DE10229041A1 - Production of homogeneous gas mixtures - Google Patents

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Abstract

Homogene komprimierte Gasgemische mit perfluorierten und/oder teilfluorierten Kohlenwasserstoffen und einem Gas geringerer Dichte können hergestellt werden, wenn man eine Mischstation verwendet, die mindestens folgende Komponenten umfaßt: eine Gasvormischung, in welche die getrennt vorliegenden Gase zusammengeführt werden; damit verbunden ein statischer Mischer und/oder ein Puffertank, ein Kompressor, der mit dem Puffertank bzw. dem stationären Mischer verbunden ist; sofern ein Puffertank vorhanden ist, eine Rückführungsleitung vom Kompressorausgang zum Puffertank. DOLLAR A Herstellen lassen sich z. B. Gemische von perfluorierten und/oder teilfluorierten Kohlenwasserstoffen und/oder Ether und/oder inerte Gase z. B. Edelgase CO¶2¶ oder N¶2¶ und/oder SF¶6¶, die beispielsweise als Isoliergas für stromleitende Erdkabel oder als Mischgase für gasisolierte Schaltungen geeignet sind. Mit dem Verfahren können große Durchflußmengen verarbeitet werden. Massendurchflußmesser sorgen für hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit. DOLLAR A Offenbart wird auch eine mobile Mischstation zur Anwendung in diesem Verfahren.Homogeneous compressed gas mixtures with perfluorinated and / or partially fluorinated hydrocarbons and a gas of lower density can be produced if a mixing station is used which comprises at least the following components: a gas premix in which the separately present gases are brought together; connected to it a static mixer and / or a buffer tank, a compressor which is connected to the buffer tank or the stationary mixer; if there is a buffer tank, a return line from the compressor outlet to the buffer tank. DOLLAR A can be manufactured e.g. B. Mixtures of perfluorinated and / or partially fluorinated hydrocarbons and / or ethers and / or inert gases z. B. noble gases CO¶2¶ or N¶2¶ and / or SF¶6¶, which are suitable, for example, as insulating gas for conductive underground cables or as mixed gases for gas-insulated circuits. The process can process large flow rates. Mass flow meters ensure high accuracy and reliability. DOLLAR A also discloses a mobile mixing station for use in this process.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen homogenen, komprimierten Gasgemischen die perfluorierte und/oder teilfluorierte Kohlenwasserstoffe enthalten und eine dabei verwendbare, insbesondere mobile, Mischstation.The invention relates to a Process for the production of essentially homogeneous, compressed Gas mixtures contain the perfluorinated and / or partially fluorinated hydrocarbons contain and a usable, in particular mobile, mixing station.

Im Prinzip kann man getrennt voneinander vorliegende Gase einfach dadurch in ein homogenes Gasgemisch überführen, indem man die Gase in einen Behälter überführt und eine ausreichend lange Zeit abwartet, bis sich durch Diffusion ein entsprechend homogenes Gasgemisch eingestellt hat. Da hierfür jedoch extrem lange Zeiträume benötigt werden, ist ein solches Verfahren technisch nicht einsetzbar. Natürlich wird auch eine Vermischung beobachtet, wenn man Gasströme in einen stationären Mischer und/oder eine gemeinsame Leitung einleitet. Jedoch ist die Durchmischung dabei nicht immer so, daß man die erzielten Gemische als "homogen" betrachten kann, insbesondere dann, wenn man Gase mit hohem Dichteunterschied miteinander vermischen will, beispielsweise solche, die perfluorierte und/oder teilfluorierte Kohlenwasserstoffe enthalten. Solche Gasgemische können beispielsweise als Isoliergas für stromleitende Erdkabel oder in gasisolierten Schaltungen eingesetzt werden. Ein besonderes Problem dabei ist, daß die Gasgemische (die in sehr großen Mengen benötigt werden) zweckmäßig vor Ort erzeugt werden müssen. Wollte man nämlich in einer Fabrik vorfabrizierte Gasgemische verwenden, müßte man diese in Gasflaschen unter hohem Druck transportieren, um die Transportkosten möglichst gering zu halten; dies ist jedoch nicht möglich, da dann der Anteil an fluorierten Kohlen wasserstoffen auskondensiert und eine entsprechende Entmischung eintreten würde.In principle, you can separate from each other Simply convert existing gases into a homogeneous gas mixture by the gases are transferred to a container and waits for a sufficiently long time until diffusion occurs has accordingly set a homogeneous gas mixture. However, because of this extremely long periods of time needed such a method cannot be used technically. Of course it will mixing is also observed when gas flows into one stationary Mixer and / or initiates a common line. However, that is Mixing is not always such that the mixtures obtained can be regarded as "homogeneous", especially when you mix gases with a high density difference wants to mix, for example those that are perfluorinated and / or contain partially fluorinated hydrocarbons. Such gas mixtures can for example as an insulating gas for current-carrying underground cables or used in gas-insulated circuits become. A particular problem with this is that the gas mixtures (which are very huge Quantities needed be) appropriate Place must be generated. Because you wanted to one would have to use prefabricated gas mixtures in a factory transport them in gas cylinders under high pressure to reduce the transportation costs preferably keep low; however, this is not possible because the share of fluorinated hydrocarbons condensed and a corresponding Segregation would occur.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit welchem man homogene komprimierte Gasgemische mit fluorierten Kohlenwasserstoffen und anderen Gasen mit hohem Dichteunterschied erzeugen kann. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin, eine dafür verwendbare Mischstation, insbesondere eine dafür verwendbare mobile Mischstation anzugeben. Eine weitere Aufgabe war die Angabe einer gegen Schmutz und Witterungseinflüsse geschützten Mischstation. Diese Aufgaben werden durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Mischstation gelöst.Object of the present invention is to specify a method with which one compressed homogeneous Gas mixtures with fluorinated hydrocarbons and other gases can produce with a high density difference. Task of the present Another invention is a mixing station that can be used for this purpose, especially one for that specify usable mobile mixing station. Another job was the specification of a mixing station protected against dirt and weather influences. These tasks are achieved by the method according to the invention or the mixing station according to the invention solved.

Erfindungsgemäß werden zur Herstellung von im wesentlichen homogenen komprimierten Gasgemischen aus getrennt voneinander vorliegenden Gasen, als fluorierte Kohlenwasserstoffe, Verbindungen aus der Gruppe der perfluorierten und/oder teilfluorierten Kohlenwasserstoffe eingesetzt.According to the invention for the production of essentially homogeneous compressed gas mixtures from separated gases present as fluorinated hydrocarbons, Compounds from the group of perfluorinated and / or partially fluorinated Hydrocarbons used.

Als fluorierte Verbindungen im Sinne der Erfindung sind perfluorierte und/oder teilfluorierte Kohlenwasserstoffe zu verstehen, die sich druckverflüssigen lassen, insbesondere solche Verbindungen, die bei 50 °C einen Dampfdruck <30 bar (abs.) entwickeln. Geeignete Vertreter dieser Stoffklassen sind z. B. R218 (C3F8), R125 (CHF2CF3), R227ea (CF3CHFCF3), R134a (CH2FCF3), R143a (CH3CF3), R404 (R125/R143a/R134a), R23 (CHF3), R14 (CF4), R116 (CF3CF3), E125 (CF3OCHF2). Als Mischungspartner sind z. B. SF6, inerte Gase, z. B. Edelgase CO2 oder N2 geeignet.Fluorinated compounds in the sense of the invention are perfluorinated and / or partially fluorinated hydrocarbons which can be liquefied under pressure, in particular those compounds which develop a vapor pressure of <30 bar (abs.) At 50 ° C. Suitable representatives of these substance classes are e.g. B. R218 (C 3 F 8 ), R125 (CHF 2 CF 3 ), R227ea (CF 3 CHFCF 3 ), R134a (CH 2 FCF 3 ), R143a (CH 3 CF 3 ), R404 (R125 / R143a / R134a) , R23 (CHF 3 ), R14 (CF 4 ), R116 (CF 3 CF 3 ), E125 (CF 3 OCHF 2 ). As a mixture partner z. B. SF 6 , inert gases, e.g. B. noble gases CO 2 or N 2 suitable.

Das Verfahren sieht vor, daß man die getrennt voneinander vorliegenden Gase unter Bildung eines inhomogenen Gasegemisches vorvermischt, das inhomogene Gasgemisch in einen statischen Mischer und/oder Puffertank leitet, Gasgemisch aus dem Puffertank bzw. dem statischen Mischer in einen Kompres sor leitet und aus dem Kompressor im wesentlichen homogener komprimiertes Gasgemisch abgibt, wobei man, sofern ein Puffertank vorgesehen ist, einen Teil des aus dem Kompressor abgegebenen, im wesentlichen homogenen komprimierten Gasgemisches über eine Rückführungsleitung in den Puffertank rückführt.The procedure provides that the gases present separately from one another to form an inhomogeneous Premixed gas mixture, the inhomogeneous gas mixture into a static Mixer and / or buffer tank conducts, gas mixture from the buffer tank or the static mixer in a compressor and from the Compressor delivers essentially homogeneous compressed gas mixture, where, if a buffer tank is provided, part of the discharged from the compressor, essentially homogeneous compressed Gas mixture over a return line returns to the buffer tank.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, homogen vermischte Gasgemische am Ort der Verwendung herzustellen. Es ist deshalb nicht mehr notwendig, Gasgemische homogen gemischt ab Fabrik zu liefern. Ein weiterer Vorteil ist es, daß große Durchflußmengen (beispielsweise oberhalb von 200 Nm3 pro Stunde!) verarbeitet werden können; dabei ist der Grad der Vermischung unabhängig von den Querschnitten der verwendeten Leitungen. Eine dosierte Abgabe des fertigen homogenen Gasgemisches ist möglich.The method according to the invention makes it possible to produce homogeneously mixed gas mixtures at the point of use. It is therefore no longer necessary to deliver gas mixtures homogeneously mixed from the factory. Another advantage is that large flow rates (for example above 200 Nm 3 per hour!) Can be processed; the degree of mixing is independent of the cross-sections of the lines used. A metered delivery of the finished homogeneous gas mixture is possible.

Sieht man einen statischen Mischer und einen Puffertank vor, ist es vorteilhaft, das Gas zunächst durch den statischen Mischer und dann durch den Puffertank zu führen.You see a static mixer and a buffer tank in front, it is advantageous to pass the gas through first the static mixer and then through the buffer tank.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform führt man das Verfahren unter Verwendung eines Puffertanks durch und baut in die Rückführungsleitung ein Regelventil ein. Mit diesem Regelventil wird die Rückführung eines Teiles des Gasgemisches auf den gewünschten Wert eingeregelt. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, daß der Kompressor unter Gasballast gefahren werden kann und zusätzlich die Durchmischung noch weiter verbessert wird. Das Regelventil kann beispielsweise so eingestellt werden, daß ein vorgegebener Anteil des Volumens des aus dem Kompressor abgegebenen komprimierten Gases rückgeführt wird.According to a preferred embodiment one leads complete and build the process using a buffer tank into the return line a control valve. With this control valve the return of a Part of the gas mixture adjusted to the desired value. This embodiment has the advantage that the Compressor can be operated under gas ballast and additionally the Mixing is further improved. The control valve can For example, be set so that a predetermined proportion of the Volume of the compressed gas discharged from the compressor is returned.

Zweckmäßig sieht man eine Sicherheitseinrichtung vor, die das Erreichen der Füllgrenze im zu füllenden Stromkabel. oder der zu füllenden Druckgasflasche registriert und den Kompressor abschaltet. Es kann sich z. B. um ein Überdruckventil handeln, welches ab einem vorgegebenen Druck öffnet und zweckmäßig den Kompressor abschaltet. Die Überdruckleitung kann mit dem Puffertank verbunden sein. Auf diese Weise bleibt das abgeblasene Gas im Kreislauf.A safety device is expediently seen before reaching the fill limit im to be filled Power cable. or the one to be filled Pressurized gas cylinder registered and the compressor switched off. It can z. B. a pressure relief valve act, which opens from a predetermined pressure and expediently the compressor off. The pressure line can be connected to the buffer tank. That way it stays that way blown gas in the circuit.

Der Kompressor wird so einreguliert, daß er ein Gasgemisch mit dem gewünschten Druck liefert. Die vorgenannten Gasgemische gibt man vorteilhaft mit einem Druck von 1 bis 13 bar absolut ab. Insbesondere liegt der Druck im Bereich von 4 bis 9 bar absolut.The compressor is regulated so that it delivers a gas mixture at the desired pressure. The The aforementioned gas mixtures are advantageously given off at a pressure of 1 to 13 bar absolute. In particular, the pressure is in the range from 4 to 9 bar absolute.

Ölfrei arbeitende Kompressoren, insbesondere Membrankompressoren, aber auch Kolbenkompressoren, werden mit Vorteil eingesetzt.oil-free working compressors, especially membrane compressors, but Piston compressors are also used with advantage.

Die Regelung der Gasmengen, die zugeführt werden, im Gasgemische bestimmter Zusammensetzung zu bilden, wird bevorzugt über Massendurchflußmesser vorgenommen. Dies ist gerade bei Gasen mit hohem Dichteunterschied von Vorteil; die Gasmengen können trotz variabler Temperaturen (Einflüsse der Tages- oder Jahreszeit) exakt geregelt werden.The regulation of the quantities of gas that are supplied To form certain compositions in gas mixtures is preferred via mass flow meters performed. This is especially the case with gases with a high density difference advantageous; the gas quantities can despite variable temperatures (influences of the day or season) be regulated exactly.

Bevorzugt kann man das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Gasen verwenden, wobei mindestens eine Gaskomponente druckverflüssigt ist. Als druckverflüssigbare Gase werden vorzugsweise CHF2CF3, CF3CF3, C3F8, CH2FCF3, CH3CF3, CF3CHFCF3, SF6 eingesetzt.The process according to the invention can preferably be used for producing mixtures of gases, at least one gas component being liquefied under pressure. CHF 2 CF 3 , CF 3 CF 3 , C 3 F 8 , CH 2 FCF 3 , CH 3 CF 3 , CF 3 CHFCF 3 , SF 6 are preferably used as pressure-liquefiable gases.

Besonders gut geeignet ist das Verfahren zur Herstellung von homogenen Gasgemischen, die CF4, CHF2CF3, CF3CF3, C3F8 und N2 oder SF6 enthalten oder daraus bestehen. Solche Gasgemische werden beispielsweise als Isoliergas für stromführende Erdkabel oder in gasisolierten Schaltungen eingesetzt.The process is particularly well suited for the production of homogeneous gas mixtures which contain or consist of CF 4 , CHF 2 CF 3 , CF 3 CF 3 , C 3 F 8 and N 2 or SF 6 . Such gas mixtures are used, for example, as insulating gas for live underground cables or in gas-insulated circuits.

In gasisolierten Schaltanlagen oder in gasisolierten Schaltungen werden die erfindungsgemäßen Gasgemische vorzugsweise in Bereichen eingesetzt, wo keine Lichtbögen entstehen.In gas-insulated switchgear or The gas mixtures according to the invention are used in gas-insulated circuits preferably used in areas where no arcing occurs.

Besonders gut eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen homogenen komprimierten Gasgemischen. Vorzugsweise weicht der gewünschte Gehalt der Gasmischung in einer gezogenen Probe maximal um ±0,7 Vol.-% von demjenigen Wert ab, der bei idealer Durchmischung vorliegt. Gegebenenfalls erhöht man den Anteil des über die Rückführungsleitung in den Puffertank rückgeführten bereits gemischten Gases. Die Analyse kann z. B. über Gaschromatographie erfolgen.The method according to the invention is particularly well suited for the production of essentially homogeneous compressed gas mixtures. The desired one preferably gives way Content of the gas mixture in a drawn sample by a maximum of ± 0.7 vol .-% from the value that is present with ideal mixing. Possibly increased one the portion of the over the return line already returned to the buffer tank mixed gas. The analysis can e.g. B. done via gas chromatography.

Die Zusammensetzung der Gasgemische kann sich in einem. weiten Bereich bewegen. So sind homogene Gasgemische herstellbar, die 5 bis 95 Vol.-%, vorzugsweise 40 bis 90 Vol.-%, insbesondere 50 bis 95 Vol.-% perfluorierte und/oder teilfluorierte Kohlenwasserstoffe enthalten. Der Rest auf 100 Vol.-% ist dementsprechend die andere Komponente wie z. B. SF6 oder ein inertes Gas, vorzugsweise N2.The composition of the gas mixtures can vary in one. move wide area. Homogeneous gas mixtures can thus be produced which contain 5 to 95% by volume, preferably 40 to 90% by volume, in particular 50 to 95% by volume, of perfluorinated and / or partially fluorinated hydrocarbons. The rest of 100 vol .-% is accordingly the other component such. B. SF 6 or an inert gas, preferably N 2 .

Mischungen, die nur teilfluorierte und perfluorierte Kohlenwasserstoffe enthalten, wie Mischungen aus 20 Vol.-% R218 und 80 Vol.-% R125, sind ebenfalls herstellbar und eignen sich als Isoliergas.Mixtures that were only partially fluorinated and contain perfluorinated hydrocarbons, such as mixtures of 20 Vol .-% R218 and 80 vol .-% R125 can also be produced and are suitable itself as an insulating gas.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß man ein perfluorierte und/oder teilfluorierte Kohlenwasserstoffe und N2 enthaltendes oder daraus bestehendes Gasgemisch erzeugt und dieses als Isolatorgas in stromleitende Erdkabel oder gasisolierten Schaltanlagen einleitet.A preferred embodiment of the method according to the invention provides that a gas mixture containing or consisting of or containing fluorine and / or partially fluorinated hydrocarbons and N 2 is produced and this is introduced as an insulator gas into current-carrying underground cables or gas-insulated switchgear.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Mischstation, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens brauchbar zur Erzeugung von Gasgemischen mit perfluorierten Kohlenwasserstoffen und wesentlich leichteren Gasen. ist. Diese Mischstation weist folgende Bauteile auf: mindestens 2 Zuführungsleitungen zur Zuführung der zu vermischenden Gase; eine Gasleitung zur gemeinsamen Weiterleitung der vorvermischten Gase; einen stationären Mischer und/oder einen Puffertank, in den die Gasleitung zur gemeinsamen Weiterleitung der vorvermischten Gase mündet; eine Gasleitung, die mit dem Puffertank bzw. stationären Mischer und einem Kompressor verbunden ist, durch welche Gasgemisch aus den Puffertank bzw. dem stationären Mischer in den Kompressor geleitet wird; ein Kompressor, in welchem das aus dem Puffertank oder stationären Mischer abgeleitete Gasgemisch komprimiert und homogenisiert wird; eine Entnahmeleitung zur Ableitung des homogenen komprimierten Gasgemisches aus dem Kompressor; sofern ein Puffertank vorhanden ist, eine Rückführungsleitung, die mit der Entnahmeleitung aus dem Kompressor und dem Puffertank verbunden ist; ein Regelventil in der Rückführungsleitung. Die Zuführungsleitungen der zu vermischenden Gase können über ein T-Stück mit der Gasleitung zur gemeinsamen Weiterleitung der Gase verbunden sein. Eine bevorzugte Ausführungsform der Mischstation weist einen Puffertank und eine Rückführungsleitung mit Regelventil auf. 1 zeigt eine einfache Mischstation. Sie umfaßt:
2 Zuführungsleitungen (1,2); 2 Ventile (3,4) zur Regulierung der Gasdurchflußmenge; Gasleitung (5) zur Weiterleitung der vorvermischten Gase; Puffertank (6); Kompressor (7); Gasleitung (8) zwischen Puffertank (6) und Kompressor (7); Entnahmeleitung (9); Rückführungsleitung (10) zwischen Puffertank und Kompressor; Regelventil (11) in der Rückführungsleitung; Ventil (12) zur Regulierung der Entnahmemenge des homogenen Gasgemisches.Another object of the invention is a mixing station which can be used to carry out the process according to the invention for the production of gas mixtures with perfluorinated hydrocarbons and much lighter gases. is. This mixing station has the following components: at least 2 supply lines for supplying the gases to be mixed; a gas line for the common forwarding of the premixed gases; a stationary mixer and / or a buffer tank into which the gas line opens for the joint forwarding of the premixed gases; a gas line which is connected to the buffer tank or stationary mixer and a compressor, through which gas mixture from the buffer tank or the stationary mixer is conducted into the compressor; a compressor in which the gas mixture derived from the buffer tank or stationary mixer is compressed and homogenized; an extraction line for discharging the homogeneous compressed gas mixture from the compressor; if there is a buffer tank, a return line connected to the discharge line from the compressor and the buffer tank; a control valve in the return line. The supply lines of the gases to be mixed can be connected via a T-piece to the gas line for the common forwarding of the gases. A preferred embodiment of the mixing station has a buffer tank and a return line with a control valve. 1 shows a simple mixing station. It includes:
2 supply lines ( 1 . 2 ); 2 valves ( 3 . 4 ) to regulate the gas flow rate; Gas pipe ( 5 ) to transfer the premixed gases; Buffer tank ( 6 ); Compressor ( 7 ); Gas pipe ( 8th ) between the buffer tank ( 6 ) and compressor ( 7 ); Sampling line ( 9 ); Return line ( 10 ) between the buffer tank and the compressor; Control valve ( 11 ) in the return line; Valve ( 12 ) to regulate the withdrawal quantity of the homogeneous gas mixture.

Die Mischstation kann weitere nützliche Bauteile wie ein oder mehrere Manometer, Druckminderer, Durchflußmesser, Über druckventile, automatische Absteller für den Kompressor, Abnahmestellen für Probeentnahme oder eine Abnahmestelle für die homogene Gasmischung aufweisen. Besonders vorteilhaft weist die Vorrichtung Massendurchflußmesser auf, um die Gasmengen einzuregeln. Eine solche Vorrichtung liefert unabhängig von der Temperatur (Tageszeit, Jahreszeit), bei der sie betrieben wird, exakte Ergebnisse – trotz der hohen Gasdichteunterschiede.The mixing station can be more useful Components such as one or more pressure gauges, pressure reducers, flow meters, pressure relief valves, automatic shutters for the compressor, tapping points for Sampling or a sampling point for the homogeneous gas mixture exhibit. The device particularly advantageously has mass flow meters to regulate the gas quantities. Such a device delivers regardless of the temperature (time of day, season) at which it is operated, exact results - despite the high gas density differences.

Die Mischstation kann weiterhin umfassen: mindestens eine Halterung zur Aufnahme von Druckgasflaschen eines oder mehrerer der unvermischten Gase; Anschluß einer Druckgasflasche zur Einfüllung des homogenen komprimierten Gasgemisches; mindestens eine Halterung für eine solche Druckgasflasche.The mixing station can further comprise: at least one holder for holding pressurized gas cylinders or more of the unmixed gases; Connection of a compressed gas bottle for filling the homogeneous compressed gas mixture; at least one bracket for one such a gas cylinder.

Außerdem kann sie Mittel zum Schutz gegen Außeneinflüsse. aufweisen. Es können beispielsweise Aufbauten mit einer Plane vorgesehen sein, die Schmutz und Witterungseinflüsse von ihr fernhalten.It can also be a means of protection against external influences. exhibit. For example Constructions with a tarpaulin are provided, which keep dirt and weather influences away from it.

Die Mischstation kann mobil ausgeführt sein. Sie umfaßt dann die vorstehend beschriebene Mischstation und ein Fahrgestell, auf welchem die Mischstation montiert ist. Beispielsweise kann das Fahrgestell ein Lastkraftwagen oder LKW-Anhänger sein. Dies hat den Vorteil, daß die Mischstation entsprechend der Verlegung der zu isolierenden Erdkabel weiterbewegt werden kann.The mixing station can be mobile. It includes then the mixing station described above and a chassis, on which the mixing station is mounted. For example, that Chassis can be a truck or truck trailer. This has the advantage that the Mixing station according to the laying of the underground cables to be insulated can be moved on.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand von 2/2 weiter erläutert. Die fluorierten Kohlenwasserstoffe und Stickstoff werden aus dem Tank (ST) bzw. dem Stickstoff-Tank (NT) über Verdampfer (V), Manometer (M) und Druckminderer (D) in einen Gasmischer (G) eingeleitet. Der Druck zwischen Manometer und Druckminderer beträgt 9 bis 15 bar. Im Gasmischer werden die beiden Gase über Massendurchflußmesser und Dros selventile in eine gemeinsame Leitung (5) eingeleitet. Der Differenzdruck zwischen (M) und dem statischen Mischer (F) beträgt mindestens 3 bar. Über den statischen Mischer (F) wird das vorgemischte Gas in den Puffertank (6) eingeleitet und aus dem Puffertank in den Kompressor (7) über die Leitung (8) eingebracht. Ein Teil des über die Leitung (9) dem Kompressor entnommenen Gases wird über die Leitung (10) und das Regelventil (11) in den Puffertank zurückgeführt. Der Druck in der Leitung (9) beträgt bis 13 bar (d. h. 14 bar absolut). Über die Probeentnahmestellen (13, 13') und (13'') können Gasproben zur Analyse entnommen werden. Die Durchflußmenge in der Leitung (9) beträgt von 5 bis 250 Nm3/h. Über die Leitung (9) wird homogenes Gasgemisch in eine, hier nicht eingezeichnete, Gasflasche eingefüllt. Das Regelventil (11) wird so eingestellt, daß der gewünschte Durchmischungsgrad erzielt wird – je mehr Volumenanteil zurückfließt, desto idealer die Durchmischung, aber natürlich um so geringer auch die Abgabemenge an komprimiertem Gasgemisch. Das komprimierte Gas wird über das Absperrventil (14) an den zu befüllenden Gegenstand (z. B. ein Stromkabel, eine Schaltanlage oder eine Druckgasflasche) abgegeben.The inventive method is based on 2 / 2 explained further. The fluorinated hydrocarbons and nitrogen are introduced from the tank (ST) or the nitrogen tank (NT) via evaporators (V), manometers (M) and pressure reducers (D) into a gas mixer (G). The pressure between the manometer and the pressure reducer is 9 to 15 bar. In the gas mixer, the two gases are passed into a common line via mass flow meters and throttle valves ( 5 ) initiated. The differential pressure between (M) and the static mixer (F) is at least 3 bar. The premixed gas is fed into the buffer tank ( 6 ) and from the buffer tank into the compressor ( 7 ) via the line ( 8th ) brought in. Part of the line ( 9 ) Gas taken from the compressor is fed via the line ( 10 ) and the control valve ( 11 ) returned to the buffer tank. The pressure in the line ( 9 ) is up to 13 bar (ie 14 bar absolute). Via the sampling points ( 13 . 13 ' ) and ( 13 '' ) gas samples can be taken for analysis. The flow rate in the line ( 9 ) is from 5 to 250 Nm 3 / h. About the line ( 9 ) homogeneous gas mixture is poured into a gas bottle, not shown here. The control valve ( 11 ) is set so that the desired degree of mixing is achieved - the more volume fraction flows back, the more ideal the mixing, but of course the lower the amount of compressed gas mixture to be dispensed. The compressed gas is released via the shut-off valve ( 14 ) to the object to be filled (e.g. a power cable, a switchgear or a pressurized gas bottle).

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne sie in ihrem Umfang einzuschränken.The following examples are intended to Further explain the invention, without restricting their scope.

BeispieleExamples

Beispiel 1example 1

Die Durchflußmengen aus dem Tank bzw. dem Stickstoff-Tank wurden so eingeregelt, daß das Volumenverhältnis von C3F8 : N2 genau 40 : 60 betrug. Proben, die direkt hinter dem Gaspuffertank und aus der Gasflasche gezogen wurden, wiesen jeweils einen Gehalt von 40 Vol.-% C3F8 und 60 Vol.-% N2 hin und belegen eine optimale Durchmischung.The flow rates from the tank or the nitrogen tank were adjusted so that the volume ratio of C 3 F 8 : N 2 was exactly 40:60. Samples that were drawn directly behind the gas buffer tank and from the gas bottle each indicated a content of 40% by volume of C 3 F 8 and 60% by volume of N 2 and demonstrate optimal mixing.

Beispiel 2Example 2

Der Versuch wurde unter Einstellung eines Volumenverhältnisses von 50 : 50 wiederholt. Eine hinter dem Puffertank gezogene Probe enthielt jeweils 50 Vol.-% der Mischungskomponenten.The trial was set up a volume ratio repeated from 50:50. A sample drawn behind the buffer tank each contained 50% by volume of the mixture components.

Beispiele 3–7Examples 3-7

Figure 00090001
Figure 00090001

In allen Beispielen konnte die Abweichung von ±0,7 Vol.-% der eingestellten Mischung eingehalten werden.In all examples, the deviation of ± 0.7 Vol .-% of the set mixture are observed.

Claims (9)

Verfahren zur Herstellung von homogenen komprimierten Gasgemischen, wobei man die getrennt voneinander vorliegenden Gase unter Bildung eines inhomogenen Gasgemisches vorvermischt, das inhomogene Gasgemisch in einen statischen Mischer und/oder Puffertank leitet, das Gasgemisch aus dem Mischer bzw. Puffertank in einen Kompressor leitet und aus dem Kompressor ein im wesentlichen homogenes komprimiertes Gasgemisch abzieht, dadurch gekennzeichnet, daß Gasgemische, aus perfluorierten und/oder teilfluorierten Kohlenwasserstoffen und/oder Ether mit SF6 und/oder inerten Gasen, vorzugsweise Edelgase CO2 oder N2 erzeugt werden.Process for the production of homogeneous compressed gas mixtures, wherein the gases present separately from one another are premixed to form an inhomogeneous gas mixture, the inhomogeneous gas mixture is passed into a static mixer and / or buffer tank, the gas mixture from the mixer or Buffer tank leads into a compressor and withdraws an essentially homogeneous compressed gas mixture from the compressor, characterized in that gas mixtures of perfluorinated and / or partially fluorinated hydrocarbons and / or ethers with SF 6 and / or inert gases, preferably noble gases CO 2 or N 2 be generated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Gemische erzeugt, die perfluorierte und/oder teilfluorierte Kohlenwasserstoffe und N2 enthalten oder daraus bestehen.Process according to Claim 1, characterized in that mixtures are produced which contain or consist of perfluorinated and / or partially fluorinated hydrocarbons and N 2 . Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als perfluorierte oder teilfluorierte Kohlenwasserstoffe C3F8, CHF2CF3, CF3CHFCF3, CH2FCF3, CH3CF3, CHF3, CF4, CF3CF3, CF3OCHF2 oder deren Mischungen eingesetzt werden.Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the perfluorinated or partially fluorinated hydrocarbons are C 3 F 8 , CHF 2 CF 3 , CF 3 CHFCF 3 , CH 2 FCF 3 , CH 3 CF 3 , CHF 3 , CF 4 , CF 3 CF 3 , CF 3 OCHF 2 or mixtures thereof. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem Kompressor ein Gasgemisch mit einem Druck von bis zu 13 bar abgibt.A method according to claim 1, characterized in that the compressor a gas mixture with a pressure of up to 13 bar emits. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Puffertank verwendet und in die Rückführungsleitung ein Regelventil eingebaut ist, welches die Gasgemischrückführung auf einen gewünschten Volumenanteil des abgegebenen komprimierten Gases einregelt.A method according to claim 1, characterized in that one Buffer tank used and a control valve in the return line is installed, which the gas mixture return to a desired Volume fraction of the compressed gas released regulates. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man homogene komprimierte Gasgemische erzeugt, wobei der Wert der Zusammensetzung maximal um ±0,7 Vol.-% von demjenigen Wert abweicht, der bei idealer Durchmischung vorliegt.Process according to Claim 1, characterized in that homogeneous produces compressed gas mixtures, the value of the composition maximum by ± 0.7 Vol .-% deviates from the value that with ideal mixing is present. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zu vermischende Gasströme unter Verwendung von Massendurchflußmessern regelt.A method according to claim 1, characterized in that mixing gas flows regulates using mass flow meters. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man es unter Verwendung einer mobilen Mischstation durchführt.A method according to claim 7, characterized in that it using a mobile mixing station. Verwendung des nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8 hergestellten Gasgemisches als Isoliergas in stromleitenden Erdkabeln oder gasisolierten Schaltanlagen.Use of the according to one of the preceding claims 1 to 8 produced gas mixture as insulating gas in current-carrying underground cables or gas-insulated switchgear.
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