Behälter zum Sammeln und Speichern von explosionsgefährlichem Gas Die vorliegende Erfindung betrifft Behälter zum Sammeln und Speichern von explosionsgefährlichem Gas.
Es sind Behälter zum Sammeln und Speichern von explosionsgefährlichem Gas bekannt, z. B. Behälter für Hochdruckazetylen, die als eine mit porösem Kornmate rial gefüllte Gasflasche ausgeführt sind. In die Gasfla sche wird ein Gaslösungsmittel eingegossen.
Der Mangel der bekannten Behälter zum Sammeln und Speichern von explosionsgefährlichem Gas besteht darin, dass es unmöglich ist, diese Behälter bei der Her stellung von Azetylen aus Kalziumkarbid in Azetylen hochdruckentwicklern zu verwenden.
Für eine sichere Arbeit solcher Entwickler ist es not wendig, dass diese Entwickler keine mit Azetylen gefüll ten Räume haben, deren Ausmasse grösser als die kri tischen Ausmasse sind, d. h. solche Ausmasse, bei wel chen Entstehung und Entwicklung einer Gasexplosion möglich ist. Um bei der Schwankung des Wasserspiegels im Entwickler die Bildung von azetylengefüllten Räu men mit überkritischen Ausmassen auszuschliessen, muss das granulierte Material des Behälters immer, wenigstens zum Teil, unter Wasser liegen, wo die Zer setzung von Kalziumkarbid erfolgt und suspendiertes Kalziumhydratoxyd vorhanden ist.
Bei der Desorption aus dem Wasser nimmt Azetylen die Teilchen von Kalziumhydratoxyd mit, welche sich auf der porösen Oberfläche der Körnchen ansetzen und die Durchgänge zwischen diesen Körnchen verstopfen.
Auf Grund seiner geringen Wärmekapazität kann das poröse Kernmaterial keine Senkung der Temperatur bewirken, die entweder infolge der Reaktion der Azety lenbildung oder der Azetylenverdichtung ansteigt.
Der Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der genannten Mängel.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, einen Behälter zum Sammeln und Speichern von explo sionsgefährlichem Gas, z. B. Azetylen zu schaffen, den man bei der Herstellung von Azetylen, z. B. aus Kal- ziumkarbid benutzen kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Behäl ter zum Sammeln und Speichern von explosionsgefähr lichem Gas mit metallischen Scheidewänden versehen wird, die den Behälter in einzelne Kanäle einteilen; die Ausmasse des Querschnittes dieser Kanäle sowie die Höhe wenigstens einer diese Kanäle zu vereinigenden Gassammelleitung sind unterkritisch.
Die Scheidewände können als geriffelte Platten aus geführt werden, die aneinander angepresst sind.
Es ist zweckmässig, die Scheidewände als Röhren auszuführen, deren Enden in Rohrböden befestigt und abgedichtet sind.
Es ist zweckmässig, die Scheidewände als Röhren auszuführen, die aneinander angepresst sind.
Im weiteren wird die Erfindung durch die Beschrei bung eines Ausführungsbeispiels und beigefügte Zeich nungen erläutert, welche darstellen: Fig. 1 einen Azetylenentwickler mit einem erfin- dungsgemässen Behälter; Fig.2 einen Behälter mit Scheidewänden, die als geriffelte Platten ausgeführt sind, Ansicht; Fig. 3 denselben Behälter, Draufsicht; Fig.4 einen Behälter mit Scheidewänden, die als Rohre ausgeführt sind, Draufsicht.
Der vorgeschlagene Behälter zum Sammeln und Speichern von Azetylen wird in einem Azetylenentwick- ler verwendet, in welchem Azetylen unter einem Druck von 25-30 atü hergestellt wird.
Der Azetylenentwickler besitzt eine Retorte 1 mit den in dieser Retorte angeordneten Körben 2 mit Kalziumkarbid und den Gasspeicher 3, der mit dem in Wasser aufgelösten Azetylen gefüllt ist. Zur Abriegelung der Retorte 1 von den übrigen Teilen des Entwicklers dienen die Schieber 4 und 5, die vom Antrieb 6 gleich- zeitig geöffnet werden. Retorte 1 ist mit einem Auslauf schieber 7 zum Ablassen des abgearbeiteten Wassers ver sehen und mit Deckel 8 geschlossen.
Zur Ergänzung des Wassers im Entwickler, das für die Herstellung von Azetylen verbraucht wird, ist im Entwickler ein Druckbehälter 9 angeordnet, der über die Wasserleitung 10 und das Ventil 11 mit dem Gasspei cher 3 und über die Wasserleitung 12 und das Ventil 13 mit dem gasgefüllten Raum des Entwicklers verbunden ist. Mittels des Antriebes 14 werden gleichzeitig Ventile 11 und 13 geöffnet. Azetylen wird im Behälter 15 ge sammelt und gespeichert, der durch die Hohlräume der Rohre 16 gebildet wird, die in Rohrböden 17 und 18 an;eschweisst oder eingewalzt sind.
Der Raum 19 zwischen Deckel 20 und dem oberen Rohrboden 18 bilde eine Gassammelleitung, die die Hohlräume der Röhre vereinigt. Der Querschnitt der Röhre 16 und die Höhe der Gassammelleitung sind unterkritisch gewählt, d. h. bei vorgegebenem Druck soll keine Verbreitung sowohl des Explosions- wie auch des Detonationszerfalls von Azetylen stattfinden. Die Ausmasse der kritischen Querschnitte in Abhängigkeit vom berechneten Azetylendruck können nach den Er gebnissen der Forschungen der Sprengbarkeit von Aze tylen angenommen werden, siehe z. B. das Diagramm aus dem Aufsatz von Sakasnov W. F. und Strishewskij I. I.
Chemische Industrie , 1964, Nr.4, Moskau, in welchem der kritische Druck in Abhängigkeit der Aus masse dargestellt ist.
In Fi(,. 2 und 3 ist eine andere Variante der Ausfüh rung des Behälters zum Sammeln und Speichern von Azetylen dargestellt. Der Hohlraum des Gehäuses 21 ist durch metallische geriffelte Platten 22 in einzelne Räume 23 eingeteilt. Die Platten 22 sind aneinander mit kon vexen geriffelten Oberflächen 24 angepresst und stützen sich auf den Rohrboden 25 ab, der im rechten Winkel zu der Achse des Gehäuses 21 gelagert ist.
Zwischen den Zähnen 26, an den Enden der gerif felten Platten 22, dem Deckel 27 und dem Rohrboden 25 besteht ein Raum 28, der als Gassammelleitung be nutzt und mit dem Auslaufstutzen 29 verbunden ist.
Fig. 4 stellt einen Behälter zum Sammeln und Spei chern von Azetylen, bei welchem der Hohlraum des Ge häuses 30 durch die aneinander gepressten Rohre 32 in einzelne Räume 31 und 311 eingeteilt ist, deren Quer schnitt unterkritisch ist. Dabei wird für die Speicherung von Azetylen sowohl der Hohlraum 31 der Rohre 32, als auch der Raum 311 zwischen den Rohren benutzt.
Der Azetylenentwickler arbeitet folgenderweise: Bei geschlossenen Schiebern 4 und 5 werden in der Retorte 1 Körbe 2 mit Kalziumkarbid angeordnet; dar auf wird die Retorte mit Deckel 8 geschlossen.
Der Behälter 15 zum Sammeln und Speichern von Azetylen und der Gasspeicher 3 werden mit Wasser ge füllt; mittels des Antriebes 6 werden gleichzeitig Schieber 4 und 5 geöffnet. Aus dem oberen Teil des Generators strömt das Wasser in die Retorte ein und leert dabei einen Teil des Raumes des Behälters 15. In der Retorte 1 beginnt die Hydrolyse von Kalziumkarbid.
Die bei der Reaktion entstehende Mischung von Wasser und Gas läuft über den oberen Stutzen 33 und Schieber 4 in den Gasspeicher 3 aus. Das frische Wasser aus dem Speicher 3 gelangt dabei über den Schieber 5 und unteren Stutzen 34 in die Retorte 1.
Auf diese Weise fliesst während der ganzen Hydro lyse von Kalziumkarbid das frische Wasser aus dem Gasspeicher 3 der Retorte 1 zu und gewährleistet eine intensive Abkühlung des Wassers.
Das Azetylen geht aus dem Gasspeicher 3 in den Be hälter 15 zum Sammeln und Speichern von Gas über und sammelt sich in diesem Behälter unter einem hohen Druck.
Die Entnahme des entstandenen Azetylens erfolgt durch die Rohrleitung 35 und das Ventil 36. Dabei wird Azetylen vor dem Verbrauch im Wasserabscheider 37 getrocknet.
Nach dem Ablauf Azetylens aus dem Entwickler wird der letztere erneut für die chemische Reaktion vor bereitet. Dabei werden Schieber 4 und 5 abgeriegelt und die wässerige Suspension von Kalziumhydroxyd durch den Auslaufschieber abgegossen. Mittels des Antriebes 14 werden die Ventile 11 und 13 geöffnet und das Was ser aus dem Druckbehälter 9 in den Gasspeicher 3 und den Behälter 15 abgelassen. Die Retorte 1 wird mit Kal- ziumkarbid beschickt, und der Zyklus der Herstellung von Azetylen wird fortgesetzt.
Containers for collecting and storing explosive gas The present invention relates to containers for collecting and storing explosive gas.
There are known containers for collecting and storing explosive gas, e.g. B. containers for high pressure acetylene, which are designed as a gas bottle filled with porous Kornmate rial. A gas solvent is poured into the gas bottle.
The shortcoming of the known container for collecting and storing explosive gas is that it is impossible to use these containers in the manufacture of acetylene from calcium carbide in acetylene high pressure developers.
For such developers to work safely, it is necessary that these developers do not have any spaces filled with acetylene whose dimensions are greater than the critical dimensions, i.e. H. such dimensions at which formation and development of a gas explosion is possible. In order to rule out the formation of acetylene-filled spaces with supercritical dimensions when the water level fluctuates in the developer, the granulated material of the container must always be, at least partially, under water, where calcium carbide decomposes and calcium hydrate oxide is suspended.
When desorbed from water, acetylene takes with it the particles of calcium hydrate oxide, which settle on the porous surface of the granules and clog the passages between these granules.
Because of its low heat capacity, the porous core material cannot lower the temperature, which increases either as a result of the acetylene formation or the acetylene compression reaction.
The purpose of the invention is to eliminate the shortcomings mentioned.
The invention has the object of providing a container for collecting and storing explosive gas such. B. to create acetylene, which is used in the manufacture of acetylene, e.g. B. from calcium carbide can use. This object is achieved in that the Behäl ter for collecting and storing explosive Lichem gas is provided with metallic partitions that divide the container into individual channels; the dimensions of the cross-section of these channels and the height of at least one gas collecting line to be combined with these channels are subcritical.
The partitions can be designed as corrugated plates that are pressed together.
It is advisable to design the partitions as tubes, the ends of which are fastened and sealed in tube sheets.
It is advisable to design the partitions as tubes that are pressed against one another.
The invention is further illustrated by the description of an exemplary embodiment and the accompanying drawings, which show: FIG. 1 an acetylene generator with a container according to the invention; 2 shows a container with partitions, which are designed as corrugated plates, view; 3 the same container, top view; 4 shows a container with partitions which are designed as tubes, top view.
The proposed container for collecting and storing acetylene is used in an acetylene developer in which acetylene is produced under a pressure of 25-30 atmospheres.
The acetylene generator has a retort 1 with the baskets 2 with calcium carbide arranged in this retort and the gas reservoir 3 which is filled with the acetylene dissolved in water. The slides 4 and 5, which are opened by the drive 6 at the same time, serve to lock the retort 1 off from the other parts of the developer. Retort 1 is seen ver with an outlet slide 7 for draining the processed water and closed with cover 8.
To supplement the water in the developer, which is consumed for the production of acetylene, a pressure vessel 9 is arranged in the developer, which is filled with gas via the water line 10 and the valve 11 with the Gasspei 3 and via the water line 12 and the valve 13 with the gas Developer's space is connected. By means of the drive 14, valves 11 and 13 are opened at the same time. Acetylene is collected and stored in the container 15, which is formed by the cavities in the tubes 16 which are welded or rolled into tube sheets 17 and 18.
The space 19 between the cover 20 and the upper tube sheet 18 forms a gas collecting line which unites the cavities of the tube. The cross-section of the tube 16 and the height of the gas manifold are chosen to be subcritical; H. At a given pressure, neither the explosion nor the detonation decay of acetylene should spread. The dimensions of the critical cross-sections depending on the calculated acetylene pressure can be assumed according to the results of the research into the explosiveness of Aze tylen, see z. B. the diagram from the essay by Sakasnov W. F. and Strishevsky I. I.
Chemical Industry, 1964, No. 4, Moscow, in which the critical pressure is shown as a function of the dimensions.
Another variant of the design of the container for collecting and storing acetylene is shown in FIGS. 2 and 3. The cavity of the housing 21 is divided into individual spaces 23 by metal corrugated plates 22. The plates 22 are convex to one another grooved surfaces 24 pressed and are supported on the tube sheet 25, which is mounted at right angles to the axis of the housing 21.
Between the teeth 26, at the ends of the corrugated plates 22, the cover 27 and the tube sheet 25, there is a space 28 which is used as a gas collecting line and is connected to the outlet nozzle 29.
Fig. 4 shows a container for collecting and Spei chern of acetylene, in which the cavity of the Ge housing 30 is divided by the pressed tubes 32 into individual spaces 31 and 311, the cross-section of which is subcritical. Both the cavity 31 of the tubes 32 and the space 311 between the tubes are used for the storage of acetylene.
The acetylene generator works as follows: With the slides 4 and 5 closed, 1 baskets 2 with calcium carbide are placed in the retort; the retort is then closed with cover 8.
The container 15 for collecting and storing acetylene and the gas storage tank 3 are filled with water; by means of the drive 6 slides 4 and 5 are opened simultaneously. The water flows into the retort from the upper part of the generator, thereby emptying part of the space in the container 15. In the retort 1, the hydrolysis of calcium carbide begins.
The mixture of water and gas resulting from the reaction runs out through the upper connection 33 and slide 4 into the gas reservoir 3. The fresh water from the reservoir 3 reaches the retort 1 via the slide 5 and the lower connection 34.
In this way, the fresh water flows from the gas reservoir 3 to the retort 1 during the entire hydrolysis of calcium carbide and ensures intensive cooling of the water.
The acetylene goes from the gas storage tank 3 in the loading container 15 for collecting and storing gas and collects in this container under a high pressure.
The acetylene formed is withdrawn through the pipe 35 and the valve 36. In this case, acetylene is dried in the water separator 37 before it is used.
After the acetylene has run out of the developer, the latter is again prepared for the chemical reaction. Slides 4 and 5 are sealed off and the aqueous suspension of calcium hydroxide is poured off through the outlet slide. By means of the drive 14, the valves 11 and 13 are opened and what water is drained from the pressure vessel 9 into the gas reservoir 3 and the container 15. The retort 1 is charged with calcium carbide, and the cycle for the production of acetylene is continued.