DE1621584A1 - Verfahren zur Reinigung von Ausruestungen,die mit kohlenstoffhaltigen Niederschlaegen verunreinigt sind - Google Patents

Description

Stuttgart j dan 28_O Märss 196?

Cities Service Research P-1582 S/lcg

and Development Company

70 Pine Street

New York;. HoYo₅ VoSt.Ao

Verfahren äur Reinigung" von Ausrüstimgarig ■ die "mit kohlenstoff haltigfsa Niederschlägen verunreinigt sind

Die Erfindung befaßt sich "mit einem Verfahren zur Reinigimg •'/on ^erfalmmsteclmilsehen Ausi'üstiing'Sn und betrifft speziell ο in wÄykssunes Verfahren_; um ^arfahr^nsteühnisöhe die m\')₅" 'breiinbfcrca in.ohXeastoffhaltigea Hißd^rsohlägen T ■wnv-ps:,n3g'fe Binde- s;u reinigen,.

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Die Ausrüstung.©^ die -feel. d@r Ausführung yleler eliefflis-eli@.t' Verfahren. \Yerwendiang finäsnj werden mit. ler Zelt äim&h ύ%η-Bildung Tön Vreribrannbaren kohlenstoff faltigen, H±©.dersehXäge& . und Alis seile !düngen rexxmreinigtio Ils Beispiel für .tosriistunge2t_s,; die .daroh die Bildung kohlenstoffhaltige^¹ Wireinigungen .^erdorfeen werdeii_f siiia theriniseh® HydiTokrae'feanlageiis- Polymörisa/feionsaniagen- und - flei?g2,el E:S;.ist eine Ansalil τοη Yerfahreii."öekannt-j"--tarn derai,% doüitjeiie ;'\'"fqüls4).. Anlagen zu reinigen ο_: οδ'ΛνΤίΕοβη beispiels- , weise; -die kohlenstoffhaltigsn JJiede^schlags Msher -mit;.. ■ - Dampf'_s:'.'aßt mit Jiuft Tei'dünnt vra"r₉ ausgsb^annt oder chsiaiscshea

untemmrieno Diese Yerfahren waren i.n 's-ielgtn. nicht Vollatändig zufrleöeneteXleiid päeT gut aiis--So·., esfordert beispi@ls.weis® ilas;^;Aiisl).reiineB yta

feigen Ye-run^einigungen ±n ilyd.t⁵okraokan.l'agaa _;2,u£ thai tigern Dampf hätifig eins Stillegung :\3sr Anlage '_

fage oder· aogar Weclian^ Aiiegeöehnta Stillagimgs-, Bind;-Jedoch aus. wi^tschaftlAülj.en -is3?ünäeii

3 legt ä&'c Irfinöxmg αί.Θ Aufgabe sugr^n«!©. sin Verfahren %nv ßeinsgung τοώ; cierartigen Ai-^- rils'tungen, %n a«haffsn_r dae ©ine relativ sdhnelil® Verli^eimai

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©AD ORIGIiMAL

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der kohlenstoffhaltigen Verunreinigungen - ermöglicht _? die in den Ausrüstungen -gOrhandsn sind« Diese Aufgabe wird nach aer Erfindung dadurcli gelöst, daß die Te3?tinreinigten Fläehen der Ausrüstung mit einer Mischung iron Sauerstoff enthaltendam Gas und Wasser bei erhöhter !temperatur und einem Diruokj der ausreicht_g um wenigstens einen Teil das Wassers in flüssiger Phase mn halten'„ in Berührung gebraölrt v/erden ο TXnf«j: diesen Bedingungen werden -.die köhienstoffhal~ tigen Hiederschlage sshnell irerteannt und ©ö wird die bei der ¥erbrenmmg entstehend® Wärme τοη dam flÜBsigen Wasser aufgenommen^ Die Absorption, der bei der Verbrennung frei-Wärine diiceii das Wasser Tgrmeidet übermäßige

so daß dai3 ergindimgsgemißia Verfahren auoii sur Relnigiing Tön Ausrüstungen anwendbar ist y die nicht den rel&iii/r hohen Jeniperattiren standisuhaiten vermögen-_t die bei den bekannten: Ee inigühgsverfiahren unteic^ Ah^encfti^ ^von-Dampf und -Suft *

Vie gerade erwähnt_? ist es ein ^crrangiges Mertemal der ErÄndung: daß die Temperatur- und Druckbe^irigung^iii, unter -"denen-" die Kontaktierung der· kehlenstbffhaltigen Verün« ' fmtntgungen innerhal% deie· au reinigon^en Mertiätufag Törge-= nuameii wird? so gewählt sind_s daß die flüssige; Walßfferphaee

in Berührung mit der verunreinigten Ausrüstung gehalten wird c. Aus diesem Grunde wird die Temperatur der sauerstoff haltigen Gas^Wasser^Mschungs, die in. die..au reinigend Ausrüstung eingeführt wird? so gewählt _t daß nach der forenmmg der kohlenstoffhaltigen Verunreinigungen dl© temperatur infolge der Absorpticm der freiwerdenden Reaktionswärme nicht über etwa 3?0°C anetelgtj was der kritischen Temperatur von Wasser entspricht * Anderer·= seits versteht es sich_f. daß das Ausmaß oder die Geschwan-= digkeit der Verbrennung ■ wesentlich von der Höchsttemperatur abhängty die bei dem Reinigungsverfahren erreicht wirdv. Bei Kontakttemperätureni, die unter etwa 200°ß liegen_s-'' werden übermäßig lange leiten für das Reinigen der Auerüstung benötigte Daher sollte die Kontakttemperatur vorteilhaft zwischen etwa 200⁰C und 370⁰G liegenj der Bereich von etwa 260 bis 345 C ist besonders vorteilhafte Der Pruckp bei dem die Reinigung nach der Erfindung ausgeführt wird, muß hoch genug gewählt wardens vim bei der Arbeitstemperatur wenigstens einen Teil des Wassers in flüssiger 3?hsse in Berührung mit der verunreinigte:!! Ausrüstung SU halten_ö Der Druck wird vorteilhaft in einem Bereich zwischen etwa 20 bis 350 at und vorzugsweise in einem Bereieli zwischen etwa 50 bis 280 at gehalten„. Als

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.sauerstoffbaltig&e Sas kann bei dem vorliegenden Verfahren |edgs Sas Verwendung finden* das molekularen Sauerstoff enthält^ wia beispielsweise Sauerstoff selbst, Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft* Allgemein wird einfache Luft bevorzugtq

Bei der Ausführung des vorliegenden Verfahrens wird vor« zugaweise dia gesamte verunreinigte Ausrüstung mit einer geschlossenen Phase d©s flüssigen Wassers inBerührung gehal-feen₈ in der das ^Sauerstoff enthaltende Sas gelöst oder diapergiert ist;» Bas Sauerstoff enthaltende Gas kann vorteilhaft In Mengen durch die verunreinigte Ausrüstung geleitet werden, die s?u ©inem Gehalt von mindestens 50 VoI an flüssigem Wasser la der Tarunreinigtsn Ausrustung Zu diesem Zweck kann das Sauerstoff enthaltende Cras die Ausrüstung in Mengen hiiidurohgeleitet werdsn_f 'älie/iri, einem Bereich von etwa Ο»"! bis 1₄5 1/sec pro dm des Quereehnittes der Ausrüstung und vorzugsweise zwisöhen £X_S15 und 1 ;0. l/eec-und dm des Querschnittes ■ liege»«.

%b können verschiedene Methoden angewendet werden» ma die 'verunreinigte Ausrüstung in einem im wesentlichen vollstän Kontakt mit der geschlossenen Phase des flüssigea

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BAD OBlGjNAL

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!.„■ in dem das Sauerstoff enthaltende Gas gelb'3t oder dispergiert istj während der Verbrennung der kohlen·=·... stoff haltigen Niederschläge su halten-j wie es öle bevorsugt® Ausführungsart der Erfindung vorsieht <> Zus? Erläuterung der Erfindung wird ein geeignetes Verfahren anhand der Zeichnung* in der das Verfahren schematisöh veranschaulicht ist ^ näher beschriebenο

Bei dem in der.'Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel soll die Ausrüstung 1 von verbrennbaren kohlenstoffhaltigen Feststoffen gereinigt werden., Die Ausrüstung 1 kann beispielsweise von einer Reaktionär oder Hilfaapparatur gebildet werden, die beim Hydrokraclcen₈ thermischen Kracken^ Polymerisieren oder ähnlichen Hochdruckverfahren Anwendung findet und von Zeit 2?u Zeit durch die Bildung τοη verbrennbaren kohlenstoffhaltigen Nebenprodukten verdorben wird₀ Wenn die Ablagerung von kohlenstoffHaitigea Feststoffen, den Verfahrensablauf ernsthaft behindert, dann wird allgemein die Speisung der Anlage.-"gestoppt-und.-die Anlage allgemein von rücketändigem flüssigen oder gasförmigen Material .. gereinigte ":'."■" : "

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Bie :wei:te^e Reindgimg ψοώ den kohlenstoffhaltigen Fest=-- stiff ©Ρ, wird damx gamäß eine.·? 'bevo-rsisgteii Aiisftihrungsform des eieflnömigsgeiiiäßsn Verfahrens dadurch vorgenommen_s dais iii S?,a Apparatur 1 dtiroh den Einlaß 2 V/assei.' ©inge.laesen WiM, ΐΒ to ein Sauerstoffhalti^as SaS₁ wie suai Beispie). Liaft,. :*m w@aent-liohen vollständig gelöst. ist_c Die Lösung von saa^s'stofföerltigeE] Gas In Wasser- wArä öiu'ifb die Ausiister geeignet an Druck- unä T^inperatnirfteeungungen igele.itst-i wie sie oben angegeben wurden? um das Ifesse? im weeeätliohen iro 1.1 ständig in ßer flüssigen Phase und in Kontakt vat.% äsr- ?erunrain5.gt©n Apparatur isu halten · Si© kDhXenstoffhaltigGn lBrvv.vQxni.gnng®n »u Terbronn©n_o

Die an Satierstofir gxmsre liösimg \rirä dann au«3 d?r Apparatur durch di© Is&itung 3'abgefüh.r-t und in einen Absorptions·=- 4 geleite to D«m Absorptionstern! 4 wivd durch ein© 5 «a eineiD Kompressce 6 luft £ug©fübrt_f die wn sstoffaKiaeii Wasser absorbiert w:lrd_o Xn dem. Abssr-ptions 4■ s?.M -auf eiasiai Sieb 0 Fülllcörper I₁ angeordnet _t übsr dio--j5a.s WaEfa;^ jsur Erhöhung dai» Sauerstoff- Absorption hi fließen ksä'ao Die !«"iu-lkoxiper siaö von eier Art_? wie sie gex>iQ>mXiMli Sm κρβοζ'πϊϊ um-rcilrmen

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' BAD ORIGINAL.

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beispielsweise Raschig-Ringes, -Berl-Sättel und. .dergleichen.< Gasförmige Verbrennungsprodukte der kohlenstoffhaltigen Verunreinigungen„wie ßum Beispiel GO und OC^d werden teilweise aus "dem Wass©z- entfernt --wid zusammen mit Dampf und einem etwaigen Überschuß an.sauerstoffhaltigem Sas . aus., dem Absorptions turm durch die Leitung 9 abgeführte Das WasserniTeau in. dem Absorptionsturm. kann auf "einem gewünschten Wert mit Hilfe eines ^:Niveaureglere. 10 gehalten werden= der.ein Ventil 11 in der aur Abfuhr übersehüssigem Wassers dienenden Leitung 12 steuerte

Um die geeigneten Druckbedingungen zum.-Reinigen der Ausrüstung 1 auf recht zu erhaltene wird der Absorptionsturm zweckmäßig unter einem fiesamtd'rusk von etwa 20 bis etwa 350 at und vorzugsweise von etvra 50 bis 280 at gehalten.-" Der Partialdruck des Sauerstoffes soll wenigstens etwa O₅? atü und vorzugsweise 7 bÄs 35 at betragen«. Weiterhin. wird die Temperatur im Abeg.rpilcnstmria 4 vorzugsweise auf einem solchen Wert gehalten _t daß der Dampfdruck, des Wassers weniger ala etwa 80$ ubb Betriebsdruckes, beträgt* Auf diese VJeise wird die Abführung großer Dampfmengen aus dem Absorptionsturm durch die Leitung; 9 vermieden* ;

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Das alt Sauerstoff angereicherte Wasser wird von dem Absorptionsturm durch als leitung 13 abgeführt■ imd in der Leitung 2 mit Frischwasser gemischt₉ das durch die leitung 14 zugeführt wirdο Di© Menge und die Temperatur des Frisohwassers, das durch die Leitung 14 augeführt wird _s sind so bemesseiij, daß sich in der Apparatur 1 in-= folge der Temperaturerhöhung₉ die durch die Terbrennungs*= wärme eintritt, keine wesentlichen Dampfmengen bilden» Wie oben bemerkt; wird durch die Maßnahme, die Luft-Wasser~ Lösung im wesentlichen in der flüssigen Phase zu halten₉ die mögliche Gefahr einer Explosion oder Beschädigung der Apparatur T infolge einer extrem schnellen Verbrennung in Bereichen Termieden_s in denen ein© Dampfbildung stattfindet

Die Zeit, did" zur Reinigung der Apparatur benötigt wird, ist selbstverständlich eine Funktion der Menge der kohlen·= stoffhalMgen Verunreinigungen₉ die darin enthalten sind_s sowie der Temperatur_? des öegamtdruekes und das partial= druckes und der Konzentration das Sauerstoffes! sie kann γόη dem Fachmann, wie oben angegeben_sleioht bestimmt werdenc Xm Vergleich zu bekannten Verfahren, die von mit Luft Yerdüytntem Dampf Gebrauch machens kann,-die Reinigung, nach dem vorliegenden Verfahren wesentlich schneller ausgeführt werden. . ^ /> '^ '^

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- ίο

Die folgenden speziellen. Beispiels wurden «ur/ weiteren Erläuterung der. Erfindung 'ausgewählt, aollen jedoch die Erfindung nicht beschränken₀

Beispiel 1:

Unter Verwendung des Verfahrens und" der apparativen An= Ordnung, die anhand der Zeichnung beschrieben wurde ₉ wurde eine Hydriereinheit gereinigt₅ die mit schätzungsweise 360 kg (800 pound^ verbrennbar©? kohlenstoffhaltiger Rückstände verunreinigt war_a Einem A-bsorptiönsturm wirä Luft in einer Menge von 1720 m^A (60.750scfh) zugeführt und darin in sauerstoffarmem Wasser absorbiert? das von der zu reinigenden Hydriereinheit zugeführt wird. Der Absorptions* turm wird bei einer Temperatur von etwa 315⁰O und einem Druck von etwa 210 at betrieben," also im wesentlichen unter den Temperatur^ und Druckbedingungan₉ bei denen auch die Reinigung der Hydriereinheit vorgenommen'wird,Der Partialdruck des "Sauerstoffes-" beträgt etxm 22 at*

Das Wasser₉ in dem Og in einer Menge von etwa 0_?002β Mol pro Liter (OyOv Mol pro gallon) gelöst ist_t wird vom Boden des Absorptionsturmes in einer Menge ron etwa 72 000 l/h (18 700 gallons pro Stunde) abgeführt -und"mit Frischwasser

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12O⁰G gemischt_f dae la einei? Henge von. etwa T 700 kg/h (I? GOQ pounds pro' Stunde) sugefülirt wi^da I)Ie löschung j die eine ^operator von 305 G liat_?.wird Hydriersiinheit

Dieses Terfaliren wii?ä während.-."-.eineif Bauer rp:n Ties?. ausgeführt; ο Danach ist

■■-■■'"' - Beispiel g ■-■""" .> \ . _ - -/'/■-.-; ^;: ; —'." "■ Λ '

Dieses Beispiel Teranschaulieht dä.e Verwendung des erfinäimgsgeraäßen Verfahrens "bei der Reinigung einer Hydrokrack anlage, die eine Schlange enthält _ς λη dor> öl und Wasser™ stoff "bei hoher- 'femperatux¹ \mä hohem Ώϊ·ιι«1ε zur Reaktion gebracht worden₀ in dex? Schlange bilden sich !,"egelmäßig Köln= nna I:ohlen3tpffha.lfeig^ ¥es?i3nrciulgungeii mit hohem WoI ela;üargevn·cht _s die da«, Wirkungsgrad des Hydrokrack-

s ^f'hols'J'ich beeinträchtigotio Bisher war es n ez'forder.L"icb₈ eiü *fii?.ff ^ej/clurmten Dampf die' Schlange au leiten,, Es v/ar ei-fordorliohj dio Luft« Konzentrats on auf einem geringen Wert mx halten-;, um ©ine Überhitzung und Beschädigung dar SeMang® au

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_BAD

Trotzdem wurde gelegentlich «Sie Schlange durch übermäßige Temperaturen beschädigte die "bei dieser Art der Reinigung auftreten, welehe Beschädigungen den Ersatss mindestens eines Abschnittee der Schlange erforderten₀ Weiterhin, halten stromabwärts gelegen© Ausrüstungsteiles; wie beispielsweise Wärmeaustausches? imä dergleichen.., ά®η hohen Temperaturen nicht stand_? die für die Verbrennung der kohlenstoffhaltigen Verunreinigungen benötigt v/erde«, und die über 500⁰G liegen,, Infolgedessen müssen dies® Ausrüstungsteile ausgebaut und mit erheblichem Zeit- und Kostenaufwand τοη Hand gereinigt werden.·, Die gesamte Reinigungsoperation benötigt Tier oder fünf Tage und häufig nooh sehr viel läsiger₀

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ltasm die im folgenden beschrieben© Reinigungßoperation in swölf Stunden ausgeführt werdenj ohne daß Ausrüetungsteile ausgebaut werden müssen ©der beschädigt- v/erden können,-

Das laufende Hydrokraskrerfahren wird abgebrochen isnd Apparatur von der Arbaitetemperatur in Höhe Ton etwa 45O⁰C auf etwa 320⁰C abgekühlt_o Während des Abkühlens wird statt des normalerweise augeführten Schweröles ein wesentlich

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leiehteree und- fluuhtigdVea..^! - «ugefttliri;« $aeii;einem//

etwa zweistündigen, Auswaschen Ät; diesem Öl. w"ir&~:dl© ■■Ölzufuhr imierbroehsnV lurch sin®Zirkulation --TOhWasserstoff feel-32ö^öG wird das Öl in\ swei weiteren. Stfeiden tarapfto Bann .wird- 4-er Druek abgelassen mil die mit fiauchgas ger@in.ig-6/ J¹Ur öi@s@ Operation;; wlrä^: Stund® benötigt« ι ;; - ,.-· "_: ^:v ;^;- - .;■■■"

Bis eigentlioii® Reinigung: wird.äaiaa so ausgefüljjits.äaß Kraolcselilaiig© im wseyiitlieii^n Tollstänäig in B^rlih^ilng mit einer gesG-hlo8S@ne2i Phase flüssigen Wassers, gebaltsn. wird,"' in i®r Luft öispergiert ist c._:/Im ein^slBen wird Wassex¹ In einer Menge von etwa 9ÖOÖ kg/h anä luft in einer Mang© tob etwa 1710 πι /b· ■ f.O3?tl"auf"e»d gQJstscJit und dürsh dl© _; Söhlange gepumpt? Pis fempemtttr am Einlaß beträgt 275⁰CS₉ während sie am Auslaß: Snfolg®" 4^:β^"^ΜρΐΗΘ@ηΑ1β&3Λϊ»^--Μ4 der der lcofel^nstof fhaltigen; lieäerschläg^ tasi

15^P höHer istj als» aW&/208^0..It'ettrSgt'-o I5er/ . druck. beträgt 10p. at- tmd ß-fr -Fartialdru^k;. d#a Satterstöffes 6,65 at> iiaöh ©iner ArlieiitsBeit τοη. etwa 3;,S%iMiB|i fällt dia ifeaktlonstempe3?at¥i3?.aiif die Einlaßteaiperatnr ¥011 ⁰ ab imd 20igt dadurch" an_s 4aß öl© HaMptmeng^ der S

of a

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haltigen·- Niederschläge verbrannt worden, lato Bis Reinlgungsoperat.ion wird nach einer weiteren Arbeite stund® beendet und dann die Einheit etwa @ine Stunde lang mit Bauohgas gereinigte

Danach.-"wird""'die "Zufuhr" von Wasserstoff und Öl zu der Einheit wieder aufgenommen und die Einheit ist innerhalb von"zwei" Stunden wieder in vollem Betrieb_o Der Vorgang des Hydrökraakens erfolgt gleichmäßig und zeigt an_s daß die kohlenstoffhaltigen Verunreinigungen im wesentlichen vo11ständig verbrannt worden sind=, .

Wenn auch die Erfindung anhand bestimmter bevorzugter führungsbeispiele. beschrieben worden ist_£ so versteht es sich dochg daß vielfältige Änderungen ηηά Abwandlungen ge= troffen werden .-!rönnen, ohn® den Rahmen der Erfindung mi verlassenp

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Claims (6)

ι y [part nicht geändert 15 !Patentansprüche

1) Verfahren ζην Reinigung τοπ Yerfahrensteehnisehisn Ausrüstungen τοη TerbrennbareTi kohlenstoffhaltigen Verunreinigungens dadurch gekennzeichnet_f daß di© ferunrelnigten Flächen der Ausrüstungen mit eimer Mischung von Sauerstoff enthaltendem Gas und Wasser bei erhöhter Temperatur und einem Druck_s der ausreicht_? um wenigstens einen Seil des Wassers ih flüssiger Phase mi halten, in. Berührung gebracht werden₅

2) Verfahren nach Anspruch 1_? dadurch gekennzeichnet^ daß Temperaturen im Bereieh τοη etwa 200 bis 370⁰O •und Drücke im Bereioh r&n etwa 20 bis 350 at dung finden=

3) ¥exfeiiyen naßh Anspruch 2_£,

öaß Temperatur-en im B'ereieh τοη etwa 260 bis 345⁰O uwl Brücke im Bereich van etwa.50 bis 280 at Anw@n·= dung f

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4) Verfahren nach einem der Torhergehenden Ansprüche _?. dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen das gansse Volumen der verunreinigten Ausrüstung mit einer tob dem Wasser gebildeten geschlossenen Phase der das sausrstoffhaltige Sas enthaltenden Mischung in Kontakt gehalten wird ₀" ■ .

5) Verfahren nach Anspruch 4? dadurch gekennzeichnet_?

' daß das sauerstoffhaltige Gas dörch die-Ygrunreinigi© Ausrüstung in einer Menge-kontinuierlieh hindurohge= führt wird 9 die Eur Folge lmt_t daß die Ausrüstung zu. mindestens 50 VoI^ mit Wasse.r. ausgefüllt, ist«

6) Verfahren nach Anspruch 4s daduroh gekennzeichnet₃ daß das sauerstoffhaltige Gas im wesentlichen voll 'ständig im V/asser gelöst ist;.

'"■} ¥erfahren nach einem der Tc«rhergehencien Ansprüsh© ₉ dadurch gekennzeichnet_s. daß als sauerstoffhaltigeo Gas Luft Verwendung.findetο

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