DE1551564A1 - Verfahren zum Vertluessigen von wasserstoffhaltigem Chlorgas und Vorrichtung zum Vertl?gen von nicht explosiblem Restchlorgas - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verflüssigen von wasserstoff- haltigem Chlorgas und Vorrichtung zum Vorflüssigen von nicht explosiblem Restohlorgas Die Erfindung betrifft ein verfahren zum möglichst weitgehenden Verflüssigen von wasserstoffhaltigem Chlorgas, welches mittels eines Fördervorganges in eine Kühlanlage gedrückt wird, wobei die Verflüssigung mehrstufig, vorzugsweise zweistufig erfolgü, die Verflüssigung in der ersten Stufe oder in den ersten Stufen nur soweit getrieben wird, daß das Entstehen eines Restchlorgases von explosibler Zusammensetzung vermieden wird, und die zweite oder die weiteren Kühlstufen bis zu einer Verflüssigung von. über 99,5 % geführt werden, wobei das Restchlorgas in kleinste Mengen aufgeteilt, zur Verflüssigung gebracht wird und betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum möglichst weitgehenden Verflüssigen wasserstoffhaltigen, nicht explosiblen Restchlorgases, bestehend aus einem senkrecht angeordneten, zylindrischen Innenrohr zur Aufnahme von verflüssigtem Chlor, in das Restchlorgas geleitet wird, und aus einem das Innenrohr als Kühlmantel umgebenden Mantelrohr.
• Bei derartigen Verfahren wird angestrebt, die Ausbeute an verflüssigtem Chlor aus wasserstoffhaltigen Rohgasen aus der Elektrolyse möglichst hoch zu treiben. Mit zunehmender Ausbeute wird die Wasserstoffkonzentration. im Restehlorgas höher und ergibt so bald ein explosionsfähiges Gas. Ea ist erforderlich, die Vorrichtungen zur Durchführung

  dieser Verfahren so auszugestalten, da @die explosionsfähigen

  Gase möglichst nicht zur Explosion kommen und im falle der Explosion die Vorrichtung nicht zerstört wird.
• $s ist bekannt, zur Erfüllung dieser Zefordernisse ein Verfahren vorzusehen,-bei dem das nicht explosible R.estehlorgas aus der ersten Stufe oder den ersten Stufen in kleinste Räume zerteilt zur Verflüssigung gebracht wird urid. eine Rüekatrömeicherung zwischen den Kühlelementen mit nicht explosiblem und explosiblem Chlorgasinhalt vorgesehen ist (deutsche Patentschrift Ar. 1056 155). Es sind ferner Vorrichtungen bekannt, bei denen Restehlorgas zur weiteren Verflüssigung von oben in ein senkrecht angeordnetes, mit

  verflüssigtem Chlor gefülltg-s zylindrisches Innenrohr über

  eine Rohrleitung befördert wird und dort in unwillkürlich sich ergebenden Blasen aufsteigt, wobei zwecks weiterer Verflüssigung die Flüssigehlorsäule von außen ständig gekühlt wird. Dabei kann. im Falle einer Zündung des explosiblen Chlorgases die Explosionswelle zwar gedämpft und örtlich eingeschränkt aber nicht unbedingt vermieden werden.
• Die Erfindung soll das bessern. ihr liegt die Aufgabe zugrunde, kleine Räume oder Kammern für die Aufnahme der Restohlorgase zwecks Verflüssigung und die Rückströmsicherung 4 zwischen den Kühlelementen mit nicht explosiblem und explo-

  siblem Ohlorgasinhalt eAzusparen und trotzdem das der weiteren

  Verflüssigung zuzuführende nicht explosible Restchlorgas in kleinste Mengen aufzuteilen und Explosionen explosibler Rest-gase zu vermeiden.

  Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, da8

  das Restohlorgas in bekannter,Reioc in eine,einer dauernden

  Kühlung unterliegenden Plüesigchloraäule eiügeloltet, dort

  durch eine Feinverteilung in kleinste Bläschen aufgeteilt

  und zum Verflüssigen gebracht wird .d daß die aao der

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  die Wand des Innenrohres geleitet wird und in dem. oberen Teil

  eines oben geschlossenen und mit Schlitzen versehenen

  Verdränger- und Überlaufrohres mündet.

  Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrich-

  tung fst in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden

  näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt die Endstufe einer

  Chlorverflüssigungsanlage.

  In einem Kreisringzylinderraum, der von einem.Ednä.recht

  angeordneten Mantelrohr 1 und einem Innenrohr 2 gebildet i.@ t,

  verdampft siedendes Kältemittel, das durch einen Rohrstutzen 3 entspannt zugeführt und dampfförmig durch einen Rohrstutzen 4 abgesaugt wird. Die Oberfläche 5 zeigt die Höhe des eiedenden Kältemittels. Das verdampfende Kältemittel kühlt das Innenrohr 2 und eine im Kältemittel befindliche, um das Innenrohr 2 geführte Kühlschlange 6, durch die ein Spülgas - durch einen Rohrstztzen 7 zu - und einen Rohrstutzen 8 abgeführt - von unten nach oben geleitet wird. Als Spülgas wird ein unter den Druck - und Temperaturbedingungen der Ohlorverflüseigung nicht verflüssigbares Gas gewählt. Ein Kreisringzylinderraum, der von dem Innenrohr 2 und dem Verdränger - und Überlaufrohr 9 gebildet ist,'ist zum größten Teil mit flüssigem Chlor gefüllt. Die Oberfläche in der Flüssigchlorsäule wird dadurch gebildet, daß das Ende des Rohretutzens 8 im oben verschlossenen Verdränger - und Überlaufrohr 9 nach oben gerichtet ist und das Spülgas so gleichmäßig verteilt durch den oberen Teil von Schlitzen 11 nach außen gegen das flüssige Chlor bläst, während durch den unteren Teil der Sehlitze 11 infolge laufender Verflüssigung überschüssigem, flüssiges Chlor nach innen in das Verdränger - und Überlaufrohr 9 ab.-fließt. Durch einen Rohrstutzen 12 wird Restehlorgas von nicht explosibler Zusammensetzung aus der oder den ersten Chlorverflüssigungsatufen in das Innenrohr 2 und somit in den von flüssigem Chlor gefüllten Kreisringzylinderraum geleitet, Das Restchlorgas, das sich bei der Einleitung in das flüssige Chlor in Form von ganz verschiedenen großen Blasen in der Chlorflüssigkeit befindet, wird durch eine Fäinverteilung 13 -eine Wand innerhalb des Kreisringzylinderraumes mit sehr klein«uZuurchtrittsquerschnitten - in sehr kleine Mengen aufgeteilt, die in einer Viell einzelner Bläschen in der -flüssigen Chlorsäule nach eben steigen. Aus den Bläschen wird zufolge der weiteren Abkühlung in der ständig gekühlten Chlorflüssigkeit das in den Bläschen befindliahe Restchlor weitgehenst verflüssigt, wodurch die Bläschen mit verhältnismäßig `zunehmende= Wasserstoffgehaltnoch kleiner aber explosibler werden. Durch den unteren Teil der Schlitze 11 fließt - wie schon oben beschrieben - das überflüssige flüssige Chlor nach innen in das Verdränger- und Überlaufrohr 9 und verläßt durch einen Rohrstutzen 14 die Vorrichtung. Das durch den oberen Teil der Schlitze strömende, tiefer gekühlte Spülgas kühlt die explosiblen Restgasbläschen, die aus der Flüssigahlorsäule entweichen`noch mehr ab und vermischt sich gleichzeitig mit ihnen, so daß der Wasserstoffgehalt des sich bildenden neuen Gasgemisches unter der Explosionsgrenze zu liegen kommt. Das neue Gasgemisch wird als Abgas: durch einen Rohrstutzen 15 am Innenrohr 2 abgeführt. Vorsorglich ist der Querschnitt des Innenrohres 2 durch eine Brechplatte 16 verschlossen, die so bemessen ist, daB sie bei einer eventuellen Störung der Spülgaszufuhr und damit möglichen Zündung eines explosihlen Abgases zerbrechen und so die Vorrichtung vor einer Zerstörung bewahren kann.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Zerlegung des Restchlorgases mittels der Feinverteilung 13 in kleinste Bläschen in der unterkühlten Flüssigahlorsäule einerseits und das Ausspülen der wasserstoffangereicherten Restgasbläschen mit gleichzeitiger Verdünnung des Wasserstoffgehaltes bis unter die Zündgrenze mit Hilfe des tief gekühlten Spülgases andererseits sich vqnm.Verfahren her größere Sicherheiten bei hoher Chlorausbeute ergeben ung außerdem die -Konstruktion der Vorrichtung gegenüber den bekannten Ausführungen einfacher gestaltet werden kann.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e Verfahren zum möglichst weitgehenden Verflüssigen von wasserstoffhaltigem Ohlorgasg, welches mittels eines Fördervorganges in eine Kühlanlage gedrückt wird, wobei die Verflüssigung mehrstufig, vorzugsweise zweistufig er- folgt# die Verflüssigung in der ersten Stufe oder in den ersten Stufen nur so weit getrieben wird, daß das Entstehen eines Restchlorgases von explosibler Zusammensetzung versieden wird, und die zweite oder die 'weiteren Kühlstufen bin zu einer Verflüssigung von über 99,5 yL geführt werden, wobei das Restohlorgas in kleinste Mengen aufgeteilt zur Verflüssigung gebracht wird, dadurch gekennzeicänst, daS das Restohlorgas in bekannter Weine in eine einer dauernden Kühlung unterliegenden Flüssigohlorsäule eingeleitet,. dort s durch eine Feinverteilung (13) in kleinste Bläschen aufgeteilt und zum Verflüssigen gebracht wird. 2. Verfahren nach Ausspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Flüssigchlorsäule austretenden explosiblen Restgasbläschen durch ein tiefer gekühltes Spülgas weiter gekühlt werden und gleichzeitig durch Vermischung mit dem Spülgas ein nicht explosibles .Xb.gas entsteht. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Spülgasmenge in Abhängigkeit vom Wasserstoffgehalt des Abgases geregelt wird. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum möglichst weitgehenden Verflüssigen wasserstoffhaltigen, nicht explosiblen Restchlorgases, bestehend aus ein =. senkrecht angeordneten, zylindrischen Innenrohr zur Aufnahme von verflüssigtem Chlor, in daß das Restchlorgas geleitet wird, und aus einem das Innenrohr als Kühlmantel umgebenden Mantelrohr, dadurch gekennzeichnet» daß in dem Mantelrohr(1)eine vom Kältemittel umspülte, das Spülgas führende Kühlschlange(6) vorhanden ist, die dusch die Wand des Innenrohres(2)geleitet wird und in dem oberen Teil eines oben geschlossenen und mit Schlitzen(11)versehene. Yerdränger- und Überlaufrohr(9)mündet. 5. Vorrichtung nach Anspruch_4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brechplatte(16)alb Notbruchstelle das Innenrohr (2) nach oben verschließt.