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Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung von atmosphärischer Luft in ihre Bestandteile.
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oder teilweisen Zerlegung von atmosphärischer Luft in ihre einzelnen Elemente bzw. Bestandteile. Diese Zerlegung erfolgt mit Hilfe der Zentrifugalkraft, indem man das Gemisch einer
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vom Zentrum entfernte Schichten je nach der Dichte der einzelnen Bestandteile zerlegt wird. Man kann dann auf diese Weise die einzelnen Bestandteile des Gemisches in geeigneter Weise auffangen.
Es ist schon wiederholt vorgeschlagen worden. Gasgemische durch Zentrifugieren in ihre Elemente zu zerlegen. Die hiezu benützten Vorrichtungen waren meist Zentrfugaltrommeln.
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sitzen, würde es nötig sein, der Trommel eine so hohe Geschwindigkeit zu geben, dal3 das Matera) Beanspruchungen ausgesetzt würde. die überhaupt nicht zu erfüllen wären. Es ist dies ein Ubel-
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direkt mit Hilfe einer beweglichen mechanischen Vorrichtung hervorgerufen wird, sowie dies bei einer Zentrifuge der Fall ist, sondern indirekt, indem man nämlich die zu behandelnde Mischung durch kreisfürmige Leitungen oder feste Trennglieder hindurchgehen lässt. Wenn die Geschwindig-
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die Zerlegung des Gasgemisches in die einzlnen Bestandteile vorzunehmen.
Die not wendige Arbeit für die Komprimierung des Gasgemisches. des der Trennung unterworfen werden soll. stellt den Aufwand der mechamschen Energie dar. die für das Verfallren der Trennung selbst notwendig ist. Diese Energie, ist zunachst in Form von portentieller Energie in den Gemischen
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beschrieben.
Die Vorrichtung zur Durchfuhrung des neuen Verfahrens besteht im wesentlichen aus zwei Behaltern 7 und , welche die Form von Haibkugeln besitzen und von denen die eine mit einem Stutzen j. die andere mit emem Stutzen 4 versehen ist. Im Inneren werden die Beilalter/
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gebildet, welche konzentrisch und an den Seiten durch die Wände 8c und 8d verbunden sind (Fig. 4). Das Glied 8 bildet auf diese Weise einen Zylinderabsc. hnitt von einem Bogen von 900. Der in diesem Abschnitt befindliche kanalförmige Raum zeigt einen rechtwinkligen Querschnitt,
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zwei zueinander senkrechten Ebenen. Die Trennwände 8 können natürlich auch irgend eine andere Form haben.
Sie sind in einer geeigneten Anzahl in Form eines Polygones oberhalb der Platte ; angeordnet (siehe Fig. 1 und 3) und an dieser Platte mit Hilfe der Bolzen 9 befestigt (Fig. 5).
Die Eintrittsönnungen der Kanäle der Glieder 8 stimmen mit rechtwinkligen Schlitzen überein, welche sich in der Platte 5 befinden. Die oberen Öffnungen der Glieder 8 wirken mit Schlitzen zusammen, die in der Platte 6 vorgesehen sind. Wie aus der Fig. 5 der Zeichnung ersichtlich ist, zerlegt die Platte 6 den Querschnitt der Austrittsöffnungen der Glieder 8 in zwei Teile von verschiedener Höhe.
Das neue Verfahren wird nun mit Hilfe der soeben beschriebenen Vorrichtung wie folgt durchgeführt :
Das zu behandelnde Gemisch wird ständig unter Druck erhalten, weicher durch den Stützen J in Richtung des Pfeiles 11 (Fig. 1) zugeführt wird. Das Gemisch gelangt unter der Einwirkung dieses Druckes mit einer gewissen Geschwindigkeit in die Trennglieder S', welche Geschwindigkeit naturgemäss von dem Grade der Kompression und von dem gesamten Quersehnitt der Trennglieder abhängig ist.
Während des Durchganges des Gemisches durch die Trennglieder und infolge der Umwandlung der potentiellen Energie, welche in dem unter Druck befindlichen Gemisch im Behälter 1 aufgespeichert ist, in kinetische Energie und infolge der zylindrischen Form der Elemente 8 werden die Moleküle des Gasgemisches gezwungen, in einem Kreisbogen sieh zu bewegen. Sie sind somit der Wirkung der Zentrifugalkraft unterworlen, welche die schwereren Moleküle gegen die äussere Wand 8a der Trennglieder treiben wird, während die leichteren Moleküle
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durch den oberen Abschnitt der Mündung der Glieder 8 entweicht, also oberhalb der Platte 6, und der somit in das Innere des Gehäuses 2 gelangt., reicher an schwereren Molekülen sein wird als derjenige Teil, der durch den unteren Abschnitt der Mündungen der Glieder 8 entweicht.
Dieser letztere Teil entweicht somit unterhalb der Platte 6 zwischer lieaer nnd der Platte in Richtung der Pfeile 13 in Fig. 1. Die Bestandteile des Gasgemisches, die durch den Stutzen 4 gehen, und diejeniven. die zwischen den Platten 5, 6 autlang streichen, können in geeigneten Behältern aufgefangen oder auf irgend eine Art und Weise nutzbar gemacht werden.
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äussere Wand < a der Trennglieder getrieben und dringt somit in den Raum 2 ein. Der Stickstoff und der Wasserdampf. welche weniger dicht sind, gehen dagegen hauptsächlich in Nähe der mneren Wand 8b entlang und entweichen durch den Raum zwischen den Platten 5, 6.
Die sauerstoff-reiche und trockene Luft, weiche durch den Stutzen abzieht, kann mit Vorteil für Blasluft von Hochöfen oder anderen Ofen oder sonst auf irgend eine geeignete Weise nutzbar gemacht werden. Der andere, zwischen den Platten,), 6 entlang streichende Teil der Luft, wird gewöhnlich in die Atmosphäre abgegeben.
Selbstverständlich kann jedes gasluftgemisch nach dem oben angegebenen Verfahren und in dem oben beschriebenen oder irgend einem entsprechenden Apparat behandelt werden. Der
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Luft durch den Stutzen 4, der andere zwischen den Wänden 5 und 6 entlang gehen. Das Verfahren kann auch so durchgeführt werden, dass man es auf ein und dasselbe Gemisch wiederholt
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erfolgt.
Es ist ersichtlich, dass man, ura in dem Inneren der Trennglieder 8 eine hohe Zentrifugalkraft sich entwickeln zu fassen, der Krümmungsradius dieser Glieder so gering wie möglich sein muss. Ebenso empfiehlt es sich, die Längsausdehnung der Glieder 8 so gering als möglich zu halten, um hiedurch nur geringe Reibungswiderstände zu sichern, welche Widerstände eine Verringerung der Geschwmdigkeit und somt der Kraftwirkung im Gefolge haben würden.
Es ist jedoch hiebei der Umstand zu beachten. dass mau bei der Wahl der linearen Längsausdehnung der Glieder 8
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besitzt, zu verlängern, wie dies mit gestrichelten Linien in Fig. 5 angedeutet ist. Dieser Stutzen 7/ verläuft tangential z, i den Wänden 8a bzw. 8b des Gliedes 8.
Es möge noch erwähnt werden, dass sich unter gewissen Umständen an den höchstgelegenel1 Punkten x der Austrittsöffnungen der Glieder 8 (Fig. 5 und 6) ein gewisser Gegendruck bildet.
Dieser ruft eine Verringerung der Geschwindigkeit des Gemisches an diesen Stellen hervor und beeinflusst somit ungünstig den Trennvorgang des Gemisches. Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann man im Inneren des Behälters 2 eine Saugwirkung auftreten lassen, weiche eine beträcht- liche Verringerung der schädlichen Gegendrücke verursacht. Hiedurch wird der Durchgang den Gemisches durch die Glieder 8 erleichtert und es gelingt auf diese Weise die Umbitdung der potentiellen Energie in die kinetische.
PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Zerlegen von atmosphärischer Luft in ihre Bestandteile unter Einfluss der Zentrifugalkraft, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Gemisch unter Druck gesetzt wird und unter Umwandlung seiner potentiellen in kinetische Energie hirch gekrümmte Rohrleitungen fliesst, wobei ein Zentrifugieren und somit ein Zerlegen des Gemaches in seine Bestandteile gemäss ihrer Dichte erfolgt, welche Bestandteile dann einzeln aufgefangen oder in besondere Leitungen geführt, werden können.