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Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Gasen.
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Verändert man die Lage der Abfangstelle H auf der ganzen Länge des Rohres D und analysiert man die aus dem Rohr G austretenden Mischungen, so erkennt man daraus die Verteilung des Stickstoffes und des Sauerstoffes in dem Rohre D während oder etwas vordem und nachdem E geschlossen ist. Die nachstehend anzuführenden Ergebnisse erklären die hiebei auftretenden Erscheinungen. Der Druck der in den Behälter C eingeblasenen Luft ist zum Beispiel gleich dem einer 40 cm hohen Wassersäule. Der Durchmesser von D ist gleich 1 fMt.
Die Umdrehungsgeschwindigkeit der beiden Hähne beträgt 17 Umdrehungen in der Sekunde, was die Anzahl der Auslässe und der Schlüsse auf 34 in der Sekunde bringt.
I. Das Rohr D ist 40 cm lang. Die Analyse der an den verschiedenen Stellen dieses Rohres abgefangenen Gase ergibt das Vorhandensein von zwei Sauerstoffmaxima, einem bei K und dem anderen bei EI (Fig. 3), ungefähr 6 cm von den beiden Enden des Rohres und eines Stickstoffmaximums oder Sauerstoffminimums bei L in der Mitte, also in gleichem Abstand von beiden Enden.
Dieses Ergebnis ist in Fig. 3 durch eine Kurve dargestellt, bei welcher die Abszissen den Punkten entsprechen, wo die Gemenge aus dem Rohr abgefangen wurden, während die Ordinaten Strecken sind, welche der in einem und demselben abgefangenen Gasvolumen enthaltenen Sauerstoffmenge proportional sind
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Sauerstoffmaxima, nämlich eines K 6 cm vom Behälter, eines H CM ! vom Hahn und eines K2 in der Mitte des Rohres, während zwei Sauerstoffminima in gleichen Abständen von den Maxima liegen.
Man ersieht, dass die Erscheinungen der Trennung der Gase nach Wellen erfolgen, deren Länge vom l) ruche der Luft und von der Anzahl der in der Sekunde hervorgerufenen Unterbrechungen ihres Ausströmens abhängt, ebenso wie von dem Ausström- querschnitt des Unterbrechungshahnes. Diese Erscheinung lässt sich ziemlich einleuchtend folgendermassen erklären : Ist der Hahn E offen, so strömen die beiden Gase des Gemenges zusammen ab, während er aber geschlossen ist, sowie selbst ein wenig vorher und nachher verschieben sich die Gasteilchen gegeneinander wegen der ihrer Dichte proportionalen M ? 79 lebendigen Kräfte 2, wobei sich die schwereren Teilchen anders als die leichteren ver- sfhiel) en.
Wenn das Rohr D anstatt ebensolang oder länger als die TronnungsweHe xu sein, kürzer als diese Welle ist, so nimmt das Maximum auf der dem Hahn zunächstliegenden Seite ab und verschwindet schliesslich, aber das Maximum auf der Behätterseite bleibt stets aufrecht und man erhält mit einem 12 cm langen Rohr, dessen AbfangsteHe in der Mitte, d. i. 6 cm vonm Behälter entfernt liegt, ein sehr gutes Ergebnis.
Erteilt man dem Rhr D eine gebogene Form, nämlich die eines Ringes, einer
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behälter ein Sauerstoffmaximum vorhanden ; ist die Rohrlänge fast gleich der Wellenlänge, so findet man gegen die Enden des Rohres 7. wei Sauprstoffmaxima und in der Mitte ein
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werden ebensoviele Minima vorhanden sein, als in dem Rohre Wellen gebildet werden und die Anzahl der Maxima wird jener der Minima mehr eins gleich kommen.
Die Vorrichtung nach Fig. ;.) und 5 zeigt in einem Beispiele, wie das Verfahren zur
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Man kann in diesem Falle in gleicher Weise das leichtere Gas aus dem Gemenge extrahieren, indem man in den Minimumzonen Abfangrohre anbringt und sie durch ein Rohr G1 verbindet, das durch einen dritten Hahn E2 geöffnet und geschlossen wird, dessen Bohrung, wie die des Hahnes EI zu jener dos Hahnes E unter rechtem Winkel steht.
Die Unterbrecher für den Luftstrom können verschiedentlich ausgeführt sein. Sie können von einfachen Hähnen mit zylindrischen Küken gebildet werden, die sich um dieselbe Achse drehen (Fig. 5). Sie können auch von parallelen, passend durchbohrten Scheiben gebildet werden, von welchen zwei, die sich nicht drehen, auf jeder der Flächen der Mittelscheibe anliegen, welche ebenfalls durchbohrt ist, aber eine Drohbewegung erhält.
Diese weiter unten beschriebene Anordnung ist in Fig. 6, 7, 8 dargestellt. Auch) Zaun manvonDaumenodersonstigenBewegungsorganenbetätigteKlappenoderVentilebe- @ützen. Schliesslich kann man selbsttätige Unterbrecher anwenden, welche durch den Druck
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Die Fig. ss"7 und 8-zeigen"-eine Vorrichtung mit einer, zwischen feststehenden Scheiben als Unterbreche, r rotierenden Scheibe ; bei dieser Vorrichtung werden mehrere TrennnngsrÖhren betätigt, deren Wirkungen sich summieren. Auf der Wolle b ist eine kreisrunde Metallsclleibo a aufgekeilt und wird vermittelst einer, um die Scheibe c gelegten Riemenscheibe oder auf irgendwelche andere Art in Drehung versetzt. Auf die beiden Flächen der Scheiben werden zwei andere Scheiben d, dl, die nicht gedreht werden und lose auf der Welle sitzen, mittest Spiralfedern leicht angedrückt. Diese Scheiben sind gelocht (Fig. 7 und 8).
Die rotierende Scheibe a hat vier Öffnungen e für den Durchtritt der Luft und vier kleinere Öffnungen f für den Durchtritt des Sauerstoffes, wobei letztere. gegen erstere um 450 versetzt sind. In den Scheiben d, dl sind dieselben Öffnungen vorhanden, jedoch liegen die Öffnungen f auf denselben Radien wie die Löcher e. Lässt man die Scheibe a zwischen den Scheiben d, dl sich drehen, so sieht man leicht, dass, wenn die Öffnungen e in den drei'Scheiben zur Deckung kommen, die Luft frei durchtreten kann, während der Sauerstoff nicht durch die Öffnungen f strömen kann, welche sich nicht decken.
Hat sich die Scheibe a um 4óo gedreht, so decken sich die Öffnungen e nicht mehr, wogegen sich die Öffnungen f in den drei Scheiben decken und der Sauerstoff frei abströmen kann. Die Scheiben wirken also ganz ebenso wie die Hähne E und Et nach Fig. 2. Sie geben vier Unterbrechungen bei jeder Umdrehung. An jede Öffnung e der linksseitigen Scheibe d ist das offene Ende eines Trennungsrohres 9 angelötet. Diese
Rohre entnehmen die Luft mit ihrem, ebenfalls offenen Ende aus dem Behälter oder der Ringkammer h, welche die Vorrichtung umgibt.
Diese Rohre sind gebogen, um die fest- stehenden Platten mit dem Behälter zu verbinden ; schon vorher ist erwähnt worden, dass die Krümmung der Rohre keinen Einfluss auf die beschriebenen Erscheinungen hat : diese Rohre sind derart ausgebildet, dass das Sauerstoffmaximum in dem gekrümmten Teile auf- tritt und die Röhren i, welche tangential zu der Krümmung liegen, sind mit den Öffnungen f der linken Platte d verbunden und nehmen den Sauerstoff ab. Zwei kon-
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Sauerstoff strömt durch Rohre 1, welche den Behälter j mit Löchern f der rechtsseitigen Platte dl verbinden, in den Behälter j. Aus diesem Behälter strömt der Sauerstoff durch ein Rohr m ab, in welchem ein Absperr- und Regelhahn n sitzt.
Die sauerstoffarme Luft zieht in den Behälter k, welcher durch die Rohre o mit den Öffnungen e der rechtsseitigen Platte dl verbunden ist. Durch ein Rohr p kann man sie weiterleiten. Man ersieht leicht, dass diese Vorrichtung wie jene nach Fig. 2 arbeitet, aber man kann hier mehrere Rohre anbringen und so eine sehr leistungsfähige Vorrichtung schaffen.
Wünscht man Sauerstoff zu gewinnen, welcher möglichst wenig Stickstoff enthält, so kann man die bereits an Sauerstoff angereicherte Luft, welche von der ersten Behandlung herrührt, einer nochmaligen Behandlung unterwerfen. In diesem Falle kann man den Stickstoff entfernen, indem man die Stelle 11 (Fig. 2) in eine Sauerstoffminimumzone verlegt und den Stickstoff durch den Hahn Et ablässt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren znr Trennung von Gasgemischen, deren Bestandteile verschiedenes spezifisches Gewicht besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gase durch eine Röhre ge- leitet werden und die Strömung mittels am freien Ende der Röhre angebrachter Abschluss- organe periodisch unterbrochen wird, wodurch an bestimmten Stellen der Leitung eine ge- trennte Anhäufung der schweren und leichten Gase eintritt, die durch Entnahmerohre
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