DE102010048215B4 - Verfahren und Zentrifuge mit fraktionierter Zentrifugation und mehrfacher Raffinierung - Google Patents

Verfahren und Zentrifuge mit fraktionierter Zentrifugation und mehrfacher Raffinierung Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Zentrifuge beschreibt eine Rotorkonfiguration, welche statt rotierende Zylindermäntel ein quasi massiver Rotor aufweist, worin mehrfache axiale Kanalgruppen vorgesehen sind, die durch Transferkanälen in Drehrichtung in Serie geschaltet sind. Das Gasgemisch wird in parallel durch mehrere solche Kanalgruppen gepumpt und das Gas der Zentrifugalkraft unterzogen, wodurch die Aufspaltung in eine leichte und eine schwere Gaskomponente erfolgt. Der Hauptgrund für die Anwendung dieses Arbeitsprinzips für die Gaszentrifuge ist die Möglichkeit der Plazierung solcher abgeplatteten Kanälen mit einer Ausbreitung von der Peripherie bis nahe dem Zentralbereich des Rotors. Basierend auf die Tatsache, daß die Ansammlung der leichten Gaskomponente mit der Drehzahl schneller fortschreitet, als die der schweren Gaskomponente, kann man eine frühzeitige Entnahme der leichten Gaskomponente vornehmen. Das stark an der schweren Gaskomponente angereicherte Gasgemisch, wird in einer weiteren Zentrifugation mit ähnlichen Kanälen wie eingangs beschrieben komplett separiert, wobei in den beiden Arten von Kanälen eine Raffinierung der mittig in den Kanälen befindlichen Mischung von Gaskomponenten stattfindet. Durch diese fraktionierte Zentrifugation ist es möglich, mit moderaten Drehzahlen die komplette Separation von Gasgemischen die relativ arm an schwerer Gaskomponente sind zu bewerkstelligen. Diese Rotorkonfiguration erlaubt eine sehr leichte Dimensionierung der Zentrifuge für sehr unterschiedliche Gasdurchsätze; sie mindert auch die Fliessverluste wesentlich im Vergleich zu anderen Zentrifugen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge zur Separation von unterschiedlich schweren Gaskomponenten eines Gasgemisches und das dazugehörige Verfahren mit mehrfacher Raffinierung des separierten Gases. Zentrifugen zur Separierung einer schweren Gaskomponente aus einem Gasgemisch sind seit langem bekannt. So verwendet die Zentrifuge gemäß der DE 10 2009 022 701 A1 einen Rotor mit einer Reihe von konzentrisch angeordneten internen Stufen gebildet von ineinander stehenden Zylindern. Das zu separierende Gas fließt axial in jedem Zylinder und wechselt in den nächst größeren Zylinder, wenn das Gas an seinem Ende angekommen ist; im nächsten Zylinder fließt das Gas ebenfalls axial aber in die entgegengesetzte Richtung. Während des axialen Fliessens wird das Gas durch Einwirkung der Zentrifugalkraft in zunehmend angereicherte Gaskomponenten separiert, welche parallel verlaufende Strömungen aufweisen. Diese Art von Gerät kann man rekursive oder multiple Zentrifuge nennen. Diese multiplen Zentrifugen führen also parallele Gasströmungen mit unterschiedlichen Dichten in den jeweiligen konzentrischen Stufen des Rotors. Dabei ist die Förderkraft für alle parallelen Gasströmungen gleich und basiert auf den zentrifugal erzeugten Überdruck im Rotor. Dieses Verfahren benötigt jedoch viele Stufen, um eine deutliche Wirksamkeit der Separation zu gewährleisten, aber der radial vorhandene Platz dafür ist relativ begrenzt, was zwangsläufig zu einer kleineren Anzahl der konzentrischen Stufen führt. Aber insbesondere die Berücksichtigung der ausgeprägt exponentialen Zunahme der Zentrifugalkraft in Richtung Rotorperipherie verschlechtert die Wirksamkeit der inneren Zentrifugenstufen. Weiterer Stand der Technik ist aus der DE 10 2010 047 814 A1 bekannt. Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, das Prinzip der multiplen Zentrifuge dahingehend zu verbessern, daß das Gas nur im relativ schmalen peripheren Bereich des Rotors der zentrifugalen Separation unterzogen wird, d. h. dort wo die zentrifugal erzeugte Druckdifferenz zwischen den Partialdrücken der Gaskomponenten bedeutende Werte annimmt. Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Zentrifuge nach Anspruch 2.
  • Dafür durchläuft das Gas nicht mehr konzentrische Räume im Rotor, sondern das Gas wird geführt durch axiale, parallel verlaufende Kanäle. Diese Kanäle sind gruppiert und innerhalb einer Gruppe sind die Kanäle durch Querkanäle an den Enden miteinander verbunden. Nachdem das Gas eine Gruppe von Kanälen komplett durchlaufen hat, wird ein Teil der leichten Gaskomponente separiert und der Anwendung zugeführt. Das separierte Gas mit einem größerem Anteil an der schweren Gaskomponente wird eine weiteren Gruppe von Kanälen zugeführt, wo die zentrifugale Separation erneut durchgeführt wird. Diese Gruppe von Kanälen hat kleinere Querschnitte, denn die Gasmenge die dadurch fließt viel kleiner ist, als die in die Zentrifuge eingelaufene; deswegen können diese Kanäle zwischen den anderen Kanälen der ersten Gruppe plaziert werden. Diese zwei Gruppen von Kanälen sind mehrfach auf dem Rotorumfang enthalten; dadurch kann der ganze Vorgang in parallel durch mehreren Gruppen von Kanälen laufen und die verarbeitete Gasmenge ist dadurch vervielfacht. Diese Anordnung erlaubt eine sehr hohe Ausnutzung des Rotorvolumens und dadurch eignet sich das Verfahren für große Durchsätze von Gas, wie etwa im Falle der Abtrennung von Kohlendioxid bei den fossilen Kraftwerken.
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1 Darstellung der Zentrifuge; Schnitt A-A, B-B und C-C
  • 2 Schnitte D-D, E-E, F-F und G-G durch die Zentrifuge
  • Aufgrund der Figuren wird die Funktion näher erläutert. Das Gasgemisch 1 wird in den Rotor 2 der Zentrifuge gepumpt, wo es einem ersten Zentrifugationsvorgang unterzogen wird, wobei die durchlaufenen Kanäle so gestaltet sind, daß ein großer Druckunterschied zwischen den Gaskomponenten – benutzbar für die Trennung der Gaskomponenten – entsteht, welcher nicht nur auf dem Dichteunterschied, sondern auch auf die räumliche Ausdehnung basiert. Deswegen ist dies mit moderateren Drehzahlen und geringere Konzentration der schweren Gaskomponente im Gasgemisch 1 verbunden, so daß die Trennung eines Großteils der leichten Gaskomponente von einem stark an der schweren Gaskomponente angereichertem Gases stattfindet. Eine Raffiniervorrichtung sorgt dafür, daß die Gasanteile, die ein Gemisch von Gaskomponenten mit einer niedrigen Konzentration enthalten, annährend auf Null reduziert werden. Dafür wird der Anteil der leichten Gaskomponente 3 aus dem Rotor 2 der Zentrifuge entlassen, während das erste an der schweren Komponente angereicherte Gas 4 durch eine Verdichtungsvorrichtung 9 innerhalb der Zentrifuge leicht verdichtet wird, um die zusätzlichen Druckverluste in der nachfolgenden Verarbeitungsschritte zu kompensieren. Die Bildung einer komplett reinen Menge der leichten Gaskomponente ist dadurch zu erklären, daß das Gas in der Zentrifuge die Neigung hat eine exponentiale Druckverteilung einzunehmen; dabei ist diese Neigung für die schwere Gaskomponente um so stärker, je größer der Dichteunterschied der Gaskomponenten ist und je höher die Drehzahl ist. Die leichte Gaskomponente sammelt sich somit zu erst mit steigender Drehzahlen in den achsnahen Bereichen, während die schwere noch in einer Mischung mit der leichten Gaskomponente steckt. In einem zweiten Zentrifugationsvorgang verstärkt der jetzt vorhandene große Anteil an der schweren Gaskomponente die Zentrifugation wesentlich, so daß eine komplette Trennung der Gaskomponenten stattfindet. Auch wenn die Drehzahl nicht so hoch ist, daß eine Sammlung der reinen leichten Gaskomponente möglich ist, bildet sich zumindest eine Gasmenge mit nur wenig Anteilen an der schweren Gaskomponente, so daß die Separierung dieses Gases lohnend ist. Eine weitere Raffiniervorrichtung sorgt dafür, daß Gasanteile, die ein Gemisch von Gaskomponenten enthalten, annährend auf Null reduziert werden. Die nun überwiegend reinen Gaskomponenten 5, 6 kommen in den Sammelkammern 7, 8 an, wobei die leichte Gaskomponente 6 wegen dem vorher durchlaufenen Verdichtungsvorrichtung 9 in etwa denselben Druck hat, wie die leichte Gaskomponente 3 die vorher schon in die Sammelkammer 8 gekommen ist und keine Rückflüsse oder Stauungen verursacht. Eine Einlaßkammer 10 für das Gasgemisch 1 ist einerseits verbunden mittels Kanal 15 mit dem Gaseinlaß 13 und andererseits mit dem Verteilungsraum 11, der durch die Trennwände 12 aufgeteilt ist, welche gleichzeitig eine sternförmige Konstruktion zur Verstärkung der mechanischen Festigkeit im Zentralbereich des Rotors 2 bilden, wobei der Verteilungsraum 11 mit den Einlaßöffnungen 14 für das Gasgemisch mit dem jeweiligen Kanal 16 verbunden ist. Diese Art der Zentrifugation kann man fraktionierte Zentrifugation nennen und zwar in Anlehnung an die fraktionierte Destillation von flüssigen Gasen. Der Rotor 2 besteht aus mehreren Lagen von metallischen Blechen – ohne Darstellung in den Figuren –, welche in einem speziellen Diffusionsschweißverfahren im Vakuum- oder Edelgasatmosphäre miteinander verbunden wurden, wobei diese Bleche zahlreiche, mikroskopisch kleine Aussparungen aufweisen, die ein Grossteil der Metallmasse verringen, dergestalt, daß die Abstände dieser Aussparungen zueinander den Erfordernissen für hohe und möglichst gleichverteilte mechanische Festigkeit entsprechen. Es ist eine auf dem Radius bezogene Neigung der Komponenten von Kanälen einer Gruppe gegenüber der Rotorachse vorgesehen, so daß z. B. der Teil 20, 44 eine größere Neigung aufweist, während der Teil 22, 45 eine kleinere Neigung aufweist, gerade in dem Maße gewählt, damit die axiale Komponente, entstanden beim Agieren der Zentrifugalkraft im zentrifugiertem Gas auf der geneigte Kanalfläche, das eigene Gewicht der Gassäule vollständig kompensiert, so daß das Gas praktisch schwerelos in den Kanälen gepumpt werden kann, wobei diese günstige Situation nur bei einer ganz bestimmten Drehzahl sich ergibt, was allerdings die Nenndrehzahl der Zentrifuge definiert; diese Maßnahme verhindert, daß die unterschiedlich schweren Gaskomponenten zum Stau innerhalb der Kanäle kommen, wenn die Betriebsposition der Zentrifuge vertikal ist. Der erste Zentrifugationsvorgang findet in den jeweiligen Gruppen 17 von Kanälen 16, 18, 19 statt, die radial stark ausgedehnt sind und eine spezielle Querschnittkonfiguration haben, bestehend aus:
    • – Teil 20 für die Sammlung der leichten Gaskomponente 23 oder einer Vorstufe dazu
    • – Teil 22 für die Sammlung der schweren Gaskomponente 25 oder einer Vorstufe dazu
    • – Verbindungsteil 21 für die Sammlung der Mischung 24 der Gaskomponenten als Gas mit einer vom Radius abhängigen Komponentenkonzentration
    Die Kanäle 16, 18, 19 sind mittels den oberen Transferkanälen 26 und unteren Transferkanälen 27 miteinander verbunden, welche flach gebaut und in je einer Querebene angeordnet sind, so daß das Gas sie hintereinander durchläuft.
  • Es gibt eine Raffiniervorrichtung, gebildet dadurch, daß der jeweilige Verbindungsteil 21 die größte Dicke beim ersten Kanal 16 hat und immer dünner wird, je weiter man sich dem letzten Kanal 19 nähert und schließlich am Ende dieses letzten Kanals 19 komplett verschwunden ist, dergestalt, daß die Gasmassen befindlich in diesen Verbindungsteilen 21 – welche eine variable Konzentration mit mehr Anteilen an der schweren Gaskomponente in Richtung Peripherie – sich zunehmend reduzieren, indem sie ihren Inhalt mit angepaßter Konzentration in die Teile 22 (schwer) und 20 (leicht) übertragen. Das weitgehend von der schweren Gaskomponente gereinigte Gas aus dem letzten Kanal 19 der jeweiligen Gruppe 17 fließt durch ein Verbindungsrohr 28 verbunden mit der Sammelkammer für die leichte Gaskomponente 8, hierher und kommt durch die Durchbrüche 29 in die Leitung 30 und danach zur Anwendung nach draußen. Das Gas stark angereichert an der schweren Gaskomponente 4 fließt durch den kreisförmigen Kanal 31 und durch den radialen Kanal 32 zur zentralen Sammelkammer 33, worin der Rotor 34 eines axialen Gasverdichters 9 sich befindet. Der ist von einer dünnen Welle 35 gelagert durch den abgedichteten Kugellager 36 gehalten und zwar dergestalt, daß das Gas unter erhöhtem Druck zum zweiten Teil der zentralen Sammelkammer 37 gelangt, welche das Gas mittels Verbindungsdurchbrüche 38, 39 zum ersten Kanal 40 einer zweiten Gruppe 41 von Kanälen führt. Der zweite Zentrifugationsvorgang findet in den jeweiligen Gruppen 41 von Kanälen 40, 42, 43 statt, welche radial stark ausgedehnt sind und eine spezielle Querschnittkonfiguration haben, bestehend aus:
    • – Teil 44 für die Sammlung der leichten Gaskomponente 47 oder einer Vorstufe dazu
    • – Teil 45 für die Sammlung der schweren Gaskomponente 48 oder einer Vorstufe dazu
    • – Verbindungsteil 46 für die Sammlung der Mischung 49 der Gaskomponenten als Gas mit einer vom Radius abhängigen Komponentenkonzentration.
    Die Kanäle 40, 42, 43 sind mittels den oberen Transferkanälen 50 – ohne Darstellung in den Figuren – und unteren Transferkanälen 51 miteinander verbunden, welche flach gebaut und in je einer Querebene angeordnet sind, so daß das Gas sie hintereinander durchläuft, wobei die Verbindung zwischen den axialen Kanalteilen 45, 46, 47 und den Transferkanälen 50, 51 durch dünne Verbindungsröhre 52 beim Durchstoßen der Transferkanälen 26, 27 hergestellt ist. Es gibt eine weitere Raffiniervorrichtung, dadurch gebildet, daß der jeweilige Verbindungsteil 46 die größte Dicke beim ersten Kanal 40 hat und immer dünner wird, je weiter man sich dem letzten Kanal 43 nähert und schließlich am Ende dieses letzten Kanals 43 komplett verschwunden ist, dergestalt, daß die Gasmassen befindlich in diesen Verbindungsteilen 46 – welche eine variable Konzentration mit mehr Anteilen an der schweren Gaskomponente in Richtung Peripherie – sich zunehmend reduzieren, indem sie ihren Inhalt mit angepaßter Konzentration in die Teile 44 und 45 übertragen. Das weitgehend von der schweren Gaskomponente gereinigte Gas 6 aus dem letzten Kanal 43 der jeweiligen Gruppe 41 durch ein Verbindungsrohr 53 verbunden mit der Sammelkammer für die leichte Gaskomponente 8, fließt hierher und kommen durch die Durchbrüche 29 in die Leitung 30 und danach zur Anwendung nach draußen. Das Gas stark angereichert an der schweren Gaskomponente 5 fließt durch den kreisförmigen den Kanal 54 zur Sammelkammer für die schwere Gaskomponente 7 und durch die Durchbrüche 55 in die Zentralleitung 56 kommt und danach zur Anwendung nach draußen Eine Gasdurchsatzerhöhung ist möglich, indem die Anzahl der Gruppenpaare 17, 41 vervielfacht wird, bei gleichzeitiger Erhöhung der Anzahl der jeweiligen Einlaßöffnungen 14, 39. Dafür ist eine aufwendige Dimensionierung der Komponenten der Zentrifuge notwendig, weil sie eben bei einer bestimmten Nenndrehzahl arbeiten muss, wo sie die komplette Separation von zwei Gaskomponenten ganz bestimmter Dichte bewerkstelligt.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Zentrifugation, wobei 1) ein Gasgemisch (1) in einen Rotor (2) einer Zentrifuge gepumpt wird, wo es einem ersten Zentrifugationsvorgang unterzogen wird, wobei durchlaufene Kanäle so gestaltet sind, daß ein großer Druckunterschied zwischen Gaskomponenten – benutzbar für die Trennung der Gaskomponenten – entsteht, welcher nicht nur auf einem Dichteunterschied, sondern auch auf der räumlichen Ausdehnung basiert und deswegen mit moderateren Drehzahlen und geringerer Konzentration einer schweren Gaskomponente im Gasgemisch (1) verbunden ist, so daß die Trennung eines Großteils einer leichten Gaskomponente (3) von einem stark an der schweren Gaskomponente angereicherten Gas (4) stattfindet, wobei 2) eine Raffiniervorrichtung dafür sorgt, daß die Gasanteile, die das Gemisch von Gaskomponenten mit einer mittleren Konzentration enthalten, annährend auf Null reduziert werden 3) wobei dieser Anteil der leichten - oder quasi leichten - Gaskomponente (3) aus dem Rotor (2) der Zentrifuge entlassen wird, während das erste an der schweren Komponente angereicherte Gas (4) durch eine Verdichtungsvorrichtung (9) innerhalb der Zentrifuge zusätzlich leicht verdichtet wird, um die zusätzlichen Druckverluste der nachfolgenden Verarbeitungsschritte zu kompensieren und einem zweiten Zentrifugationsvorgang unterzogen wird, wobei der jetzt vorhandene große Anteil an der schweren Gaskomponente die Zentrifugation wesentlich verstärkt, so daß eine komplette Trennung der Gaskomponenten stattfindet und wobei eine weitere Raffiniervorrichtung dafür sorgt, daß Gasanteile die ein Gemisch von Gaskomponenten enthalten, annährend auf Null reduziert werden, 4) wobei nun überwiegend reine Gaskomponenten (5, 6) in Sammelkammern (7, 8) ankommen und wobei eine leichte Gaskomponente (6) wegen der vorher durchlaufenen Verdichtungsvorrichtung (9) in etwa denselben Druck hat, wie die leichte Gaskomponente (3) die vorher schon in die Sammelkammer (8) gekommen ist und keine Rückflüsse oder Stauungen verursacht.
  2. Zentrifuge zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 1) wobei eine Einlaßkammer (10) für das Gasgemisch (1) einerseits verbunden mittels eines Kanals (15) mit einem Gaseinlaß (13) ist und andererseits mit einem Verteilungsraum (11), der durch Trennwände (12) aufgeteilt ist, welche gleichzeitig eine sternförmige Konstruktion zur Verstärkung der mechanischen Festigkeit im Zentralbereich des Rotors (2) bilden, wobei der Verteilungsraum (11) mit Einlaßöffnungen (14) für das Gasgemisch mit einem jeweiligen Kanal (16) verbunden ist, 2) wobei der Rotor (2) aus mehreren Lagen von metallischen Blechen besteht, welche in einem speziellen Diffusionsschweißverfahren in Vakuum- oder Edelgasatmosphäre miteinander verbunden wurden, wobei diese Bleche zahlreiche, mikroskopisch kleine Aussparungen aufweisen, die ein Grossteil der Metallmasse verringen, dergestalt, daß die Abstände dieser Aussparungen zueinander den Erfordernissen für hohe und möglichst gleichverteilte mechanische Festigkeit entsprechen, 3) wobei eine auf einen Radius bezogene Neigung von Komponenten von Kanälen einer Gruppe gegenüber der Rotorachse vorgesehen ist, so daß z. B. ein Teil (20, 44) eine größere Neigung aufweist, während ein Teil (22, 45) eine kleinere Neigung aufweist, gerade in dem Maße gewählt, damit eine axiale Komponente, entstanden beim Agieren der Zentrifugalkraft im zentrifugierten Gas auf einer geneigten Kanalfläche, das eigene Gewicht der Gassäule vollständig kompensiert, so daß das Gas praktisch schwerelos in den Kanälen gepumpt werden kann, wobei diese günstige Situation nur bei einer ganz bestimmten Drehzahl sich ergibt, was allerdings die Nenndrehzahl der Zentrifuge definiert; diese Maßnahme verhindert, daß die unterschiedlich schweren Gaskomponenten zum Stau innerhalb der Kanäle kommen, wenn die Betriebsposition der Zentrifuge vertikal ist, wobei 4) der erste Zentrifugationsvorgang in jeweiligen Gruppen (17) von Kanälen (16, 18, 19) stattfindet, die radial stark ausgedehnt sind und eine spezielle Querschnittkonfiguration haben, bestehend aus: i. einem Teil (20) für die Sammlung der leichten Gaskomponente (23) oder einer Vorstufe dazu ii. einem Teil (22) für die Sammlung der schweren Gaskomponente (25) oder einer Vorstufe dazu iii. einem Verbindungsteil (21) für die Sammlung der Mischung (24) der Gaskomponenten als Gas mit einer vom Radius abhängigen Komponentenkonzentration welche Kanäle (16, 18, 19) mittels oberer Transferkanäle (26) und unterer Transferkanäle (27) miteinander verbunden sind, welche flach gebaut und in je einer Querebene angeordnet sind, so daß das Gas sie hintereinander durchläuft, 5) wobei eine Raffiniervorrichtung vorliegt, gebildet dadurch, daß der jeweilige Verbindungsteil (21) die größte Dicke beim ersten Kanal (16) hat und immer dünner wird, je weiter man sich dem letzten Kanal (19) nähert und schließlich am Ende dieses letzten Kanals (19) komplett verschwunden ist, dergestalt, daß die Gasmassen befindlich in diesen Verbindungsteilen (21) – welche eine variable Konzentration mit mehr Anteilen an der schweren Gaskomponente in Richtung Peripherie – sich zunehmend reduzieren indem sie ihren Inhalt mit angepaßter Konzentration in die Teile (22) und (20) übertragen, 6) und wobei das weitgehend von der schweren Gaskomponente gereinigte Gas aus dem letzten Kanal (19) der jeweiligen Gruppe (17) durch ein Verbindungsrohr (28) verbunden mit der Sammelkammer für die leichte Gaskomponente (8), hierher fließt und durch Durchbrüche (29) in eine Leitung (30) kommen und danach zur Anwendung nach draußen, 7) wobei das Gas stark angereichert an der schweren Gaskomponente (4) durch einen kreisförmigen Kanal (31) und durch einen radialen Kanal (32) zu einer zentralen Sammelkammer (33) fließt, worin ein Rotor (34) eines axialen Gasverdichters (9) sich befindet, welcher von einer dünnen Welle (35) gelagert durch ein abgedichtetes Kugellager (36) gehalten wird, dergestalt, daß das Gas unter erhöhtem Druck zu einem zweiten Teil der zentralen Sammelkammer (37) gelangt, welche das Gas mittels Verbindungsdurchbrüche (38, 39) zu einem ersten Kanal (40) einer zweiten Gruppe (41) von Kanälen führt, 8) wobei der zweite Zentrifugationsvorgang in den jeweiligen Gruppen (41) von Kanälen (40, 42, 43) stattfindet, die radial stark ausgedehnt sind und eine spezielle Querschnittkonfiguration haben, bestehend aus: i. einem Teil (44) für die Sammlung der leichten Gaskomponente (47) oder einer Vorstufe dazu ii. einem Teil (45) für die Sammlung der schweren Gaskomponente (48) oder einer Vorstufe dazu iii. einem Verbindungsteil (46) für die Sammlung der Mischung (49) der Gaskomponenten als Gas mit einer vom Radius abhängigen Komponentenkonzentration welche Kanäle (40, 42, 43) mittels oberer Transferkanäle (50) und unterer Transferkanäle (51) miteinander verbunden sind, welche flach gebaut und in je einer Querebene angeordnet sind, so daß das Gas sie hintereinander durchläuft, wobei eine Verbindung zwischen axialen Kanalteilen (45, 46, 47) und Transferkanälen (50, 51) durch dünne Verbindungsrohre (52) beim Durchstoßen von Transferkanälen (26, 27) hergestellt ist, 9) wobei eine weitere Raffiniervorrichtung vorliegt, gebildet dadurch, daß ein jeweiliger Verbindungsteil (46) die größte Dicke beim ersten Kanal (40) hat und immer dünner wird, je weiter man sich dem letzten Kanal (43) nähert und schließlich am Ende dieses letzten Kanals (43) komplett verschwunden ist, dergestalt, daß die Gasmassen befindlich in diesen Verbindungsteilen (46) – welche eine variable Konzentration mit mehr Anteilen an einer schweren Gaskomponente in Richtung Peripherie – sich zunehmend reduzieren, indem sie ihren Inhalt mit angepaßter Konzentration in die Teile (44) und (45) übertragen, 10) und wobei das weitgehend von der schweren Gaskomponente gereinigte Gas (6) aus dem letzten Kanal (43) der jeweiligen Gruppe (41) durch ein Verbindungsrohr (53) verbunden mit der Sammelkammer für die leichte Gaskomponente (8), hierher fließt und durch die Durchbrüche (29) in die Leitung (30) kommen und danach zur Anwendung nach draußen, 11) wobei das Gas stark angereichert an der schweren Gaskomponente (5) durch den kreisförmigen Kanal (31) und durch einen Kanal (54) zur Sammelkammer für die schwere Gaskomponente (7) fließt und durch Durchbrüche (55) in eine Zentralleitung (56) kommt und danach zur Anwendung nach draußen.
  3. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasdurchsatzerhöhung möglich ist, indem die Anzahl der Gruppenpaare (17, 41) vervielfacht wird, bei gleichzeitiger Erhöhung der Anzahl der jeweiligen Einlaßöffnungen (14, 39) und eventuell Minderung der Dicke der verwendeten Abstände zwischen den benachbarten Kanälen, wobei die Anzahl der notwendigen Kanäle in einer jeweiligen Gruppe (17, 41) mit der Zunahme der Konzentration der schweren Komponente im Einlaß-Gasgemisch (1) kleiner gemacht werden kann.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102009022701B3 (de) * 2009-05-26 2011-01-27 Milosiu, Johann-Marius, Dipl.-Ing. Verbessertes Verfahren und Gaszentrifuge zur effizienten Separierung der schweren Komponente aus Gasgemischen
DE102010047814A1 (de) * 2010-10-07 2012-04-12 Johann-Marius Milosiu Verfahren und Zentrifuge mit großer Druckdifferenz

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