AT117848B - Verfahren und Einrichtung zur Gewinnung von dichtem, spez. schwerem Kohlensäureschnee auf direktem Wege aus flüssiger Kohlensäure. - Google Patents

Description

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  Verfahren und   Einrichtung   zur Gewinnung von dichtem, spez. schwerem Kohlen- säureschnee auf direktem   Wege aus flüssiger Kohlensäure.   



   Es ist bekannt, feste Kohlensäure,   sogenannten   Kohlensäureschnee, dadurch herzustellen, dass   man   flüssige Kohlensäure auf   atmosphärische   Spannung expandieren lässt, den Schnee durch Filtration auffängt und die gebildeten Dämpfe zur Wiederverflüssigung dem Niederdruckzylinder des Kompressors zuführt. Dabei werden normalerweise die abziehenden Gase gleichzeitig zur Vorkühlung der zu entspannenden Flüssigkeit verwendet. Der lockere Schnee wird dann unter grossen Pressen auf grössere 
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   müssen.   



   Vorliegende Erfindung gestattet im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren die Herstellung von   äusserst   dichtem   Kohlpnsäuresehnee   bzw. Eis, in einem einzigen Arbeitsvorgang auf   einfachem   physikalischen Wege durchzuführen. 



   Das vorliegende Verfahren besteht darin, dass die flÜssige Kohlensäure zwecks Bildung von feuchtem 
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 Massstab. Fig. 3 veranschaulicht eine zweite   Ausführungsform.   



   Die in Fig. 1 und 2 gezeichnete Einrichtung besitzt ein stehend angeordnetes Expansionsgefäss 1 für flüssige Kohlemsänre, die durch eine Leitung 2 einer in den Deckel 3 eingesetzten Expansionsdüse 4,5   zugeführt   wird. Die Expansionsdüse 5 geht unmittelbar in einen Diffusor 5 a über. In der Expansionsdüse 5 wird die flüssige Kohlensäure zuerst auf eine unter dem Tripelpunkt   (zirka-56-6 ) der Kohlen-   
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   Schnee und Gas wdeder üb ? r   den Tripelpunkt   komprimiert.   Dieser Druck liegt zwischen 5-6 Atm. absolut. Hiedurch wird ein feuchter Schnee erzielt.

   Der aus dem Diffusor ausgeschleuderte, nasse 
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   führen   zum Niederdruckzylinder und zum Hochdruckzylinder, beispielsweise eines zweistufigen Kompressors (nicht gezeichnet), so dass es möglich ist, durch   Schliessen   oder Öffnen des einen oder andern der 
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 von mehr oder weniger Flüssigkeit aus der Leitung 2 den Druck im Expansionsgefäss 1 nach Bedarf zu regulieren. Je nach dem   gewünschten   Enddruck im Expansionsgefäss und je nach der beabsichtigten Dichte des   Kohlensäureschnees   werden die gebildeten Gase oder nur ein Teil derselben durch den Schnee-   block hindureh abgesaugt.

   Durch diese durch die feuchte plastische Sehneemasse hindurch diffundierenden   Gase (Drosseldämpfe) wird eine fest   zusammenhaftende   eisige Masse mit einem grossen spezifischen Gewicht, bis zu 1-45 erzeugt. Ausser dem dichten Produkt wird durch das Arbeiten mit einem höheren Enddruck der Vorteil erzielt, dass ein Kompressor mit verhältnismässig kleinen Abmessungen gewählt werden kann und die erforderliche Verdichtungsarbeit zufolge des hohen Saugdruekes entsprechend geringer ist, als beim Ansaugen von einer Atmosphäre. 

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   Ist die gewünschte Höhe des Schneeblockes erreicht, so wird die Verbindung mit dem Hochdruckzylinder mit derjenigen des Niederdruckkompressors vertauscht, wobei das Ventil in der Leitung 2 geschlossen wird. Dadurch wird der Druck im Expansionsgefäss auf atmosphärische Spannung heruntergesetzt und hiebei infolge der eintretenden Temperaturerniedrigung   auf - 800 die feuchte Schneemasse   zum Erstarren gebracht. Wird der Boden 7 des Expansionsgefässes mit dem Filter 6 entfernt, so kann der eisige Schneeblock in der   handelsüblichen   Form dem im Querschnitt entsprechend gestalteten Expansionsgefäss unten entnommen werden, wobei die bei bekannten Verfahren unvermeidlichen Verluste durch Ausstrahlung nicht auftreten. Nach   Schliessen   des Expansionsgefässes kann der beschriebene Vorgang von Neuem wiederholt werden.

   Die abziehenden Gase können während des Betriebes zur Abkühlung der zu entspannenden flüssigen Kohlensäure benutzt werden, um dadurch den Wirtschaftlichkeitsgrad des Verfahrens weiter zu heben. 



   Die in Fig. 3 gezeichnete Einrichtung unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen dadurch, dass das obere Filter 11 und die am oberen Ende des Expansionsgefässes 1 angeschlossene Leitung 12 in Wegfall kommen. Im Expansionsgefäss wird Kohlensäure auf eine Spannung expandiert, die unter dem dem Tripelpunkt der Kohlensäure entsprechenden Druck liegt. Der hiebei sich bildende Schnee wird auf ein Filter 5 geschleudert. Je grösser die Höhe des entstehenden Schneeblockes wird, desto grösser ist auch der Widerstand für die durch die Schneemasse hindurch diffundierenden Gase (Drosseldämpfe). 



  Hiebei werden die einzelnen   Schnecflöcklein   dicht aufeinander gepresst und dabei eine hohe Dichte erreicht. Die durch die Masse hindurch diffundierenden Gase werden unter dem Filter 5 durch eine Leitung 6 einem Kompressor zugeführt. Ist die   gewünschte   Höhe des Schneeblocks erreicht, so wird der Boden 7 des Expansionsgefässes mit dem Filter 5 entfernt. Der Schneeblock kann dann in der handels- üblichen Form dem im Querschnitt entsprechend gestalteten Expansionsgefäss unten entnommen werden. 



  Nach Schliessen des Expansionsgefässes kann der beschriebene Vorgang von Neuem wiederholt werden. 



   Durch das beschriebene Verfahren wird in einem Arbeitsgang und ohne Zuhilfenahme einer Presse ein dichter   Kohlensäureschnee   erzielt, der komplett zusammenhaftet und ein grosses spezifisches Gewicht aufweist. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung von dichtem, spez. schwerem   Kohlensäuresehnee   auf direktem Wege aus flüssiger Kohlensäure, dadurch   gekennzeichnet, dass   die flüssige Kohlensäure zwecks Bildung von feuchtem Schnee auf eine Spannung expandiert wird, die angenähert dem Tripelpunkt der Kohlensäure entspricht.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Kohlensäure zuerst auf eine Spannung expandiert wird, die unter dem Tripelpunkt der Kohlensäure liegt und erst nachher auf die angenähert dem Tripelpunkt entsprechende Spannung komprimiert wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseldämpfe gezwungen werden, durch den erzeugten Schnee hindurch zu diffundieren, um denselben in einem einzigen Arbeitsvorgang simultan mit der Schneebildung zu einer Masse von hoher Dichte zu komprimieren.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Kohlensäure unter den Tripelpunkt expandiert wird und die Drosseldämpfe gezwungen werden, durch den erzeugten Schnee hindurch zu diffundieren.

   5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einführung der flüssigen Kohlensäure in ein Expansionsgefäss eine Expansionsdüse mit unmittelbar anschliessendem Diffusor dient.

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in bezug auf den Durchgangsweg der Kohlensäure hinter einem zur Aufnahme des erzeugten Schnees dienenden Filter eine Leitung zum Absaugen von Drosseldämpfen durch die Schneemasse und den Filter hindurch angeschlossen ist.

   7. Einrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Expansionsgefäss über dem zur Aufnahme des gebildeten Schnees dienenden Filter eine zweite, absehliessbare Leitung zum Absaugen der Kohlensäuredämpfe angeschlossen ist, zwecks Regulierung des Enddruckes im Expansionsgefäss.