DE1486811B1 - Entfernung von Geruchsstoffen aus fluessigem Sauerstoff - Google Patents

Description

Es ist eine bekannte Erscheinung, daß flüssiger Sauerstoff, der aus Luft rektifiziert wird, die vorher durch ölgeschmierte Kompressoren geströmt ist, Geruchsstoffe noch nicht völlig geklärter Zusammensetzung enthält. Diese Geruchsstoffe werden mit dem flüssigen Sauerstoff aus der Erzeugungsanlage durch Lager- und Transportbehälter geschwemmt und reichern sich vorzugsweise dort an, wo der flüssige Sauerstoff verdampft. Das ist an sich belanglos, wenn dieser Sauerstoff für technische Zwecke verwendet wird. Wird er jedoch z. B. in Krankenhäusern für Atmungszwecke verwendet, können diese Geruchsstoffe zu einer unannehmbaren Belästigung führen.

Dieser schlechte Geruch wird zum Teil verursacht durch niedrige Kohlen-Wasserstoff-Verbindungen, die mit Hilfe von Silica-Gel oder Molekular-Siebfilter entfernt werden können. Gerade die Stoffe aber, die die unangenehmsten Gerüche verursachen, werden in solchen Filtern nicht festgehalten. Andererseits sind sie im flüssigen Sauerstoff aber auch nicht in so großen Teilchen enthalten, daß sie durch feinporige mechanische Filter zurückgehalten werden könnten.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, gerade die Geruchsstoffe aus der Flüssigkeit zu entfernen, die durch mechanische Filter noch hindurchgelangen, von Molekularsieben aber noch nicht aufgefangen werden. Dazu gehören die meisten und unangenehmsten Geruchsstoffe.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß sich diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch Verwendung von Glas- und Schlackenwolle als Adsorptionsmittel zur Beseitigung von Geruchsstoffen aus flüssigem Sauerstoff lösen läßt.

Zwar sind Glas- und Schlackenwolle als Filtermaterialien bekannt, doch dienen derartige Filter ausschließlich zur Beseitigung makroskopischer Verunreinigungen aus Gasen oder Flüssigkeiten. Überraschend zeigte sich nun, daß sie im Falle der Beseitigung von Geruchsstoffen aus flüssigem Sauerstoff auch adsorptiv wirken. Deshalb ist es für den Erfolg wesentlich, daß auch tatsächlich die gesamte Flüssigkeit gleichmäßig mit den Adsorptionsmitteln in Berührung kommt. Selbst ganz geringe Mengen von flüssigem Sauerstoff, die z. B. in Spalten zwischen Adsorptionsmittel und Behälterwand hindurchsickern und somit nicht in ausreichendem Maße mit dem Adsorptionsmittel in Berührung kommen, führen dazu, daß keine Geruchsfreiheit erreicht wird. Es ist deshalb zweckmäßig, Glas- und Schlackenwolle festzustopfen und vorteilhafterweise auf mehreren Siebboden übereinander zu verteilen, die sich in einer Kammer befinden, wie es von verschiedenen Filterkonstruktionen her bekannt ist.

Zum Nachweis der Wirkung von erfindungsgemäß verwendeter Glas- und/oder Schlackenwolle auf Geruchsstoffe in flüssigem Sauerstoff wurden die folgenden Versuche durchgeführt. Bei allen Versuchen wurden die Geruchsstoffe dadurch festgestellt, daß der behandelte Sauerstoff in einem Kupfergefäß verdampft wird, wobei die Geruchsstoffe zum Teil an der Behälterwand zurückbleiben. Beim Erwärmen des Behälters werden sie frei und als penetranter Geruch wahrnehmbar.

Versuch 1

3 1 flüssiger Sauerstoff aus einer Luftzerlegungsanlage werden in ein entsprechend großes Kupfergefäß gefüllt und restlos verdampft. Beim Erwärmen des Gefäßes wurde ein penetranter Geruch wahrnehmbar.

Versuch 2

Mehrere Versuche nach Versuch 1 wurden nacheinander in demselben Kupfergefäß durchgeführt, ohne es zu reinigen oder zu erwärmen. Beim Auswischen des Behälters mit einem weißen Tuch blieben Geruchsstoffe als Verunreinigung auf dem Tuch zurück.

Versuch 3

Als Filtergefäß diente ein Kupferrohr mit 80 mm Durchmesser und 300 mm Länge, an beiden Enden mit je einem Blindflansch verschraubt. An den Blindflanschen befanden sich Rohranschlüsse von 12 mm Durchmesser. Als Filtermaterial wurde etwal 1 Kieselgel von 3 bis 6 mm Körnung verwendet. Die gesamte Apparatur wurde in einem Blechgefäß mit Schlackenwolle isoliert. Es wurden 3 1 flüssiger Sauerstoff von unten nach oben bei einem Überdruck von 1000 mm Wassersäule durch den Filter geschickt. Anschließend erfolgte eine Prüfung auf Geruchsstoffe entsprechend Versuch 1.

Ergebnis: Der Geruch geht stark zurück, ist aber immer noch vorhanden.

Änderungen der Durchlaufrichtung sowie der Durchmesser der Rohranschlüsse bleiben ohne Einfluß auf das Versuchsergebnis.

Versuch 4

Wie Versuch 3, als Filtermaterial wird jedoch etwa 11 Molekularsieb beliebiger Art verwendet.
Ergebnis: Wie Versuch 3.

Versuch 5

Als Filtergefäß diente Kupferrohr von 400 mm Durchmesser und 1000 mm Länge. Unten wurde es durch einen eingeschweißten Boden, oben durch einen Blindflanschdeckel mit Schrauben verschlossen. Als Rohranschlüsse dienten Kupferrohre von 30 mm Durchmesser. Diese wurden beim Eintritt direkt im Boden und beim Austritt unterhalb des Deckels in der Rohrwand angebracht. Auf eine Isolierung wurde verzichtet. Als Filtermaterial wurden 80 1 Kieselgel mit einer Körnung von 3 bis 6 mm eingefüllt.

Nun wurden 3500 1 flüssiger Sauerstoff bei einem Druck von 0,8 atü von unten nach oben durch den Filter geschleust und anschließend eine Verdampfungsprobe gemäß Versuch 1 entnommen.

Ergebnis: Der Geruch geht zurück, ist aber stärker als bei Versuch 3.

Querschnittsänderungen bei Zu- und Ablauf, Druckänderungen und Änderungen der Durchflußrichtung brachten keine Änderung des Versuchsergebnisses.

Versuch 6

Wie Versuch 5, als Filtermaterial wird jedoch Molekularsieb beliebiger Art verwendet.

Ergebnis: Der Geruch ist etwas geringer als bei Versuch 5.

Versuch 7

Wie Versuch 5, als Filtermaterial wurde Schlackenwolle verwendet. 30001 flüssiger Sauerstoff wurden durch den Filter gegeben.
Ergebnis: Völlige Geruchsfreiheit wurde nicht er-

reicht. Auf den Fasern des gesamten Filtermaterials schlagen sich jedoch Geruchsstoffe als gelblicher Belag nieder.

Versuch 8

Über einen Kupfertrichter wurden Wollstoffstücke in der Größe von 15 · 15 cm gelegt und jeweils 0,5 1 flüssiger Sauerstoff hindurchgegeben. Anschließend erfolgte eine Geruchsprobe gemäß Versuch 1.

Ergebnis: Je mehr Stoffschichten übereinandergelegt wurden, um so geruchsfreier wurde der Sauerstoff. Es ließ sich völlige Geruchsfreiheit erreichen. Die Stoffasern verfärbten sich durch abgelagerte Geruchsstoffe gelblich.

Versuch 9

In ein Kupferrohr von 150 mm Durchmesser und 100 mm Länge wurden acht Lochböden im Abstand von 80 mm eingebaut. Es wurde jeweils nur eine Hälfte eines jeden Bodens gelocht und die gelochten Hälften gegeneinander versetzt im Kupferrohr angeordnet, so daß der Sauerstoff von Boden zu Boden umgelenkt wurde. Der Lochdurchmesser betrug 7,5 mm. Der Eintritt des flüssigen Sauerstoffs erfolgte von unten durch ein Kupferrohr von 40 mm Durchmesser, welches zentral durch alle Böden bis auf den obersten Boden geführt wurde. Der Austritt des gereinigten Sauerstoffs erfolgte seitlich unten. Der Raum über den Lochböden wurde zur Hälfte mit Schlackenwolle ausgefüllt.

Nun wurden 47001 flüssiger Sauerstoff bei einem Druck von 0,8 atü durch den Filter gegeben und anschließend eine Verdampfungsprobe nach Versuch 1 durchgeführt.

Ergebnis: Es wurde völlige Geruchsfreiheit erreicht. Die gelbliche Verfärbung durch abgelagerte Geruchsstoffe auf den Fasern des Filtermaterials ließ sich nur bis zum fünften Boden verfolgen.

Interpretation der Versuche

Die Versuche 3 und 4 zeigen, daß Kieselgel und Molekularsiebe nicht alle Geruchsstoffe adsorbieren und in ihrer Adsorptionsfähigkeit (11 Adsorbermasse pro 3 1 Sauerstoff) viel zu schnell erschöpft sind, um wirtschaftlich sinnvoll verwendet werden zu können. Die Großversuche 5 und 6 bestätigen dies. Die Adsorbermassen sind schon lange vor Beendigung der Versuche in ihrer Adsorptionsfähigkeit erschöpft. Der Versuch 7 zeigt, daß auf diesem Wege eine völlige Beseitigung der Geruchsstoffe möglich erscheint. Es muß nur die Menge an Adsorbermasse ausreichend groß gemacht werden, und die Adsorbermassen müssen günstig angeordnet werden. Der Kleinversuch 8 bestätigt dies, allerdings ist Wolle als Adsorbermaterial wegen der Explosionsgefahr ungeeignet. Der Großversuch 9 ist eine Auswertung der Erkenntnisse aus den Versuchen 7 und 8. Es zeigte sich später, daß bei einer prinzipiell gleichen Anordnung Glaswolle noch bessere Ergebnisse liefert, da ihre Adsorptionsfähigkeit für Geruchsstoffe aus flüssigem Sauerstoff größer ist als die von Schlackenwolle.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung von Glas- und/oder Schlackenwolle als Adsorptionsmittel zur Beseitigung von Geruchsstoffen aus flüssigem Sauerstoff.