DE19646664A1 - Verdichten von CO¶2¶ oder Lachgas - Google Patents
Verdichten von CO¶2¶ oder LachgasInfo
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Description
Die Erfindung betrifft das Verdichten von CO2 oder Lachgas auf Drücke zwischen 100
und 700 bar mit einem, insbesondere druckluftbetriebenen, Gaskompressor.
Das Verdichten von CO2 auf hohe Drücke erfolgt zur Zeit mittels druckluftbetriebener
Gaskompressoren. Beispiele für den Stand der Technik sind dem Prospekt "Haskel,
Druckluftbetriebene Gaskompressoren, M-GB-Broschüre", der Haskel Alleinvertretung
für Deutschland: Armaturenbau GmbH, Wesel-Ginderich, Auflage 5/86, zu entnehmen.
Diese druckluftbetriebenen Gaskompressoren (Druckluftübersetzer oder Gasbooster)
haben einen oder zwei Druckluftkolben, die relativ große Flächen haben und einen
oder zwei Gaskolben mit relativ kleinen Flächen. Durch die Druckluft werden die Kol
ben bewegt und die zu komprimierenden Gase in Übersetzungsverhältnissen zwischen
1,5 : 1 bis 75 : 1 verdichtet. Die Verdichtung erfolgt ein- oder zweistufig. Aufgrund der In
kompressibilität von Flüssigkeiten ist es für den Fachmann ausgeschlossen, Flüssig
keiten in solche Gaspumpen einzuführen. Insbesondere bei zweistufigen Pumpen
müßte ja bereits die erste Stufe gegen den vollen Enddruck der zweiten Stufe drücken,
wofür die Antriebskraft nicht ausreicht. Die bekannten Gasverdichter arbeiten mit Ma
ximalmengen bis zu 15 kg/h.
Bekannt sind auch Kolben- und Membranpumpen zum Fördern von flüssigem CO2.
Diese Pumpen sind gekühlt, um einen Phasenübergang zum gasförmigen zu verhin
dern. Die Kühlung macht das Anlagen- und Investitionsvolumen relativ aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verdichten von CO2 oder Lachgas auf
hohe Drücke vorzuschlagen, das preisgünstig realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man einen, insbesondere
druckluftbetriebenen, Gaskompressor CO2 oder Lachgas im flüssigen Zustand zuführt.
Das CO2 oder Lachgas sollte bevorzugt nahe seinem kritischen Punkt vorliegen. Es
kann im Siedezustand mit Gasanteil vorliegen. Die Temperaturen sollten bevorzugt
zwischen -30 und +30°C aufweisen. Durch die Wahl der flüssigen Aggregatform wird
erreicht, daß eine wesentlich größere Menge an CO2 oder Lachgas gefördert und
komprimiert wird. Für die Fördermenge entscheidend ist die angesaugte CO2-Menge
zu Beginn des Kompressionshubes (der ersten Stufe), vorausgesetzt, der Luftantrieb
ist stark genug. Es wurde nun überraschend festgestellt, daß die Betriebsweise mit
flüssigem CO2 entgegen den Voraussagen der Kompressoren-Hersteller funktioniert.
Dies liegt vermutlich daran, daß das CO2 nahe seinem kritischen Punkt vorliegt und
anscheinend im Hubvorgang der ersten Stufe eine Umwandlung ins überkritische
durchmacht. Dadurch wird die zweite Stufe mit einer hohen Dichte geladen, wodurch
die Förderleistung um das dreifache steigt.
Durch die erfindungsgemäße Ladung mit Flüssigkeit wird die Förderleistung eines
handelsüblichen, preisgünstigen Gasboosters verdreifacht. Der spezifische Antriebs
luftverbrauch wird mindestens halbiert. Die Lebensdauer des Gasboosters steigt bei
gleichem Fördervolumen. Zusätzlich wird der Einsatzbereich von Gasboostern erheb
lich erweitert.
Die Versorgung mit CO2 oder Lachgas kann aus Flaschen, Bündeln oder Hochdruck
tanks erfolgen. Der Betrieb mit einem Niederdrucktank ist ebenfalls möglich, wenn die
Zuleitung kurz und thermisch isoliert ist.
Durch die Erfindung können nun auch Verfahren, die bislang Hochdrucktanks erforder
ten (z. B. Flammspritzen), jetzt auch mit CO2 aus einem Niederdrucktank betrieben
werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn z. B. bereits ein Niederdrucktank installiert
ist oder kein Hochdrucktank verfügbar ist. Die Erfindung eignet sich besonders für Ver
fahren, bei denen sehr hohe Drucke und hohe Mengen von CO2 gebraucht werden.
Dies ist z. B. beim Aufschäumen von Kunststoffen der Fall. Mit der Erfindung kann ein
handelsüblicher druckluftbetriebener Gaskompressor CO2 auf 100 bis 700 bar in Men
gen von 5 bis 100 kg/h verdichten.
Claims (5)
1. Verdichten von CO2 oder Lachgas auf Drücke zwischen 100 und 700 bar mit ei
nem, insbesondere druckluftbetriebenen, Gaskompressor, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Gaskompressor CO2 oder Lachgas in flüssigem Zustand zu
geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das CO2 oder das
Lachgas nahe seinem kritischen Punkt vorliegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das CO2 oder das
Lachgas im Siedezustand mit Gasanteil vorliegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das CO2 oder das
Lachgas mit Temperaturen zwischen -30 und +30°C vorliegt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß das CO2 oder das Lachgas unterkühlt wird.
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Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LINDE GAS AG, 82049 HOELLRIEGELSKREUTH, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |