<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zur Handhabung, insbesondere Lagerung, Beförderung und Entnahme von Flüssiggasen.
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
So sublimiert festes Kohlendioxyd bei -78. 50 C und Atmosphärendruck, während Eis bei 00 C und Atmosphärendruck schmilzt. Es muss mithin ein solches Kühlmittel ausgewählt werden, das eine im wesentlichen konstante Temperatur entsprechend der Temperatur des besonderen verflüssigten Gases unter dem erwünschten Druck aufrechterhält. Auch die Tempertur eines gegebenen Kühlmittels lässt
EMI2.1
stattfindet, regeln. So wird gewöhnlich eine Druckzunahme mit einer Erhöhung der Sublimations- temperatur eines festen Körpers oder der Verdampfungstemperatur einer Flüssigkeit verknüpft sein.
Dementsprechend wird auch der Druck des verflüssigten Gases sieh ändern.
Zur Regelung des Druckes des zu behandelnden Gases kann mithin die Auswahl des Kühlmittels und auch der Druck, unter welchem seine Zustandsänderung stattfindet, herangezogen werden.
Um den Wärme durchgang zum Kühlmittel auf einem Mindestwert zu halten, kann es von einem
Isolierraum umgeben sein, der mit einem isolierenden Gas oder einem porösen festen Körper erfüllt ist. Die restliche Kühlung seitens des Kühlmittels in seinem geänderten Aggregatzustand (gewöhnlich
EMI2.2
Isolation abführt. In gleicher Weise kann die Kühlwirkung des verflüssigten Gases dadurch ausgenutzt werden, dass man es bei Entnahme durch die Isolation hindurchführt.
Azetylen kann vorteilhaft in flüssiger Phase gehandhabt werden, wobei im wesentlichen keine
Verdampfung stattfindet. Festes Azetylen sublimiert bei normalem Atmosphärendruek bei einer
Temperatur von-83'7 C in ähnlicher Weise wie festes Kohlendioxyd. Es wird bei einer Temperatur I von -82. 40 C und unter einem Druck von 0. 105 Amt. flüssig. Festes Kohlendioxyd sublimiert bei einer konstanten Temperatur von-78-5 C bei Atmosphärendruek, was einem Dampfdruck von 0-4 Atm. für flüssiges Azetylen entspricht. Festes Kohlendioxyd dient so als ideales Kühlmittel für flüssiges
Azetylen, das in einen Behälter gefällt wird, der mit festem Kohlendioxyd gepackt oder umgeben ist und seinerseits von einer entsprechenden Isolation umgeben sein kann.
Die eindringende Wärme wird durch die Sublimation des festen Kohlendioxyds bei einer konstanten Temperatur von -78. 50 C zerstreut, so dass das flüssige Azetylen bei dieser Temperatur und einem entsprechenden Druck von
0-4 Atm. ohne Verdampfung gehalten wird.
Es ist möglich, die Sublimationstemperatur des festen Kohlendioxyds dadurch zu erhöhen, dass man den Druck, unter welchem es sublimiert, erhöht, wodurch die Sublimationsgeschwindigkeit verringert wird, da der Temperaturgradient nicht so steil ist. Der Druck des flüssigen Azetylens würde dann entsprechend zunehmen. So sublimiert das feste Kohlendioxyd unter einem Druck von 0-7 Atm. bei einer Temperatur von etwa -72. 1 C C, bei welcher Temperatur flüssiges Azetylen einen Dampfdruck von etwa 0-94 Atm. aufweist.
Die Vorrichtung gemäss Fig. 1 besteht aus einem Behälter C, dessen Unterteil 10 mit dem Deckelteil11 dicht verbunden ist. Der Unterteil 10 besteht aus der Aussenwandung 12, die mit der
Innenwandung 13 einen Isolierraum einschliesst. Auch der Deckel 11 weist einen zwischen der Aussen- wand 14 und Innenwandung. M eingeschlossenen Isolationsraum auf. Die Isolationsräume sind mit einem Isoliermittel16, z. B. Magnesiumkarbonat, Holzkohle, Asbest, Schlackenwolle, Schafwolle oder
EMI2.3
Innerhalb des Behälters C ist im Abstand von der Innenwandung ein Gefäss 17 zur Aufnahme eines verflüssigten Gases 18 (z. B. Azetylen) gelagert. Mit dem Gefäss 17 ist eine Fülleitung 19, eine Flüssigkeitsentnahmeleitung 20 und eine Dampfentnahmeleitung 21 verbunden, die mit einem Sicher- heitsventil 22 versehen ist.
Zwischen dem Gefäss 17 und der Innenwandung des Behälters C ist ein Kühlmittel 23 (z. B.
EMI2.4
Temperatur gehalten wird. Die in den Behälter eindringende Wärme wird durch die Sublimationswärme des festen Kohlendioxyds zerstreut und das Azetylen mithin ohne Verdampfung bei der konstanten Temperatur des Kohlendioxyds gehalten.
Der Kohlendioxyddampf wird bei Atmosphärendruck durch eine Rohrschlange 24 abgeführt, die im Isolierraum zwischen Innenwandung und Aussenwandung des Behälters C verläuft und das Isoliermaterial kühlt. Festes Kohlendioxyd kann nach Abheben des Deckels 11 nachgefüllt werden. Ein gefährlicher Druckanstieg zufolge Erschöpfung des festen Kohlendioxyds wird durch das Sicherheitventil 22 verhindert.
Die Sublimationstemperatur des festen Kohlendioxyds und damit die Temperatur und den Druck des flüssigen Azetylens kann man durch entsprechende Einstellung eines Sicherheitsventils erhöhen, das in der Kohlendioxydgasableitung angeordnet sein kann.
Gemäss Fig. 2 besteht das Kühlmittel 23'aus einer Mischung von festem Kohlendioxyd und einer niedrig erstarrenden Flüssigkeit, deren Gefrierpunkt unterhalb der Sublimationstemperatur des festen Kohlendioxyds liegt. Das ist bei Azeton, Methylalkohol und Äthylalkohol der Fall, da diese Flüssigkeiten bei etwa-94-6 C bzw.-97-1 C bzw.-114 C erstarren. Die Flüssigkeit erleichtert den thermischen Kontakt zwischen dem festen Kohlendioxyd und dem Gefäss 17 so, dass örtliche Temperatursehwankungen verhindert werden, die möglieherweise eintreten können, beispielsweise wenn die Zufuhr des festen Kohlendioxyds gering wird.
<Desc/Clms Page number 3>
Um den Wärmedurehtritt in den Behälter C auf einem Mindestwert zu halten. ist gemäss Fig. 8 innerhalb der Isolierung ein metallischer Wärmeschild 25 gelagert.
Gewisse Isolierstoffe werden bei Benutzung mit Wasser zerstört oder in ihrer Wirksamkeit beeinträchtigt. Wenn ein solcher Isolierkörper zwischen der Innen-und Aussenwandung des Behälters C benutzt wird, müssen Mittel vorgesehen sein, um den Körper in trockenem Zustande zu halten. Der
Raum zwischen Innen-und Aussenwandung des Behälters ist weiten Schwankungen der Kontraktion und Expansion als Folge grosser Temperaturschwankungen unterworfen zwischen den Zeiten, während welchen die Vorrichtung im Gebrauch (Füllung bzw. Entleerung) ist und jenen Zeiten, während welchen sie in Ruhe (Stapelung, Transport) verharrt. Falls feuchte atmosphärische Luft in den Isolierraum eindringen kann, wenn die Temperatur sinkt, wird sieh ein Teil der Feuchtigkeit in der Luft bei Berührung mit der kalten Isolation und andern kalten Teilen kondensieren und so die Isolation benetzen.
Dies kann dadurch vermieden werden, dass man die Innen-und Aussenwände des Behälters gasdicht ausbildet, wie es in Fig. 1 angedeutet ist. Ist der Aussenbehälter nicht gasdicht, dann werden Mittel vorgesehen, um die Feuchtigkeit aus der in den Isolierzwischenraum eindringenden Luft zu entfernen, z. B. gemäss Fig. 2 Feuchtigkeitsfänger 26 und 27, welche mit dem Isolierraum in Verbindung stehen und einen stark hygroskopischen Körper (z. B. Kalziumchlorid oder Bariumoxyd) enthalten.
Um die in den Behälter C eindringende Wärme zu verringern und die restliche Kälte des Kohlendioxydgases zu regenerieren, wird das Kohlendioxydgas zwischen Innen-und Aussenwandung des Behälters C durchgeleitet, z. B. gemäss Fig. 2 mittels einer durchlochten Rohrleitung 24', die in die Kohlendioxydabgasleitung 24 eingesetzt ist und am Ende eine Verschlusskappe 28 aufweist, an deren Stelle auch ein Sicherheitsventil benutzt werden kann. Der Kohlendioxyddampf tritt schliesslich durch den Trockner 26 in die Atmosphäre aus. Da Kohlenoxyd schwerer als Luft ist, wird die Luft aus dem Isolierraum verdrängt und durch eine Isolierschicht aus Kohlendioxyd ersetzt.
Das Hindurchströmen des Kohlendioxyds hält die Isolation trocken und verringert wesentlich die gesamte thermische Leitfähigkeit der Isolation, da die Hauptleitfähigkeit einer porösen Isolation dem Gas zuzuschreiben ist, welches seine Zwischenräume erfüllt, und da Kohlendioxyd eine beträchtlich geringere Leitfähigkeit aufweist als Luft. Endlich wird die im Kohlendioxydgas enthaltene Restkälte dureh Übertragung auf den thermischen Schild und die Isolation nutzbar gemacht.
Die Aussenwandung des Behälters C ist aus Aluminum, die Innenwandung vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Das Gefäss 17 für das verflüssigte Gas kann auch aus rostfreiem Stahl bestehen und bildet vorzugsweise eine einheitliche versehweisste Konstruktion mit den Füll-und Abzugsleitungen.
Der Wärmesehild 25 besteht aus Metall von hoher Wärmeleitfähigkeit und Kapazität, wie z. B. Aluminium oder Kupfer, die Kohlendioxydabgasleitung sowie die Azetylen-Füll-und-Entnahmeleitung bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl.
Das erfindungsgemässe Verfahren bietet besonders in Anwendung auf Azetylen eine Reihe von Vorteilen. Der früher übliche Versand des Azetylens in Form von Kalziumkarbid erfordert die Einrichtung und den Betrieb eines Azetylenentwicklers beim Konsumenten. Überdies enthält das Azetylen aus einem solchen Entwickler Wasserdampf, Luft und andere Verunreinigungen (Phosphorwasserstoff und Ammoniak).
Der Versand von in Azeton gelöstem Azetylen unter Druck in Stahlflasehen ist nachteilig, weil das Azetylen nur etwa acht Gewichtsprozent der gefüllten Flasche ausmacht, wodurch hohe Transportkosten entstehen, und weil ausserdem, falls nicht besondere Vorsichtsmassnahmen getroffen werden, nennenswerte Azetonmengen mit dem Azetylen mitgeführt werden, wodurch die Temperatur der Verbrennung und die ausnutzbare Wärme ernstlich beeinträchtigt wird.
EMI3.1
üblichen Azetylenstahlflaschen erzielt wird, wobei das Azetylen frei von den oben erwähnten Verunreinigungen ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Handhabung, insbesondere Lagerung, Beförderung und Entnahme von Flüssiggasen, z. B. verflüssigtem Azetylen, mittels eines von einem Kühlmittel umgebenen Druckgefässes, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel festes Kohlendioxyd, vorzugsweise in Mischung mit einer Flüssigkeit von tiefem Gefrierpunkt, z. B. Azeton, verwendet wird und dass, zur Vermeidung der Wiederverdampfung des verflüssigten Gases, im Druekgefäss ein derartiger Druck aufrechterhalten wird, der mindestens dem Dampfdruck gleich ist, welcher der von dem Kühlmittel bedingten Temperatur des Flüssigkeitsgases entspricht.