungen ihrer stofflichen Eigenschaften hängt die Anwendbarkeit des Verfahrens auf diese und die Art ihrer technischen Nutzung ab, wie aus den vorstehend gekennzeichneten Aus  führungsbeispielen    genügend hervorgeht. Im einzelnen Falle werden, soweit   notig,    die besten Arbeitsbedingungen, zum Beispiel hin  sichtlich    des Gases oder der Gasmischung, der   Temperatur-und Druckverhaltnisse,    des Ver  hältnisses    von Energiemenge und Zeitdauer, durch Versuche festgestellt.



   Der Vergleich des angemeldeten Verfahrens in betriebsmässiger Ausführung mit dem bekannten Verfahren der Behandlung von Stoffen mit Glimmentladung fällt durchaus zugunsten der vorliegenden Erfindung aus.



  Aus einer Reihe von 34   Fabrikationsüber-    wachungen betreffend die Polymerisation von Ölen mittelst elektrischer Glimmentladungen in Trommelvorrichtungen mit achsial be  festigten    und durch diese drehbar beweg  lichen, für    die Berieselung   mittelst    der zugef hrten Fl ssigkeit eingerichteten Plattenkondensatoren zwecks Erh¯hung der ZÏhflüssigkeit eines Schmieröls von 6,   8   Engler    bei   50   C    auf etwa 20¯ Engler bei   50   C    wurde für   102    Tonnen Íl ein Verbrauch von   322000    Kilowattstunden Strom berechnet.



  Daraus folgt, dass pro   Kilo 01    bei diesem Verfahren 3, 15 Kilowattstunden verwendet werden musste. Bei Anwendung des neuen Verfahrens wurden zur Erzielung derselben Wirkung bei demselben Rohmaterial nur eine Energie von-2, 37 Kilowattstunden pro Kilo   bl    benötigt, also eine Stromersparnis von   25    % erzielt.



   Ausser der infolge günstigerer Ober  flächenverteilung des Öls erreichten    besseren Ausnutzung des Stromes bietet für diese und jede andere Art der betriebsmässigen Durchführung des neuen Verfahrens die Benutzung des feststehenden und deshalb ohne   Schwie-      rigkeiten    kühlbaren   Elektrodensystems    die Möglichkeit der zum Beispiel f r   Ozonharstel-    lung bekannten Anwendung von   Hochfre-      quenzströmen    und mit ihr den Vorteil, dass die Apparatur verkleinert und verbilligt, die Betriebsspannung erniedrigt, die Entladungsdichte erhöht, an Isoliermaterial und anRaum und-Arbeit gespart und die   Betriebssicher-    heit erhöht werden kann.

   Das ist wichtig für die Schaffung grösserer Anlagen zur Verwartung der Erfindung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur elektrischen Behandlung von dielektrischen Kohlenstoffverbindungen in Gegenwart von Gasen, dadurch gekenn- zeichnet, dass grosse Energiemengen durch Wechselstrom von hoher Entladungsdichte in einem Kondensator unter Zwischenschaltung eines Dielektrikums zur Einwirkung auf die mit den Gasen in Schaumform gebrachten Kohlenstoffverbindungen zum Zweck der Hervorbringung molekularer Änderungen der Verbindungen gebracht werden, wobei die Entladungsdichte so gro¯ gewählt wird, dass durch die Einwirkung der Entladung eine äusserste Feinverteilung der behandelten Stoffe stattfindet.