DE19742319A1 - Method of Compressed and liquefied nitrogen as a propulsion medium for vehicles - Google Patents

Method of Compressed and liquefied nitrogen as a propulsion medium for vehicles

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DE19742319A1
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Abstract

Combustible fuels are to be replaced by compressed, liquefied nitrogen which is expanded through a turbine for direct, or indirect, electric, drive. Oxygen is removed from air, principally by adsorption, to leave mainly nitrogen, which is compressed to about 200 bar and cooled by a Linde counter-flow process. The exhausted air from the expansion turbine would be released at a temperature of about 100C.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von flüssigem Stickstoff für mit unter Stickstoffdruck als Gasphase angetriebenen Verkehrs- und/oder Arbeitseinheiten. Der grundsätzlich zugrunde liegende innovative Vorgang geht direkt von atmosphärischer Luft, die als Rohstoff gilt, aus, den Sauerstoff wird selektiv, chemosorptiv, physikalisch d. h. ohne Einsatz einer direkten, standardmäßigen Luftverflüssigung und Fraktionierung, heraus-absorbiert, den zurückgebliebenen Stickstoff nach der Linde- Gegenstrom-Verflüssigung abkühlt und, im Umkreis, verflüssigt. Das flüssige Antriebsmittel, unter gezielter, stufenartigen Entspannung und eventuell Verdampfung strömt zum mechanischen Antrieb in zusammenarbeitenden aber alternativ separat oder integriert aufzustellenden, mobilen Aggregaten direkt in oder um die Verkehrs- und/oder Arbeits­ einheiten zum praktischen Einsatz.The invention relates to a method and a device for the production of liquid Nitrogen for driven under nitrogen pressure as a gas phase traffic and / or Work units. The fundamentally underlying innovative process goes directly from atmospheric air, which is considered as raw material, the oxygen becomes selective, chemosorptive, physically d. H. without the use of direct, standard air liquefaction and Fractionation, out-absorbed, the remaining nitrogen after the Linde Countercurrent liquefaction cools and, in the vicinity, liquefies. The liquid propellant, under targeted, step-like relaxation and possibly evaporation flows to mechanical drive in cooperative but alternatively separate or integrated be set up, mobile units directly in or around the traffic and / or work units for practical use.

Es ist allgemein bekannt, daß die Verkehrs- und Arbeitsleistungs-Einheiten in denen der Motor auftritt, in dem die Energie aus Verbrennung von Treibstoffen in mechanische Arbeit umgesetzt wird, der die Verkehrs- und/oder Arbeits-Einheiten antreibt. Außer den o/genannten Fahrzeugen, die grundsätzlich als Landfahrzeuge gelten, treten die Flug- und Wasserfahrzeuge verschiedenster Art und Bauweise und, darüber hinaus, allgemeinnützige und industrielle Arbeitseinheiten, die durch einen Motor angetrieben werden, auf. Als Treibstoff in diesen Verbrennungs-Maschinen werden Benzin, Dieselöl, Erdöl, Benzol, Propangas, Methylalkohol und viele andere eingesetzt. In den Verbrennungskraftmaschinen werden sie mit Luft gemischt, eingespritzt und verbrannt, wobei durch Erzeugung von Druck wird der nötige Antrieb erzeugt. Die hier normalerweise auftretenden hohen Verbrennungstemperaturen haben außer der überragenden Vorteile der Mobilität der angetriebenen Einheit, den gravierenden Nachteil, daß sie nachteilig die Umwelt mit Abwärme und Schadstoffen (NOx, SOx, organische und feste Anteile und, last but not least, Kohlendioxid) verunreinigen. Der zweite gravierende Nachteil ist, daß die o/g Treibstoffe grundsätzlich auf Basis von Rohöl und dessen Fraktionen fertiggestellt worden sind, dessen Zur-Verfügung-Stellung zeitbegrenzt ist und, darüber hinaus, unvermeidlich in einer nicht immer kalkulierbaren Weise, die steigenden rohstofflichen Mehrkosten aufweist.It is well known that the traffic and work performance units in which the engine occurs, in which the energy from combustion of fuels is converted into mechanical work that drives the traffic and / or work units. In addition to the vehicles referred to above, which are generally regarded as land vehicles, the aircraft and watercraft of various types and construction and, in addition, general-purpose and industrial units of work, which are driven by a motor, on. Petrol, diesel oil, petroleum, benzene, propane gas, methyl alcohol and many others are used as fuel in these combustion engines. In the internal combustion engines, they are mixed with air, injected and burned, whereby by generating pressure, the necessary drive is generated. The normally occurring high combustion temperatures have, besides the outstanding advantages of the mobility of the driven unit, the serious disadvantage that they adversely affect the environment with waste heat and pollutants (NO x , SO x , organic and solid fractions and, last but not least, carbon dioxide) contaminate. The second serious drawback is that the o / g fuels have basically been finished on the basis of crude oil and its fractions, the availability of which is time-limited and, moreover, inevitably in a manner which is not always calculable, has the increasing additional costs of raw materials ,

Unter den heute geltenden Bedingungen, Deutschland als Präzedenzfall berücksichtigend, muß unbedingt die Suche nach einem langzeitig kostengünstigen, umweltfreundlichen und praktisch umsetzbaren Treibstoff, nach Original-Innovationen in Bezug auf mobile Verkehrs- und Arbeits- Einheiten aus folgenden Gründen verstärkt werden.
Under current conditions, taking Germany as a precedent, it is essential to intensify the search for a long-term cost-effective, environmentally friendly and practicable fuel, following original innovations in mobile transport and work units for the following reasons.

  • 1. Das als Grundlage zur Herstellung von Treibstoffen dienende Rohöl wird in der nahen Zukunft immer rarer und darum auch immer teuerer. Es gibt Anzeichen dafür, daß die Rohölquelle definitiv um die Jahre 2030-50 total, praktischerweise, austrocknet. Deutschland ist ein Importeur des Rohöls.1. The serving as a basis for the production of fuels crude oil is in the near Future increasingly rare and therefore always more expensive. There are signs that the Crude oil definitely around the years 2030-50 totally, conveniently, dries out. Germany is an importer of crude oil.
  • 2. Die künstlich hergestellten Treibstoffe (wie z. B. Methanol) sind heutzutage im Visier und ihre Auswirkung auf die Kostenlage für einen Autobesitzer ist noch nicht genau zu bestimmen.
    Wegen der Kohlendioxid-Ausscheidung in dem Arbeitszyklus und der üblich vorhandenen NOx/SOx-Schad­ stoffen, sind sie als umweltunfreundlich einzustufen.
    2. The artificially produced fuels (such as methanol) are nowadays in the sights and their impact on the cost of a car owner is not yet determined.
    Because of the carbon dioxide excretion in the work cycle and the usual existing NO x / SO x -substances, they are classified as environmentally unfriendly.
  • 3. Die elektrisch angetriebenen Fahrzeuge (Brennstoffzellen, Stromgeneratoren, Batterien), perspektivistisch gesehen, sind auch im Visier, aber sie beanspruchen einen sehr hohen Energieaufwand zur Herstellung von gefährlichem Wasserstoff, was energie- und kostenträchtig ist, auch dann, wenn man die Umweltenergie (Solar-, Wasserkraft- und Windkraftwerke) zur Herstellung nutzt. 3. The electrically driven vehicles (fuel cells, power generators, batteries), in perspective, are also in the sights, but they claim a very high Energy expenditure for the production of hazardous hydrogen, which energy and is costly, even if one of the environmental energy (solar, hydropower and Wind power plants) for the production uses.  
  • 4. Die Zapfsäule auf heutigen Tankstellen wird immer stärker zum Fieberthermometer des Autofahrers. Diese Temperatur steigt und steigt. Abgesehen von den Zeiten der Ölkrise in den 70er Jahren, wird der Steuersatz zeitweise fast jährlich erhöht, neuerdings ökologisch oder unter Hinweis auf wichtige Vorhaben, wie die Bahnreform begründet. Der ursprüngliche Verwendungszweck, die Straßenbaufinanzierung, tritt dagegen zurück. Zugleich hat Deutschland bei der Mineralölsteuer in wenigen Jahren das Mittelfeld verlassen und sich zum Höchststeuerland gemausert. Der Tankwart ist heute im Hauptberuf der Steuereintreiber für fremde Rechnung. Mineralölsteuer scheidet heute die Geister in Deutschland.4. The petrol pump on today's gas stations is becoming more and more the clinical thermometer of the Car driver. This temperature rises and rises. Apart from the times of the oil crisis in the 70s, the tax rate is temporarily increased almost annually, more recently, ecological or having regard to important projects such as the railway reform. The original one Purpose, road construction financing, on the other hand, back. At the same time Germany in the petroleum tax in a few years, leave the midfield and join the Top tax country blossomed. The gas station attendant is today in the main occupation of the tax collector for foreign bill. Mineral oil tax separates today the spirits in Germany.
  • 5. Seit dem 1. Juli 1996 ist die neue Kraftfahrzeugregelung in Kraft getreten. Sie bestraft s.g. "Stinker" und belohnt besonders die schadstoffarmen und verbrauchsgünstigen Automobile durch Steuerermäßigungen. Mit der neuen Besteuerung will der Gesetzgeber vor allem einen Anreiz für die Herstellung und Erwerb möglichst emissionsarmen Personenkraftwagen schaffen. Etwa elf Millionen Besitzer älterer Fahrzeuge sollen veranlaßt werden, ihre nicht schadstoffarme Personenkraftwagen möglichst bald außer Betrieb zu setzen. Andernfalls wird für sie das Autofahren deutlich teuerer. Steuerlich ist besonders günstig sich auf den Kauf von einem Neufahrzeug zu entscheiden. Das Umrüsten/Nachrüsten mit einem Katalysator ist sehr kostenträchtig. Es ist nachzudenken, ob anstatt nachzurüsten, gleich auf neuen Flüssig-Druck- Stickstoff-Kraftstoff umzusteigen.5. Since 1 July 1996, the new motor vehicle regulation has come into force. She punishes s.g. "Stinker" and rewards especially the low-emission and low-consumption cars through tax deductions. With the new taxation, the legislature wants above all one Incentive for the production and purchase of low-emission passenger cars create. About eleven million owners of older vehicles are to be arranged, not theirs low-emission passenger cars as soon as possible put out of service. Otherwise it will for her driving a lot more expensive. Fiscal is particularly favorable to the purchase of to decide a new vehicle. The conversion / retrofitting with a catalyst is very costly. It has to be considered, if instead of retrofitting, immediately on new liquid-pressure To change nitrogen fuel.
  • 6. Das Ziel des Kraftfahrzeuges mit Einsatz von dem Flüssig-Druck-Stickstoff-Treibstoff ist in erster Linie eine Entlastung der Umwelt. Zehn Prozent der Altautos haben bisher 60% der Schadstoffbelastung der Umwelt verursacht. Es geht weiterhin darum, die Verkehrsnutzer und Verkehrsträger stärker miteinander zu verzahnen, das Modell, das neuerdings als Telematik benannt worden ist. Durch eine effiziente Arbeitsteilung, eine rationelle Verkehrsmittelwahl und die Bildung leistungsfähiger und gleichzeitig umweltfreundlicher Transportketten soll der dazu nötige Anreiz realisiert werden.6. The aim of the motor vehicle with the use of the liquid-pressure-nitrogen fuel is in First and foremost a relief of the environment. Ten percent of old cars have so far 60% of the Pollution of the environment caused. It continues to be about transport users and Interconnect modes of transport more closely, the model, which lately as telematics has been named. Through an efficient division of labor, a rational choice of transport and The creation of efficient and at the same time environmentally friendly transport chains is intended to do this necessary incentive can be realized.

Eine baldige Verkehrswende zeichnet sich sehr deutlich an!
Der vorliegenden Erfindung liegt demnächst als führende Aufgabe die Schaffung eines Verfahrens zugrunde, mit dessen Hilfe auf sehr effektive Weise, durch Einsatz eines neuen, umweltfreundlichen, kostengünstigen und, von der Rohstoffseite, her gegen die üblichen Preisänderungen immunisierten Treibstoffes, für die Verkehrs- und Arbeits-Einheiten, der die allen, vorher genannten Nachteile aller bisherigen und heute für die Zukunft vorbereiteten, modernisierten, neuen Treibstoffen endgültig und für alle kommenden Zeiten im voraus beseitigt. Das neue Treibstoffmittel, der flüssige Stickstoff unter vorteilhaften Druck; soll die nötigen Voraussetzungen schaffen, vom Jahr 2003 an, über eine Abschaffung, oder Senkung, zum wesentlichen Vorteil der Verkehrsteilnehmer, der Kraftfahrzeugsteuer.
A speedy traffic turn is very clear!
The present invention is soon as a leading task to provide a method by which in a very effective way, by using a new, environmentally friendly, cost-effective and, from the raw material side ago against the usual price changes immunized fuel, for transport and work Units, which eliminates all, previously mentioned disadvantages of all previous and today prepared for the future, modernized, new fuels final and for all times ahead in advance. The new fuel means, the liquid nitrogen under favorable pressure; should create the necessary conditions, from the year 2003, over a abolition, or reduction, to the main advantage of road users, the motor vehicle tax.

Der neue Treibstoff heißt der Flüssig-Druck-Stickstoff (= FDS-Treibstoff).The new fuel is called the liquid-pressure nitrogen (= FDS fuel).

Die Methoden einer massenhaften Herstellung von allgemein synthesefähigem Stickstoff sind die besonders heute im großtechnischen Maßstab betriebenen Verfahren der
The methods of mass production of generally synthesizable nitrogen are the currently operated on a large scale in particular process of

  • 1. Luftverflüssigung nach dem Linde-Gegenstrom-Verflüssigungsverfahren, die grundsätzlich als Sauerstoff-Lieferant gilt, wobei Stickstoff als Abfallstoff auftritt.1. Air liquefaction according to the Linde countercurrent liquefaction process, the principle as an oxygen supplier, where nitrogen occurs as waste.
  • 2. Ammoniak-Herstellung, in der als Rohstoffquelle die atmosphärische Luft genutzt wird, deren Sauerstoffanteil durch Verbrennung mit Koks beseitigt wird.2. Production of ammonia, which uses the atmospheric air as source of raw materials their oxygen content is eliminated by combustion with coke.

Die beiden o/g Verfahren haben sich zu eigen gemacht, daß als Endprodukt grundsätzlich (ohne Einsatz eines Nachrüstsatzes zur Stickstoff-Verflüssigung/Fraktionierung), zunächst gasförmiger Stickstoff anfällt. Es müßte daher grundsätzlich eine Doppelverflüssigung von Stickstoff im ersten Fall und eine Einmal-Verflüssigung mit nachträglichen, fraktionierten sehr kostenträchtigen Reinigung in dem zweiten Fall nachgebaut werden. Das mag allgemein kostenaufwendig sowohl in Investitions- wie auch in den Betriebskosten sein. Außer diesem ersten, schwerwiegenden Nachteil ergibt sich, konsequenterweise, der zweite Nachteil. Er besteht darin, daß ein Verteilungsnetz von flüssigem Stickstoff bundesweit aufgebaut werden müßte, wenn man auch von der Umrüstung von einzelnen Verkehrs- und Arbeits-Einheiten, die meistens privat zu entrichten sind, zunächst absieht.The two o / g methods have been adopted that basically as the end product (without use of a retrofit kit for nitrogen liquefaction / fractionation), first gaseous nitrogen is produced. It would therefore basically a double liquefaction of Nitrogen in the first case and a one-off liquefaction with subsequent, fractionated very costly cleaning be replicated in the second case. That's common be costly in terms of both investment and operating costs. Except this first, serious disadvantage results, consequently, the second disadvantage. He is that a distribution network of liquid nitrogen nationwide are built would be necessary, even if the conversion of individual traffic and working units, the mostly private to pay, initially ignores.

Das Ziel dieser Erfindung ist es also einen Motor als Kraftübertragungsmittel zur mobilen Fortbewegung in die allgemeine Praxis umzusetzen, mit dem in oder direkt um die Verkehrs- und/oder Arbeits-Einheit selbst- oder quasi-selbsthergestellter, mit Einsatz von direkter atmosphärischen Luft aus der Umgebung, ohne direkte Luft-Verflüssigung, Flüssig-Druck- Stickstoff-Treibstoff, in der breiten Praxis, eingesetzt wird.The aim of this invention is therefore an engine as a power transmission means for mobile Transport into general practice, with which people in or around the transport and / or work unit self-or quasi-self-produced, with use of direct atmospheric air from the environment, without direct air liquefaction, liquid pressure Nitrogen fuel, in wide practice, is used.

Dem vordergründigen Ziel gemäß, betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von flüssigen, unter Druck stehenden Stickstoff, für die unter gasförmigen Stickstoffdruck angetriebenen Verkehrs-und/oder Arbeits-Einheiten, wobei grundsätzlich der zugrundeliegende, innovative Vorgang direkt von atmosphärischer Luft aus der direkten Umgebung, die als Rohstoff-Quelle gilt, ausgeht, den Sauerstoffanteil selektiv, chemosorbisch, physikalisch, d. h. ohne die Luft verflüssigen und fraktionieren zu müssen, selektiv herausabsorbiert, d. h. beseitigt, nach dem Linde-Gegenstrom-Verflüssigungsverfahren den zurückgebliebenen Stickstoff abkühlt und im Kreislauf verflüssigt, worauf der letzte unter zielbewußter Entspannung und Druckverdampfung zum mechanischen Antrieb in zusammenarbeitenden aber alternativ, nach den zur Verfügung stehenden Montage­ möglichkeiten, separat oder integriert aufzustellenden, eventuell, mobilen Teil-Aggregaten, genutzt wird.According to the primary object, the invention relates to a method and a device for the Production of liquid, pressurized nitrogen, for which under gaseous Nitrogen pressure driven traffic and / or work units, being basically the underlying, innovative process directly from atmospheric air from the direct Environment, which is considered to be the source of raw material, the oxygen content is selective, chemosorbic, physically, d. H. without having to liquefy and fractionate the air, selectively absorbed, d. H. eliminated, according to the Linde countercurrent liquefaction method remaining nitrogen cools and liquefied in the circuit, whereupon the last under purposeful relaxation and pressure evaporation for mechanical drive in cooperating but alternatively, according to the available assembly possibilities to install separately or integrated, possibly, mobile sub-aggregates, is being used.

Der erste Vorteil dafür, ist die störende und kostenintensive Luftverflüssigung mit einer notwendigen, technisch erschwerenden Fraktionierung, praktisch vermeiden zu können. Die Grundlage der Erfindung ist es, den Sauerstoffanteil durch eine selektive Chemisorption noch vor dem Verflüssigungsvorgang vorzunehmen und die eventuellen Sauerstoff-Spuren-Anteile zu beseitigen. Diese Voraussetzungen wurden dadurch eingehalten, daß man, zur selektiven Sauerstoff-Chemisorption aus der Rohstoffquelle: atmosphärische Luft, vorerst:
The first advantage of this is the annoying and costly air liquefaction with a necessary, technically aggravating fractionation to be able to practically avoid. The basis of the invention is to make the oxygen content by a selective chemisorption before the liquefaction process and to eliminate the possible oxygen trace components. These prerequisites were met by using, for selective oxygen chemisorption from the raw material source: atmospheric air, for the time being:

  • 1. das physikalisch, aufgewertetes, hochaktiviertes, polidispers granuliertes Aktivmittel auf Basis von Dimangan-Trioxid, weiter genannt als Trioxid, zur Chemisorption von der teils komprimierten Luft, einsetzt.1. the physically, upgraded, highly activated, polidispers granulated active agent on Base of dimanganese trioxide, further called trioxide, for the chemisorption of the partly compressed air.
  • 2. Die Spuren von Sauerstoffanteilen werden aus dem vollkomprimierten (200,0 ata) Stickstoffstrom mit Hilfe vom Kupfer- bzw. Silber-Drahtgewebe bei der Glühtemperatur beseitigt.2. The traces of oxygen content are from the fully compressed (200.0 ata) Nitrogen flow is eliminated with the help of copper or silver wire mesh at the annealing temperature.

Der mechanische Antrieb selbst ist in der Erfindung nicht angesprochen worden. Der drucklose flüssige Stickstoff (T = -295,4°C) wird von USA-Forschern als neuer Kraftstoff getestet und für zukunftsträchtig gefunden. Übergabe des antreibenden Stickstoffstromes erfolgt durch den marktgängigen, drucklosen Stickstoff (T = -195,40°C) aus dem einfachen Linde-Zyklus.The mechanical drive itself has not been addressed in the invention. The unpressurized liquid nitrogen (T = -295.4 ° C) is being tested as a new fuel by US researchers and for found a promising future. Transfer of the driving nitrogen flow is carried out by the commercially available, pressureless nitrogen (T = -195.40 ° C) from the simple Linde cycle.

Wie man heute weißt, sind die Solar- und Elektromobile nicht die einzige ökologische Alternative zum Personenkraftfahrzeug der Gegenwart. Ein noch umweltfreundlicherer Konkurrent würde ein Rohstoff als Treibstoff für das Fahrzeug werden, das mit billigen Füßig- Druck-Stickstoff fährt- ein Gas aus dem die Lufthülle der Erde zu ca. 80% besteht. Die getestete Idee beruht darauf, daß der flüssige Stickstoff schrittweise unter Druck verdampft wird, strömt dann aus dem Kühlbehälter in eine kleindimensionierte Turbine, die das Fahrzeug antreibt. As we know today, solar and electric vehicles are not the only ecological ones Alternative to the car of the present. An even more environmentally friendly A competitor would become a fuel as a fuel for the vehicle, with cheap foot- Pressure nitrogen drives a gas from which the atmosphere of the earth is about 80%. The tested Idea is based on that the liquid nitrogen is gradually evaporated under pressure, flows then from the cooling tank into a small-sized turbine that drives the vehicle.  

Aus dem Auspuff entweicht in die Atmosphäre der entspannte, gasförmige Stickstoff, der sich dann, ohne Schadstoffe, umgehend wieder mit dem normalen atmosphärischen Luft innig vermischt (Smogmobil). Die oben beschriebene Verfahrensweise stellt aber folgende, gravierende Nachteile dar:
From the exhaust escapes into the atmosphere of the relaxed, gaseous nitrogen, which then, without pollutants, immediately intimately mixed with the normal atmospheric air (smogmobile). However, the procedure described above represents the following serious disadvantages:

  • - der Platzbedarf für den umweltfreundlichen, neuartigen Kraftstoff ist groß und der/die Behälter passen räumlich nicht in einen Personenkraftwagen hinein.- The space requirement for the environmentally friendly, novel fuel is large and the / Containers do not fit into a passenger car.
  • - bei einem Unfall muß der Fahrer mit einer Einfrierung (verdampfend entspannter Stickstoff) oder Verbrennung (Heizeinrichtung) rechnen.- in the event of an accident, the driver must freeze (evaporate with relaxed nitrogen) or incineration (heating).

Die Erfindung hat sich grundsätzlich zum Ziel gesetzt, den o/g Nachteilen in dieser Weise vorzubeugen, in der der Vorrat an dem für lange Fahrten benötigten Treibstoff, möglichst klein gehalten werden kann. Dies erreicht man durch die innovative Möglichkeit einer selbständigen Herstellung des Stickstoff-Treibmittels vor der Fahrt oder während der Fahrt in der Verkehrs- und/oder Arbeits-Einheiten, mit Beibehaltung einer prozentuell viel kleinerer voluminöser Reserve an Treibstoff von etwa max. 200% des stündlich verbrauchten Flüssig-Druck-Stickstoff- Treibstoffes.The invention has basically set itself the goal of o / g disadvantages in this way To prevent, in the supply of the fuel needed for long trips, as small as possible can be held. This is achieved by the innovative possibility of an independent Preparation of the nitrogen propellant before driving or while driving in the traffic and / or Working units, while maintaining a percentage much smaller voluminous Reserve of fuel of about max. 200% of the hourly spent liquid nitrogen pressure Fuel.

Es ist weiterhin bekannt aus der Patentanmeldung: "Verfahren zur Herstellung von Stickstoff- Dioxid-Reichgas", DE 36 27 429 A, daß man das Stickstoffgas als Abfallprodukt der selektiven Chemisorption von Sauerstoff an pelletiertem Dimangan-Trioxid vornimmt. Diese Verfahrensweise hat aber das Ziel verfolgt, das Trioxid durch die Chemosorption von Sauerstoff auf diese Weise zu aktivieren, daß die Stickoxide mit dem Atom-Sauerstoff oxidiert und als Mangannitratsalze chemisch gebunden werden. Es ist aber selbstverständlich, daß die vorgenannte Verfahrensweise vordergründig darauf eingestellt ist, Trioxid qualitativ zu aktivieren, das heißt mit übermäßigen Mengen an Luft zu arbeiten, ohne die extreme Reinheit des an Sauerstoff abgemagerten, aus dem Reaktor austretenden Luftstromes streng zu beachten. Darum sind auch die Rest-Sauerstoffgehalte in dem gasförmigen Stickstoffstrom ziemlich groß (ca. 3 bis 5 Vol.-%). Dies ist bei der vorliegenden Erfindung verfahrenstechnisch nicht zulässig. Um gleichzeitig Sauerstoff selektiv und quasi-qualitativ zu binden und den Stickstoffstrom mit höchsten 500 mg Sauerstoff/Nm3 zu erhalten, müssen die Eigenschaften des pelletierten Trioxids grundsätzlich extrem aufgewertet werden. Man nennt diesen Wandel und Vorgang der Herstellungsweise des aktiven Endproduktes: physikalisch hoch aktiviertes Trioxid. Dieses wird in der folgende Beschreibung des Vorganges und in der relevanten Ansprüchen kundgemacht.It is also known from the patent application: "Process for the preparation of nitrogen dioxide rich gas", DE 36 27 429 A, that one carries out the nitrogen gas as a waste product of the selective chemisorption of oxygen on pelleted dimanganese trioxide. However, this procedure has pursued the goal of activating the trioxide by the chemosorption of oxygen in this way that the nitrogen oxides are oxidized with the atomic oxygen and chemically bound as manganese nitrate salts. However, it is obvious that the above procedure is ostensibly set to activate trioxide qualitatively, that is to work with excessive amounts of air, without strictly adhering to the extreme purity of oxygen-leaned, exiting the reactor air flow. Therefore, the residual oxygen contents in the gaseous nitrogen stream are also quite large (about 3 to 5% by volume). In the case of the present invention, this is not permissible in terms of process technology. In order to simultaneously bind oxygen selectively and quasi-qualitatively and to obtain the nitrogen flow with the highest 500 mg oxygen / Nm 3 , the properties of the pelleted trioxide must basically be extremely upgraded. This change and process is called the mode of preparation of the active end product: physically highly activated trioxide. This will be made explicit in the following description of the process and in the relevant claims.

Die neue innovative Verfahrensweise wird anhand des Blockschemas unter dem Titel: "Herstellung von Flüssig-Druck-Stickstoff, direkt aus der atmosphärischen-Luft, für brennstofffreien Antrieb von mobilen Einheiten in oder um das Fahrzeug, mit selektiver Chemisorption von Sauerstoff vor der Verflüssigung", weiter beschrieben. The new innovative approach is based on the block scheme under the title: "Production of liquid-pressure nitrogen, directly from the atmospheric air, for fuel-free drive of mobile units in or around the vehicle, with selective Chemisorption of oxygen before liquefaction ", further described.  

Verfahrenstechnische BeschreibungProcess description

In der Anlage befindet sich das verfahrenstechnische Blockschema. Das Schema stellt den Prozeßverlauf für einen Personenkraftwagen, mit folgenden technischen Daten für den Arbeitszyklus, dar:
The system contains the procedural block diagram. The diagram shows the process flow for a passenger car, with the following technical data for the work cycle:

  • 1. Leistung: 100 PS1st performance: 100 hp
  • 2. Mittlerer Leistung-Nutzung-Koeffizient: 0,752. Average power usage coefficient: 0.75
  • 3. Aktiv agierender Arbeitsdruck: 15,5 ata (berechnet), angenommen 20,0 ata3. Actively acting working pressure: 15.5 ata (calculated), assumed 20.0 ata
  • 4. Anfangstemperatur: -195,4°C4. Initial temperature: -195.4 ° C
  • 5. Anfangsdruck (= Arbeitszyklus): 200,0 ata5. Initial pressure (= duty cycle): 200.0 ata
  • 6. Die grundsätzliche Energiegleichung:
    0,75 × 100 PS × 2,7 × 105 (kpm/PS) = P(kp/m2) × 10-4 cm2/m2 × Vx (m3/h)
    6. The fundamental energy equation:
    0.75 × 100 PS × 2.7 × 10 5 (kpm / PS) = P (kp / m 2 ) × 10 -4 cm 2 / m 2 × V × (m 3 / h)
  • 7. Mittlerer Flüssig-Stickstoff-Verbrauch: 40-45 kg/h (= 100 km, Angabe aus der allgemeinen Literatur bezogen auf Arbeitsdruck 20.0 ata)7. Mean liquid nitrogen consumption: 40-45 kg / h (= 100 km, data from the general Literature related to working pressure 20.0 ata)
  • 8. Dauer einer kontinuierlichen Fahrt: ca. 8 Stunden (bei zwei vorvollbetankter Treibstoff­ behälter 2 × 285 ∅/835 mm), Arbeits-Anfangs-Druck: 200 ata, für den Arbeitsfall, ohne Nutzung der Produktionsarbeit während der Fahrt.8. Duration of a continuous journey: approx. 8 hours (with two pre-filled fuel container 2 × 285 ∅ / 835 mm), working initial pressure: 200 ata, for work, without Use of production work while driving.

Aus der atmosphärischer Luft wird ein kontinuierliches Rohstoff-Volumen von 20,0 Nm3 Zuluft angesaugt und vorerst einem dreistufigen Vollreinigungsvorgang unterworfen. Der Reinigungsaggregat setzt sich aus folgenden drei, reihenweise in Richtung des Luftdurchflusses nachgeschalteten, austauschbaren Segmentfiltern, zusammen, und zwar:
From the atmospheric air, a continuous raw material volume of 20.0 Nm 3 intake air is sucked in and initially subjected to a three-stage full cleaning process. The cleaning unit is composed of the following three, replaceable in the direction of the air flow downstream, interchangeable segment filters, namely:

  • - erste Stufe: Beseitigung von Staub und Mikrostaub-Filzfilter,- first stage: removal of dust and micro-dust felt filters,
  • - zweite Stufe: Beseitigung von Spurenschadstoffen NOx, SOx, HCl und CO2-Füllung des Filters mit pelletierten Kalziumhydroxid-Aktivpellets, und- second stage: removal of trace pollutants NO x , SO x , HCl and CO 2 filling of the filter with pelleted calcium hydroxide active pellets, and
  • - dritte Stufe: Beseitigung der Feuchtigkeit-Füllung des Filters mit Silikagel.- third stage: Elimination of the moisture filling of the filter with silica gel.

Die vorreinigte Zuluft wird nun in die erste Verdichtungsstufe eingeführt, die, vorteilweise, in einem Schraubenverdichter abläuft, auf ca. 20 ata verdichtet, und in die Doppelreaktor- Chemisorptionsstufe eingeleitet, in der selektiv aus dem Luftstrom Sauerstoff quantitativ und chemosorbisch herausgefiltert wird. Als aktives Chemisorptionsmittel wird hier eine pelletierte Masse mit hocheffizienten, physikalisch agierenden Absorptions-Eingenschaften, die die hohe spezifische Oberfläche, optimale Verteilung der Mikro- und Nano-Porosität, hohe Druckfestigkeit und Schüttdichten von min. 1,25 kg/Liter aufweist, und als physikalischen Aktivstoff, chemisch unaktiviertes Dimangan-Trioxid enthält. Der Sauerstoff wird quantitativ chemosorbiert und auf diese Weise zurückgehalten und das, grundsätzlich, reine Stickstoffgas strömt nun zur Einlaufstutzen des mindestens zweistufigen Kolben-Verdichters (zweite Stufe der Verdichtung).The pre-purified supply air is now introduced into the first compression stage, which, advantageously, in A screw compressor runs, compressed to about 20 ata, and in the double reactor Chemisorptionsstufe initiated, in which selectively from the air flow oxygen quantitatively and chemosorbisch is filtered out. As active Chemisorptionsmittel here is a pelleted Mass with highly efficient, physically acting absorption properties, which are the high specific surface, optimal distribution of micro- and nano-porosity, high Compressive strength and bulk densities of min. 1.25 kg / liter, and as physical Active substance containing chemically inactive dimanganese trioxide. The oxygen becomes quantitative chemosorbed and retained in this way and that, in principle, pure nitrogen gas now flows to the inlet connection of the at least two-stage piston compressor (second stage the compression).

Der Sauerstoff-Absorber arbeitet diskontinuierlich in Arbeitszyklen, 6 bis 12 Zyklen in der Stunde. Ein Zyklus setzt sich aus einem Chemisorptionsvorgang bei einer Temperatur von 480°C und einem Desorptionsvorgang bei einer Temperatur von 525°C, der aber grundsätzlich durch eine Expansion durchgeführt wird. Der Desorptionsvorgang wird, eventuell, zusätzlich durch Hinzuziehung von Heißluft aus dem Kühlungsvorgang des Reinstickstoffstromes nach der zweiten Verdichtungsstufe unterstützt. Das den Absorber in dem Arbeitszyklus verlassende Reinst-Stickstoff-Gas übergibt zunächst die Wärme in einem Wärmetauscher an die in den Absorber, nach der ersten Verdichtungsstufe, eintretende Luft. In der Arbeit befinden sich zwei Absorptionsapparate von denen der eine den Sauerstoff chemosorbiert, und der zweite, der den Sauerstoff desorbiert. The oxygen absorber works discontinuously in work cycles, 6 to 12 cycles in the Hour. A cycle consists of a chemisorption process at a temperature of 480 ° C and a desorption at a temperature of 525 ° C, but basically is carried out by an expansion. The desorption process is, possibly, additionally by the inclusion of hot air from the cooling process of pure nitrogen flow after supported the second compression level. That leaving the absorber in the work cycle Pure nitrogen gas first passes the heat in a heat exchanger to the in the Absorber, after the first compression stage, entering air. There are two in the work Absorption apparatus of which one chemosorbs the oxygen, and the second, the desorbs the oxygen.  

Der aus den Absorbern herausströmende Sauerstoffstrom kann in die Atmosphäre entlassen, als ein an Sauerstoff angereicherte Zuluft für vorteilhafte (siehe weiter die Arbeitsvarianten) Verfeuerung (z. B. in einer Zentralheizungsanlage) oder aber, durch Aufstellung einer separaten Anlage zur Herstellung und Vermarktung von flüssigen Sauerstoff genutzt werden.The oxygen stream flowing out of the absorbers can release into the atmosphere, as an oxygen-enriched supply air for advantageous (see further the working variants) Combustion (eg in a central heating system) or else by setting up a separate heating system Plant used for the production and marketing of liquid oxygen.

Der Rein-Stickstoff-Strom wird nun in einem doppelstufigen Verdichter mit intensiver Kolbenraum-Wandkühlung durch Luft, bis zu 200 ata komprimiert, in einem nachfolgenden Feinstreinigungsreaktor, eventuell, auf Kupfer- und/oder Silber- Drahtgewebe bei Glüh­ temperatur sein Spurensauerstoffgehalt unter die Grenzwerte von 500 ppm/Nm3 gereinigt, worauf die abgenutzten Drahtgewebe, austauschbar montiert, bei hohen Temperaturen regeneriert werden können. Dabei kann reiner Sauerstoff freigesetzt und das Drahtgewebe wieder in der Arbeitszyklus genommen werden.The pure nitrogen stream is now in a double-stage compressor with intensive piston chamber wall cooling by air, compressed up to 200 ata in a subsequent Feinstreinigungsreaktor, possibly, on copper and / or silver wire mesh at annealing temperature trace oxygen content below the limits cleaned from 500 ppm / Nm 3 , whereupon the worn wire mesh, interchangeable mounted, can be regenerated at high temperatures. In this case, pure oxygen can be released and the wire mesh can be taken back into the work cycle.

Die Komprimierungswärme des Reinst-Stickstoffstromes wird nun in einem Kühler mit einem in Gegenstrom fließenden Luftstrom aufgefangen. Sie kann nützlich verwertet werden. Vor dem Eingang in die Linde-Gegenstrom-Verflüssigungsanlage kann man alternativ den Reinst- Stickstoffstrom, bei vorteilhaften Platzverhältnissen mit einem Zusatz-Kühlmittel, z. B. Ammoniak, nachkühlen, was eine positive Auswirkung auf die Effektivität der Verflüssigungs­ arbeit des Linde-Aggregates ausübt.The compression heat of the purest nitrogen flow is now in a cooler with a in Counterflow flowing air flow collected. It can be usefully recycled. Before the In the case of the Linde countercurrent liquefaction plant, you can alternatively Nitrogen flow, in advantageous space conditions with an additional coolant, z. B. Ammonia, after-cool, which has a positive effect on the effectiveness of liquefaction work of the Linde aggregate.

Nun strömt der Reinst-Stickstoffstrom in die Linde-Gegenstrom-Verflüssigungsanlage, in der er mit dem über den Entspannungsventil aus dem Aufnahmebehälter strömenden, gasförmigen Stickstoff-Abgas, vorerst in einem Gegenstromkühler intensiv nachgekühlt wird und worauf das entspannte Abgas in die zweite Verdichtungsstufe in einem Kreislauf eingeführt wird. In der zweiten Komprimierungsstufe treten aufeinander der Rein-Stickstoff-Strom nach dem Absorptionsvorgang von Sauerstoff mit dem entspannten Abgas aus der Linde-Gegenstrom- Verflüssigungsanlage. Es wird in folgendem Kreislauf so lange gearbeitet: "Aufnahme-Behälter für Flüssig-Druck-Stickstoff-Gegenstromkühler - zweite Stufe der Verdichtung", bis fast gesamter Stickstoffgehalt der Verflüssigung unterliegt. In der Arbeit befinden sich immer zwei Betankungsbehälter, der eine, der den Flüssig-Druck-Stickstoff aufnimmt und der zweite von dem das Turbinensystem des Fahrzeuges angetrieben wird. Sind sie in einem der Fälle (siehe die Beispiele) zu wenigstens 85% gefüllt, dann wird die Anlage entlüftet und stillgelegt.Now, the purest nitrogen stream flows into the Linde countercurrent liquefaction plant in which he with the via the expansion valve from the receptacle flowing, gaseous Nitrogen off-gas, for the time being in a countercurrent cooler is intensively cooled and on what the relaxed exhaust gas is introduced into the second compression stage in a cycle. In the second compression step on the pure nitrogen flow after the Absorption process of oxygen with the expanded exhaust gas from the Linde countercurrent Liquefaction plant. It is worked in the following cycle so long: "receptacle for liquid-pressure-nitrogen countercurrent cooler - second stage of compression ", until almost the total nitrogen content of the liquefaction is subject. There are always two in the work Refueling tank, the one that receives the liquid-pressure nitrogen and the second of the turbine system of the vehicle is driven. Are they in one of the cases (see the examples) filled to at least 85%, then the system is vented and shut down.

Die Antriebstätigkeit des Flüssig-Druck-Stickstoff-Treibstoffes basiert auf zwei nachfolgenden Vorgehensweisen:
The driving action of the liquid-pressure-nitrogen fuel is based on two following procedures:

  • 1. - durch Einsatz von feinst gesteuerten Entspannungsventilen, befindet sich der Arbeits­ behälter für das Flüssig-Druck-Stickstoff-Treibmittel optimal unter einem Anfangsdruck von ca. 200,0 ata, das in Arbeitszyklus allmählich bis zu 20,0 ata heruntergefahren wird,1. - by using finely controlled expansion valves, is the working container for the liquid-pressure-nitrogen blowing agent optimally under an initial pressure of approx. 200.0 ata gradually being shut down to 20.0 ata in duty cycle,
  • 2. - durch Einsatz von feinst gesteuerter Anwärmung des Flüssig-Stickstoff-Treibmittels, bei dem Druckniveau von 20,0 ata hält man einfach den aktiv agierenden Arbeitsdruck konstant bei ca. 20,0 ata, bei einer Temperatur von 110°K (= -163°C) langzeitig, ohne die kritische Temperatur des flüssigen Stickstoffs zu erreichen.2. - by using finely controlled heating of the liquid nitrogen blowing agent, in which Pressure level of 20.0 ata, one simply keeps the actively acting working pressure constant at approx. 20.0 ata, at a temperature of 110 ° K (= -163 ° C) long-term, without the critical temperature to reach the liquid nitrogen.

Der antriebsfähige, gasformige Strom des Flüssig-Druck-Stickstoff-Treibstoffes kann also zeitverlängend zweistufig aufrechterhalten werden, und zwar:The drivable, gaseous stream of liquid-pressure-nitrogen fuel can thus time-sustaining two-stage maintenance, namely:

1 Stufe: Entspannung von dem hohen Druck von ca. 200,0 ata, kontinuierlicherweise, auf den konstanten Druck von 20,0 ata mit, wie gesagt, Einhaltung der Temperatur, die die Grenze der kritischen Temperatur nicht erreicht. 1 stage: relaxation of the high pressure of about 200.0 ata, continuously, on the constant pressure of 20.0 ata with, as I said, compliance with the temperature, which is the limit of critical temperature not reached.  

2 Stufe: kontinuierlich einzustellende elektrisch Erwärmung des flüssigen Stickstoff- Treibstoffes zur Aufrechterhaltung des wirkenden Antriebsdruckes von 20,0 ata bis der ganze Vorrat verbraucht wird.2 stage: continuous electrical heating of the liquid nitrogen Fuel for maintaining the effective driving pressure from 20.0 ata to the whole Stock is consumed.

Die beiden o/genannten Arbeitsstufen würden grundsätzlich dafür sorgen, daß die zeitliche Länge der Fahrt mit dem Fahrzeug (ohne größere Tankbehälter) optimal hoch gehalten wird. Die Berechnung dieser Fahrzeit für die erste Stufe wurde auf diese Weise vorgenommen, daß man die mittlere Energie für die Stufe, bezogen auf den aktiv agierenden Arbeitsdruck errechnet, mit der Voraussetzung einer Hilfsmaßnahme (Annahme), daß der höher komprimierte Treibstoff auch höhere Energie aufweisen muß, bei einer konstant gehaltener Temperatur:
The two o / work stages mentioned would basically ensure that the length of time the ride with the vehicle (without larger tank container) is kept optimally high. The calculation of this travel time for the first stage was made in this way by calculating the average energy for the stage in relation to the actively acting working pressure with the assumption of an auxiliary measure (assumption) that the more highly compressed fuel must also have higher energy , at a constant temperature:

{[200/2 (ata) - 20 (ata)]: 20 (ata)} = 4,0.{[200/2 (ata) - 20 (ata)]: 20 (ata)} = 4.0.

Fazit: Der antreibende Druck-Stickstoff-Treibmittel besitzt, gemittelt, eine vierfach größere (mechanische) Energie als der unter konstanten Druck von 20,0 ata agierende Treibstoff. Als einen vermindernden Multiplikator hat man den Koeffizient 0,75 angenommen. Somit die wirkliche Rückwirkung in zeitlicher Funktion kann man wie folgt für die erste Stufe vorstellen:
Conclusion: The driving pressure-nitrogen propellant, averaged, has a four times greater (mechanical) energy than the fuel acting under a constant pressure of 20.0 ata. As a diminishing multiplier, the coefficient 0.75 has been assumed. Thus, the real retroactivity in temporal function can be imagined as follows for the first stage:

Z(eit) 1 = 0,75 × 4,0 = 3,0 (h).Z (eit) 1 = 0.75 × 4.0 = 3.0 (h).

Für die zweite Stufe beträgt die Zeitdauer der Fahrt 1 Stunde (Literatur-Angaben).For the second stage, the duration of the journey is 1 hour (literature data).

Für die Fahrtzeit entscheidend ist die Wahl der Betankungs-Behälter-Größe und die Stückzahl der Betankungsbehälter. Der Treibstoffverbrauch (Flüssig-Stickstoff) wurde für 40,0 kg pro 100 km angenommen, vorausgehend von den eigens durchgeführten Berechnungen.Crucial for the travel time is the choice of refueling tank size and the number of pieces the refueling tank. The fuel consumption (liquid nitrogen) was 40.0 kg per 100 km assumed, previously from the calculations made.

Die Stückzahl der Betankungsbehälter wird auf zwei festgelegt. Berechnung in dem Beispiel 1.The number of refueling tanks is set to two. Calculation in Example 1.

Beispiel 1example 1 Ausmaße des Betankungsbehälters und max. FahrtzeitDimensions of refueling tank and max. travel time

V = 1,10 × 40,0 : 0,81 kg/L = 1,10 × 49,38 = 54,32 L = 54,32 dm3 V = 1.10 × 40.0: 0.81 kg / L = 1.10 × 49.38 = 54.32 L = 54.32 dm 3

= 3,14 × D2 = 3.14 × D 2

/4 × 3D = 3,14 × 3D3 / 4 × 3D = 3.14 × 3D 3

/4
D3
/ 4
D 3

= 54,32 × 4/(3,14 × 3) = 23,057 D = 2,85 dm = 285 mm
H = 3 × 285 mm = 855 mm
Stückzahl 2.
= 54.32 × 4 / (3.14 × 3) = 23.057 D = 2.85 dm = 285 mm
H = 3 × 285 mm = 855 mm
Number of pieces: 2.

Die theoretisch maximale Fahrtzeit für 2 vollbetankte Behälter beträgt:
The theoretical maximum travel time for 2 fully loaded containers is:

tmax = 2 × [3 h (Fahrtzeit/Stufe) + 1 h (Fahrtzeit 2 Stufe)] = 8 h.t max = 2 × [3 h (travel time / stage) + 1 h (travel time 2 stage)] = 8 h.

Die Herstellung von Aktivpellets wird wie folgt vorgenommen.The production of active pellets is carried out as follows.

Beispiel 2Example 2 Aktivpellets auf Kalziumhydroxid-BasisActive pellets based on calcium hydroxide

Die Aktivpellets auf Basis von Kalziumhydroxid werden zur Absorption aus Zuluft von Spurenschadstoffen: NOx, SOx, HCl und CO2 eingesetzt. In einem Pelletiermischer mit Kühlmantel wird ein Gemisch von Kalk (CaO) und Porenbildner (siehe Beispiel 3, Angaben für Trioxid-Aktivpellets) in einer Menge von 100 kg Kalk (CaO) und, bezogen auf die produzierte Pellettenmasse 2,5 bis 4,2% kg Porenbildner, vorgelegt und sehr intensiv vorgemischt. Man gibt nun, portionsweise, unter intensiver Mischung und Kühlung 12-15% Wasser (= Chemiewasser), unter Einhaltung der Temperatur der reagierenden Masse unter 45-50°C, wodurch die Hydroxid-Bildung erfolgt:
The calcium hydroxide-based active pellets are used for absorption from trace pollutants: NO x , SO x , HCl and CO 2 . In a pelletizer with cooling jacket is a mixture of lime (CaO) and pore-forming agent (see Example 3, data for trioxide active pellets) in an amount of 100 kg of lime (CaO) and, based on the pellet mass produced 2.5 to 4.2 % kg of pore former, initially charged and very intensively premixed. It is now, in portions, with intensive mixing and cooling 12-15% water (= chemical water), while maintaining the temperature of the reacting mass below 45-50 ° C, whereby the hydroxide is formed:

CaO + H2O = Ca(OH)2.CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 .

Nach der Abkühlung der umreagierten Masse auf Zimmertemperatur gibt man portionsweise in drei Zeitstufen von je 5 Minuten 15% Pelletierwasser, bezogen auf die gesamte umreagierte Kalziumhydroxidmasse. Der Pelletiervorgang wird so lange fortgesetzt, bis die Pellets Ausmaße unter 3,5 mm, gemittelt, aufweisen. Die jetzt vorliegenden s.g. Grünpellets werden aus dem Pelletiermischer herausgebracht, einige Stunden luftgetrocknet, einen Älterungsvorgang von drei bis vier Tagen und danach, einer Wärmebehandlung, wie nachfolgend für die Trioxid- Aktivpellets im Beispiel 3 beschrieben, ausgesetzt.After cooling the reacted mass to room temperature is added in portions three time increments of 5 minutes 15% pelleting water, based on the total reacted Kalziumhydroxidmasse. The pelleting process is continued until the pellets have dimensions less than 3.5 mm, averaged. The s.g. Green pellets are from the Pelletiermischer brought out, a few hours air-dried, an aging process of three to four days and thereafter, a heat treatment, as described below for the trioxide Active pellets described in Example 3 exposed.

Beispiel 3Example 3 Aktivpellets auf Basis von Dimangan-Trioxid zur selektiven Chemosorption von Sauerstoff aus der ZuluftActive pellets based on Dimangan trioxide for selective Chemosorption of oxygen from the supply air

In einem Pelletiermischer mit Kühlmantel wird ein Gemisch von 100 kg Mangandioxid, und bezogen auf die Gesamtmasse etwa 2,5 bis 4,2 kg einer Mischung von Porenbildner, die sich aus 1/3 Kaolin und 2/3 Montmorrilonit, gewichtsmäßig, zusammensetzt, von dem ca. 60% vor dem eigentlichen Pelletiervorgang und der Rest bei dem Keimbildungs-Stadium, während des Pelletiervorganges, zugegeben werden, 15 bis 18,5 kg langsambindenden Zements und 18 bis 22 kg, dreistufig, in Zeitinterwalen von 10 bis 15 Minuten, Pelletierwasser. Der Vorgang der Pelletierung wird nun unter intensiver Kühlung mit Kühlwasser in dem Kühlmantel so lange fortgesetzt, bis die polidispers pelletierte Masse die Korngröße von 0,5 bis 3,5 mm erreicht. Die s.g. Grünpellets werden jetzt ausgetragen, einige Stunden luftgetrocknet und einem Älterungsvorgang, zwecks Einleitung und teilweiser Durchführung des Zement-Bindungs- Prozesses und einer Wärmebehandlung ausgesetzt. Die Wärmebehandlung beruht darauf, daß man die klimatisierten Aktivpellets in Zeitintervallen von 30 Minuten von 50° bis 520° steigernd erwärmt und in demselben Zeitregime auf die Zimmertemperatur abkühlt.In a pelletizer with cooling jacket is a mixture of 100 kg of manganese dioxide, and based on the total mass about 2.5 to 4.2 kg of a mixture of pore-forming agents, which composed of 1/3 kaolin and 2/3 montmorillonite, by weight, of which approx. 60% are present the actual pelleting process and the remainder at the nucleation stage, during the Pelletiervorganges be added, 15 to 18.5 kg slow-moving cement and 18 to 22 kg, three-stage, in time intersperses of 10 to 15 minutes, pelleting water. The process of Pelleting is now under intense cooling with cooling water in the cooling jacket for so long continued until the polidispers pelletized mass reaches the grain size of 0.5 to 3.5 mm. The s.g. Green pellets are now discharged, air-dried for a few hours and one Aging process to initiate and partially perform the cement binding Process and subjected to a heat treatment. The heat treatment is based on that increasing the air-conditioned active pellets at intervals of 30 minutes from 50 ° to 520 ° heated and cooled in the same time regime to the room temperature.

Die Trioxid-Pellets sind nun einsatzbereit.The trioxide pellets are now ready for use.

Beispiel 4Example 4 Praktische Nutzung der Erfindung für PersonenkraftwagenPractical use of the invention for passenger cars

Bemerkung: die nachfolgende Voraussetzung gilt auch für die unten aufgeführten Beispiele. Es werden hier nur die organisatorischen Maßnahmen erwähnt, die zur praktischen Ausübung der Erfindung notwendig sind.Note: the following requirement also applies to the examples below. It Only the organizational measures necessary for the practical exercise of the Invention are necessary.

Es ist einleuchtend, daß in einem Personenkraftwagen die integrierte Apparatur, beinhaltend drei Segmenteinrichtungen, d. h. Verdichtung (zweistufig), chemosorptive Beseitigung von Sauerstoff und Linde-Gegenstrom-Verflüssigungs-Anlage mit zwei Betankungsbehältern für Flüssig-Druck-Stickstoff-Treibstoff, nicht immer in dem Fahrzeug integriert montiert werden kann, zumal hier noch die elektrische Energie notwendig ist (Antrieb der Verdichtungs­ maschinen). Dieser Nachteil verhindert aber nicht, daß die Besitzer von Personenkraftwagen nicht in den Genuß der Erfindung kommen können, wenn man nur die folgenden Voraussetzungen erfüllt:
It will be appreciated that in a passenger car, the integrated apparatus including three segment devices, ie compression (two-stage), chemosorptive removal of oxygen and Linde countercurrent liquefaction plant with two liquid-nitrogen-nitrogen refueling tanks, are not always in the art Integrated vehicle can be mounted, especially since the electrical energy is still necessary (drive the compaction machines). However, this disadvantage does not prevent the owners of passenger cars from benefiting from the invention if only the following conditions are met:

  • - das Fahrzeug besitzt zwei mengenmäßig ausreichende Betankungsbehälter (siehe Beispiel 1),- The vehicle has two quantitatively sufficient refueling containers (see Example 1),
  • - der Flüssig-Druck-Stickstoff-Treibstoff weist einen Anfangs-Arbeitsdruck von ca. 200,0 ata, auf,the liquid-pressure nitrogen fuel has an initial working pressure of about 200.0 ata,
  • - der Fahrzeugbesitzer hat eigene, oder schnellen Zutritt zu einer Quelle, von Treibstoff in einer Werkstatt oder in einer Treibmittel-Station oder irgendwo sonst.- The vehicle owner has his own, or quick access to a source of fuel in one Workshop or in a propellant station or somewhere else.

Die Ausrüstung, wie schon angesprochen, setzt sich aus drei Ausrüstungs-Sätzen, die zusammen oder aber platzversetzt arbeiten können. Bei dieser Situation gültig ist die nachfolgend Feststellung.The equipment, as already mentioned, is made up of three gear sets, the working together or in a displaced place. In this situation, the valid below statement.

Fazit: Mit eventuellen Flächeneinführung der Erfindung müssen die infrastruktuellen und organisatorischen Maßnahmen nach und nach getroffen werden, und zwar bundesweit, europaweit und weltweit, um die Treibstoff-Stationen mit Apparatur zur Herstellung und Lagerung von unter Druck stehenden Flüssig-Stickstoff-Treibstoff zu ermöglichen. Conclusion: With a possible area introduction of the invention, the infrastructural and organizational measures are taken gradually, and indeed nationwide, Europe-wide and worldwide to manufacture the fuel stations with equipment and Storage of pressurized liquid-nitrogen fuel to allow.  

Der Besitzer eines Personenkraftwagens hat entweder die beiden erst genannten Ausrüstung- Sätze in seiner Garage und läßt, z. B. über die Nacht (billiger Strom, Nutzung der Abwärme für die Zentralheizung, Herstellung von Warmwasser oder aber langzeitige Einspeicherung der Abwärme) oder füllt die Betankungsbehälter auf einer öffentlich-privaten Station oder in einer Autowerkstatt. Er kann dann ungestört an die acht Stunden lang fahren und nach Hause zurückkommen oder aber unterwegs in einer Treibstoff-Station nachfüllen. Diese Selbstbedienung zahlt sich aus. Siehe Beispiel 7.The owner of a passenger car has either the two first mentioned equipment Sets in his garage and leaves, for. B. over the night (cheap electricity, use of waste heat for Central heating, production of hot water or long-term storage of Waste heat) or fill the refueling tanks on a public-private station or in one Auto Repair. He can then drive undisturbed to the eight hours and home come back or refill on the way in a fuel station. These Self-service pays off. See example 7.

Beispiel 5Example 5 Praktische Nutzung der Erfindung bei LastkraftwagenPractical use of the invention in trucks

Es wird angenommen, daß von einem großen Vorteil ist die Aufstellung einer integrierten Anlage, die auch während der Fahrt arbeitet, was insbesondere dazu verhilft, diese Anlage im ganzen kleiner zu gestalten. Auch die weitere Möglichkeit besteht, die Anlage erst auf der Station elektrisch anzuschließen und schnell nachfüllen lassen. In dieser Ausführungsweise besteht auch die Möglichkeit einer wirtschaftlichen Nutzung des hochwertigen, anfallenden Sauerstoffs und der vermarktbaren Einspeicherung der Abwärme des Vorganges.It is believed that one of the great advantages of setting up an integrated Plant that also works while driving, which helps in particular, this facility in the whole smaller. Also the further possibility exists, the plant only on the Station electrically connect and refill quickly. In this embodiment There is also the possibility of an economic use of high quality, accruing Oxygen and the marketable storage of waste heat of the process.

Beispiel 6Example 6 Praktische Nutzung der Erfindung bei treibstoffbetriebenen Einrichtungen/Ein­ heiten der Bundesbahn, der Binnenwasser-Schiffahrt und der industriellen Einrichtungen und AnlagenPractical Use of the Invention in Fuel Operated Facilities Federal Railways, inland waterway shipping and the industrial sector Facilities and facilities

Die Taktik der Vorgehensweise wie im Beispiel 5.The tactics of the procedure as in Example 5.

Beispiel 7Example 7 Relative Wirtschaftlichkeit des praktischen Einsatzes von Flüssig-Druck- Stickstoff als Treibstoff für, grundsätzlich, PersonenkraftwagenRelative cost-effectiveness of the practical use of liquid-pressure Nitrogen as fuel for, in principle, passenger cars

Der Rohstoff für den Treibstoff ist die atmosphärische Luft. Es wird grundsätzlich nur eigene Arbeit in Anspruch genommen. Es entstehen wertvolle Nebenprodukte, die zum Vorteil genutzt oder vermarktet werden können, und im besonderen:
The raw material for the fuel is the atmospheric air. In principle, only one's own work is required. The result is valuable by-products that can be used or marketed for the benefit of others, and in particular:

  • - die Abwärme, die praktisch genutzt werden kann,- the waste heat that can be put to practical use
  • - der Sauerstoff, der zur Anreicherung der Zuluft zum Ofen der eigenen Zentralheizungs-Anlage preiswert und thermisch sehr effizient eingesetzt werden kann, und überraschenderweise,- The oxygen, which enriches the supply air to the furnace of its own central heating system inexpensive and thermally very efficient, and surprisingly,
  • - man kann den Flüssig-Druck-Stickstoff-Treibstoff zum Aufbau einer Konditionierungs- Einrichtung für die Sommerzeit im Haus und im Fahrzeug nutzen.it is possible to use the liquid-pressure-nitrogen fuel to build up a conditioning Use summer time equipment in the house and in the vehicle.

Der Rohstoff selbst, kostet nichts, übt also keinen Einfluß auf die Kosten des neuen Treibstoffes aus. Auch die Arbeit in einem hochautomatisierten Betrieb basiert lediglich auf einem Knopfdruck zur Einschaltung des Aggregates und damit kostet nichts. Die Mineralölsteuer muß unbedingt ausfallen, weil kein Öl zum Einsatz kommt und kein direktes Einkommen eingebracht wird.The raw material itself costs nothing, so it has no influence on the costs of the new one Fuel off. The work in a highly automated operation is based only on pressing a button to turn on the unit and thus costs nothing. The Mineral oil tax must necessarily fail because no oil is used and no direct Income is introduced.

Es bleiben also die Energie-, die Amortisations- und die Nebenkosten des neuen Treibstoffs. Nachfolgend wird ein Versuch einer Vorberechnung der Treibstoffkosten unternommen. Als Basis wurde der Preis eines Kilograms Flüssig-Druck-Stickstoffes zugrundegelegt, für dessen Herstellung die Energieverbrauch 1,25 kWh/kg beträgt. Danach sieht die Vorberechnung wie folgt:
So there are the energy, the amortization and the additional costs of the new fuel. Subsequently, an attempt is made to precalculate fuel costs. As a basis, the price of a kilogram of liquid-pressure nitrogen was used, for the production of which energy consumption is 1.25 kWh / kg. After that, the pre-calculation looks like this:

AL=L<a) Treibstoffkosten f. 100 km Fahrt:AL = L <a) Fuel costs f. 100 km drive: 40,0 kg × 1,25 kWh/kg × 0,10 DM/kWh (Nachtstrom)40.0 kg × 1.25 kWh / kg × 0.10 DM / kWh (night stream) 5,00 DM5,00 DM b) Amortisation, 20% d. Pos. "a"b) amortization, 20% d. Pos. "A" 1,00 DMDM 1.00 c) Nebenkosten, 10% d. Pos. "a"c) additional costs, 10% d. Pos. "A" 0,50 DM0.50 DM zusammentogether 6,50 DM6.50 DM

Fazit: die Selbstkosten des neuartigen Treibstoffes betragen für eine Fahrt von 100 km sechs Mark fünfzig Pfennige (= 6,50 DM), d. h. 0,06 Pf für 1 km. Dagegen die Normalbenzinkosten würden 16 Pf pro km betragen und sind mit einem starken Steigerungstrend belastet.Conclusion: the cost of the novel fuel is for a drive of 100 km six marks fifty pfennigs (= 6.50 DM), d. H. 0.06 pfennigs for 1 km. In contrast, the Normal gasoline costs would be 16 pfennigs per km and are with a strong Increasing trend burdened.

Bei der Nutzung der elektrischen Energie wurde angenommen, daß sie in ca. 10 Jahren, die zum Aufbau des neuen Netzes der Treibstoffversorgung gebraucht werden, eine saubere Ökoenergie sein wird.The use of electrical energy was assumed to take place in about 10 years, the needed to build the new network of fuel supply, a clean Eco-energy will be.

Der, gasförmige, aus dem Auspuffrohr nach abgeschlossener Arbeit ausströmende Stickstoff weist tiefe Temperaturen aus, die gefährlich für die Umgebung sein können. Um dieser Gefahr vorzubeugen, wird das Endstück des Auspuffrohres mit einem Ejektor ausgestattet, der es ermöglicht, die atmosphärische Luft anzusaugen um den Auspuffstrom auf die Umgebungs­ temperatur zu bringen.The gaseous nitrogen flowing out of the exhaust pipe after completion of work has low temperatures that can be dangerous to the environment. To this danger To prevent this, the end piece of the exhaust pipe is equipped with an ejector, which it allows to suck in the atmospheric air around the exhaust flow to the environment bring temperature.

Die Einrichtung wird voll mit redundanter Meß- und Regeltechnik ausgestattet und auf dem Meßpult des Fahrers/Benutzers mit akustisch-elektrisch Warnsignalen im Falle eines Fehlverhaltens angezeigt.The device is fully equipped with redundant measuring and control technology and on the Controller of the driver / user with acoustic-electric warning signals in case of a Incorrect behavior displayed.

Die Erfindung beschränkt sich nicht ausschließlich auf die o/g Beispiele und betrifft auch andere Möglichkeiten des praktischen Einsatzes, die auf dem Einsatz von Treibstoffen oder aber Stickstoff-Rohstoffen für die allgemeine oder industrielle Nutzung, basiert.The invention is not limited to the o / g examples and concerns also other ways of practical use that are based on the use of Fuels or nitrogen raw materials for general or industrial use Usage, based.

Claims (43)

1. Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Flüssig-Stickstoff als Treibstoff/Antriebsmittel, direkt aus der atmosphärischen Luft, zum Antrieb von Turbinen mobiler Einheiten (z. B. von Personen-, Last-Kraftfahrzeugen oder anderen, schienengebundenen, Straßen-, Luft-, Wasser- Fahrzeugen oder sich in einer Vorwärts- oder Rundum-Bewegung befindlicher Geräte, Werkzeuge, Reaktoren, Aufzüge, Tragbrücken oder drgl.), dadurch gekennzeichnet, daß als einsatzfertig, unter Druck von ca. 200 ata stehender Flüssig-Stickstoff-Treibstoff, genannt Flüssig- Druck-Stickstoff-Treibstoff, eingesetzt wird, der orts- und platzgebunden direkt in oder um die angetriebene Einheit erzeugt und eingesetzt wird.1. A method and apparatus for producing liquid nitrogen fuel / propellant directly from atmospheric air, for propulsion of mobile unit turbines (eg, passenger, cargo, or other rail, road, air, etc.) vehicles. , water vehicles, or in-a forward or all-round movement of equipment, tools, reactors, elevators, the supporting bridges or DRGL.), characterized in that when ready for use, under pressure of about 200 ata liquid nitrogen fuel, called liquid-pressure-nitrogen fuel, is used, which is generated locally and place bound directly in or around the driven unit and used. 2. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamteinrichtung sich aus drei Segmentteilen paketweise zusammensetzt, die je nach dem zur Verfügung stehenden, freien Montageplatz, als integrierte oder separat aufzustellende Einzel-Einrichtungen, die gleichzeitig nebeneinander oder platzversetzt zusammenarbeitend, auftreten.2. Method and device according to claim 1, characterized in that the Entire facility is composed of three segment parts in packages, depending on the available, free installation space, as an integrated or separately aufzustellende Individual facilities that work together side by side or occur. 3. Verfahren und Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamteinrichtung sich aus folgenden Einzel-Teilen zusammensetzt: zweiteiliger, mehrstufiger Verdichtungsaggregat, Doppel-Reaktoren zur selektiven Absorption aus der Luft und Vorentsorgung des Sauerstoffanteiles und Linde-Gegenstromverflüssigungsaggregat, die in kompletten Sätzen hergestellt und geliefert aber verschiedenartige Aufstellung- und Arbeits- Möglichkeiten bieten.3. Method and device according to one of claims 1 and 2, characterized that the overall device is composed of the following individual parts: two-piece, Multi-stage compression unit, double reactors for selective absorption from the air and pre-treatment of the oxygen content and Linde countercurrent liquefaction unit, which in made and delivered in complete sets, but with different types of installation and working Offer posibilities. 4. Verfahren und Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Druck-Stickstoff-Antriebsmittel an dem direkten Einsatzplatz langzeitig nicht gelagert, sondern in der für den normalen Betrieb genügenden Menge vorproduziert wird, wobei die zwischenzeitlich gelagerte Menge maximal unter 200% des stündlichen Normal- Verbrauches (stand-by-Druck 200,0 ata, Antriebsdruck von 20,0 ata) beträgt.4. Method and device according to one of claims 1, 2 and 3, characterized that the liquid pressure nitrogen propellant at the direct site not long term stored but is pre-produced in the quantity sufficient for normal operation, the meanwhile stored quantity being less than 200% of the hourly normal Consumption (stand-by pressure 200.0 ata, drive pressure of 20.0 ata) is. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in dem die Herstellung von Druck-Flüssig- Stickstoff-Treibstoff nicht durch die direkte Luftverflüssigung und eventuell Verdampfen erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffanteil des zu verarbeitenden atmosphärischen Luftstromes vorerst durch eine quantitative, selektive Chemosorption vor dem Verflüssigungsvorgang beseitigt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, in which the production of pressure-liquid Nitrogen fuel is not generated by the direct air liquefaction and possibly evaporation is characterized in that the oxygen content of the processed atmospheric airflow for the time being by a quantitative, selective chemosorption before Liquefaction process is eliminated. 6. Verfahren nach Anspruch 1, nach dem die Qualität des pelletierten Aktivstoffes zur selektiven Chemosorption von Sauerstoff, d. h. des Dimangantrioxids, mit dem Ziel physikalisch aufgewertet wird, um den Gehalt an Rest-Sauerstoff in dem Stickstoffstrom unter die Konzentration 500 mg Sauerstoff/m3 (i.N.tr) zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß es während des polidispers durchgeführten Pelletierungsvorganges technisch-physikalischen Spezialmaßnahmen unterliegt, die seiner Aktivität der Chemosorption und der quantitativ­ selektiven Arbeit gerecht werden.6. The method of claim 1, according to which the quality of the pelletized active substance for selective chemisorption of oxygen, ie the Dimangantrioxids, is upgraded physically with the aim to determine the content of residual oxygen in the nitrogen stream under the concentration 500 mg of oxygen / m 3 (iNtr), characterized in that it undergoes technical-physical special measures during the polidispers Pelletierungsvorganges that meet its activity of chemosorption and quantitatively selective work. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß das polidispers pelletierte Dimangantrioxid eine mechanische Druckfestigkeit von min 20 kg/cm2 aufweist.7. The method according to any one of claims 5 and 6, characterized in that the polidispers pelletized dimanganese trioxide has a mechanical compressive strength of min 20 kg / cm 2 . 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Oberfläche des pelletierten Dimangantrioxids wenigstens 50 m2/g beträgt, wobei die Porosität zu 40 bis 60% aus Nano- und der Rest aus Mikro-Poren besteht.8. The method according to any one of claims 5, 6 and 7, characterized in that the specific surface of the pelleted Dimangantrioxids is at least 50 m 2 / g, wherein the porosity consists of 40 to 60% of nano and the rest of micro-pores , 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die o/genannte Porosität durch eine Spezialbehandlung der fertiggestellten Grünpellets und deren Alterungsprozeß in der Weise erfolgt, daß die Pellets einer Wärmebehandlung unterworfen werden. 9. The method according to any one of claims 5 and 8, characterized in that the o / mentioned Porosity through a special treatment of the finished green pellets and their Aging process is carried out in such a way that the pellets subjected to a heat treatment become.   10. Verfahren nach Anspruch 9, zur Herstellung einer optimalen Porosität der Aktivpellets, dadurch gekennzeichnet, daß temperatur-empfindliche anorganische Porenbildner in einem Gewichts-Anteil von 3,5 bis 5,2% vorteilhafter 3,8 bis 4,6%, bezogen auf die erstfertige Grünpelletsmasse, teilweise vor dem Pelletiervorgang und nachfolgend während des Pelletiervorganges und daher vor dem nachfolgenden Wärmebehandlung, zugegeben werden.10. The method according to claim 9, for producing an optimal porosity of the active pellets, characterized in that temperature-sensitive inorganic pore-forming agent in a Weight fraction of 3.5 to 5.2% more advantageous 3.8 to 4.6%, based on the original Green pellet mass, partly before the pelleting process and subsequently during the Pelletiervorganges and therefore before the subsequent heat treatment, are added. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß als temperaturempfindliche Porenbildner ein Gemisch von zwei Silikaten mit Blattstruktur, d. h. von, gewichtsbezogen, 1/3 Kaolinit und 2/3 Montmorrilonit, eingesetzt wird.11. The method according to any one of claims 9 and 10, characterized in that as temperature-sensitive pore builders a mixture of two silicates with leaf structure, d. H. from, based on weight, 1/3 kaolinite and 2/3 montmorillonite. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gemischkomponenten verschiedenartig feinkörnig, und zwar, unter 50 µm für Kaolinit und unter 100 µm für Montmorrilonit, eingesetzt werden.12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the two Mixed components of various fine-grained, and indeed, below 50 microns for kaolinite and below 100 microns for montmorillonite, are used. 13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturempfindlichen Porenbildner zweimal in das zu pelletisierende Gemisch zugegeben werden, und zwar, zum ersten Mal zur Herstellung des homogenen Einsatzgemisches vor dem Mischvorgang in einer Teilmenge von 60 bis 65%, und zum zweiten Mal, während des Pelletierzyklus, der Rest, während eines Pelletierzyklus der s.g. Keimpellets (Ausmaße der sich bildenden Pellets 0,01 bis 0,15 mm).13. The method according to claim 10, characterized in that the temperature-sensitive Pore formers are added twice in the mixture to be pelletized, namely, for first time for the preparation of the homogeneous feed mixture before the mixing process in one Subset of 60 to 65%, and for the second time, during the pelleting cycle, the remainder, during a pelleting cycle the s.g. Keimellets (dimensions of the pellets forming 0.01 to 0.15 mm). 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das geschüttete Gewicht der physikalisch einsatzfertigen Aktivpellets minimal 1,25 kg/Liter beträgt.14. The method according to any one of claims 6 and 8, characterized in that the poured weight of the physical ready-to-use active pellets is at least 1.25 kg / liter. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Prozeßstufe des Vorganges, die Verdichtung, wenigstens zweistufig durchgeführt wird, wobei die erste Stufe den Druck von 20 ata nicht überschreitet.15. The method according to any one of claims 1, 2, 3 and 7, characterized in that the first Process stage of the process, the compression, at least carried out in two stages, the first stage does not exceed the pressure of 20 ata. 16. Verfahren nach dem Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Prozeßstufe der Verdichtung durch einen Schraubenkompressor und die zweite Stufe der Verdichtung durch einen wenigstens zweistufig arbeitenden Kolbenkompressor erfolgt, worauf am Ende des Verdichtungsvorganges, vor dem Eintreten in das Linde-Gegenstrom-Verflüssigungs-Aggregat das Prozeßgas durch intensive Kühlung mit Luftstrom seine Prozeßwärme abgibt.16. The method according to claim 15, characterized in that the first process stage of Compression by a screw compressor and the second stage of compression by an at least two-stage working piston compressor takes place, whereupon at the end of Compacting process, before entering the Linde countercurrent liquefaction unit the process gas releases its process heat through intensive cooling with air flow. 17. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamt-Einrichtung als integriert, separat in Teilen montiert oder platzversetzend beweglich/mobil benutzt wird.17. The method according to claim 1, characterized in that the overall device as integrated, separately mounted in parts or displaced movable / mobile is used. 18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 15 und 16, zur Einsparung des Montageplatzes, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdichtersystem an einem äußerlichen elektrischen Anschluß angeschlossen oder außerhalb der mobilen Einheit (z. B. auf der Benzinstation, in der Werkstatt oder in der Garage des Fahrzeugbesitzers), oder aber tragbar, konstruiert und montiert wird.18. Device according to one of claims 1, 15 and 16, for saving the assembly space, characterized in that the compressor system is connected to an external electrical Connection connected or outside the mobile unit (eg on the gasoline station, in the Workshop or in the garage of the vehicle owner), or else portable, constructed and is mounted. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Komprimierungswärme nützlich aufgefangen, eventuell gespeichert und damit genutzt wird.19. The method according to any one of claims 15 to 18, characterized in that the Compressive heat collected useful, possibly stored and used. 20. Verfahren und Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angesaugte atmosphärische Luft vor der Komprimierungsstufe von Staub-, Mikrostaub- und Kohlendioxid-Anteilen befreit und nachfolgend fein getrocknet wird.20. The method and device according to claim 1, characterized in that the aspirated atmospheric air before the compression stage of dust, micro dust and Free carbon dioxide portions and subsequently finely dried. 21. Verfahren nach dem Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Filteraggregat sich aus drei integrierten, austauschbaren Filtereinsätzen zusammensetzt, und zwar, in die Richtung des stattfindenden Durchflusses gesehen, aus einem Filzfilter zur Abfilterung von Staub und Mikrostaub, aus einer Schüttung von Kalziumhydroxid-Pellets zur chemischen Beseitigung von Luft-Spurenschadstoffen: NOx, SOx, HCl und CO2, und aus einer Schüttung von Silikagel zur Trocknung des Luftstromes. 21. The method according to claim 20, characterized in that the filter unit is composed of three integrated, interchangeable filter cartridges, namely, seen in the direction of taking place flow, from a felt filter for filtering dust and micro-dust, from a bed of calcium hydroxide Pellets for the chemical removal of air pollutants: NO x , SO x , HCl and CO 2 , and a bed of silica gel to dry the air stream. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, zur Herstellung von Kalziumhydroxid- Aktivpellets für die Vorreinigung des Zuluftstromes, dadurch gekennzeichnet, daß es ausgehend von Weißkalk (CaO) während des Pelletisierungsvorganges zuerst einer Hydratisierungsreaktion durch Zugabe von Chemiewasser bei einer Arbeitstemperatur von unter 50°C unterliegt und danach polidispers pelletiert, luftgetrocknet, gealtert und einer Aufwärts-/Rückwärts-Wärmebehandlung unterworfen wird.22. The method according to any one of claims 8 to 14, for the production of calcium hydroxide Active pellets for the pre-cleaning of the supply air flow, characterized in that it starting from white lime (CaO) during the pelletization process first one Hydration reaction by addition of chemical water at a working temperature of subjected to polidispers, air-dried, aged and one Up / Reverse heat treatment is subjected. 23. Verfahren und Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die komprimierte Wärme übernehmenden Kühler, Ammoniak-Nachkühler und, darüber hinaus, in dem Gegenstromkühler der Linde-Verflüssigungs-Anlage, alle Apparaten­ wände, die mit den an dem Vorgang teilnehmenden Gasströmen in Berührung kommen, mit einer Schicht von 0,05 bis 0,08 mm von wasserabweisendem und tiefe Temperaturen vertragendem Silikon-Harz (-200°C) beschichtet werden.23. Method and device according to one of claims 3 and 15, characterized that in which the compressed heat taking cooler, ammonia aftercooler and, In addition, in the countercurrent cooler of the Linde liquefaction plant, all apparatus walls, which come into contact with the gas streams participating in the process, with a layer of 0.05 to 0.08 mm of water-repellent and low temperatures silicone resin (-200 ° C). 24. Verfahren und Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der selektiv und chemosorbisch gebundene Sauerstoff grundsätzlich durch mechanische Expansion freigesetzt, entsorgt und wie folgt angewendet wird:
  • - Entspannung in die Atmosphäre,
  • - Entspannung in einem Arbeits-Zuluftstrom, zwecks Bildung von an Sauerstoff angereicherter Luft, z. B. für eine nützliche Brennstoff-Verfeuerung,
  • - Aufarbeitung zum Flüssig-Sauerstoff durch Montage einer separaten Aufarbeitungsanlage.
24. A method and device according to any one of claims 5 to 15, characterized in that the selectively and chemosorbically bound oxygen released in principle by mechanical expansion, disposed of and applied as follows:
  • - Relaxation in the atmosphere,
  • - Relaxation in a working supply air, in order to form oxygen-enriched air, for. For a useful fuel burn,
  • - Workup to liquid oxygen by mounting a separate processing plant.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß die diskontinuierlich arbeitende selektive Sauerstoff-Absorptions-Einheit das zeitlich kontinuierliche Funktionieren der Linde-Gegenstrom-Stickstoffverflüssigung samt des Verdichtungsvorganges, durch die zeitlich versetzt intermittierende Arbeit von zwei abgestimmt arbeitenden Reaktoren aufrechterhält.25. The method according to any one of claims 1, 2, 3 and 24, characterized in that the discontinuously operating selective oxygen absorption unit which is continuous in time Functioning of the Linde countercurrent nitrogen liquefaction including the compression process, by the intermittent intermittent work of two tuned reactors maintains. 26. Verfahren und Einrichtung nach dem Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Zyklenarbeit des Doppel-Reaktor-Systems der selektiven Sauerstoff-Sorption bis 12 Arbeitstakte in der Stunde aufweist.26. Method and device according to claim 25, characterized in that the Cycle work of the double-reactor system of selective oxygen sorption up to 12 Working cycles per hour. 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Aufnahmebehälter für das Flüssig-Druck-Stickstoff-Antriebsmittel eingesetzt werden, von denen der eine den verflüssigten Stickstoff zur zeitlich begrenzten Aufbewahrung aufnimmt und aus dem zweitem die Antriebsflüssigkeit in die Turbine durch Entspannung und eventuell thermische Verdampfung unter dem Druck 20 ata gespeist wird.27. The method according to any one of claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that two Receiving containers are used for the liquid-pressure nitrogen propellant, of which the one takes the liquefied nitrogen for temporary storage and off the second, the drive fluid into the turbine by relaxation and possibly thermal Evaporation is fed under pressure 20 ata. 28. Verfahren und Ausrüstung nach einem der Ansprüchen 1, 2, 3 und 27, in denen der mechanische Antrieb sich aus zwei grundsätzlichen Vorgängen zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter für den in dem laufenden Vorgang anfallenden Flüssig-Stickstoff-Treibstoff unter einem Druck von etwa 200 ata arbeitet und bei einem Druck von etwa 20 ata in den Kreislauf: Aufnahmebehälter-zweite Verdichtungsstufe entspannt wird, und der den Antrieb gewährleistende Arbeitsbehälter einen zeitlich kontinuierlichen Stickstoff- Antriebsstrom von 20 ata liefert, wobei dies in zwei Stufen erfolgt.28. The method and equipment according to any one of claims 1, 2, 3 and 27, in which the mechanical drive is composed of two basic operations, thereby characterized in that the receptacle for the costs incurred in the ongoing process Liquid nitrogen fuel operates under a pressure of about 200 ata and at a pressure of about 20 ata in the circulation: receptacle-second compression stage is relaxed, and the working container ensuring the drive has a temporally continuous nitrogen Drive current of 20 ata, this being done in two stages. 29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26, 27, dadurch gekennzeichnet,daß man das Kreislaufgas vor dem Eintritt in die Linde-Gegenstrom-Verflüssigung-Anlage mit Ammoniak- Kühlungsverfahren zusätzlich abkühlt wird.29. The method according to any one of claims 26, 27, characterized in that the Recycle gas before entering the Linde countercurrent liquefaction plant with ammonia Cooling process is additionally cooled. 30. Verfahren und Ausrüstung nach dem Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe der Antriebsleistung durch eine zeitliche Entspannung von 200 auf 20 ata, und in der zweiter Stufe der Antriebsleistung, eventuell, durch elektrische Vorheizung, der Antriebsstrom genau auf 20 ata aufrechterhalten wird, ohne die kritische Temperatur des Flüssig-Stickstoff-Treibmittels zu erreichen. 30. The method and equipment according to claim 28, characterized in that in the first stage of the drive power by a temporal relaxation of 200 to 20 ata, and in the second stage of the drive power, possibly, by electric preheating, the Drive current is maintained exactly at 20 ata, without the critical temperature of the To achieve liquid nitrogen blowing agent.   31. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, grundsätzlich die Personen-Kraftfahrzeuge, keinen Verdichter mit sich führen und die Betankung an den individuell mobilen Aggregaten in der Benzinstation, in der Werkstatt oder in der Garage des Fahrzeugbesitzers erfolgt.31. The method according to claim 1, characterized in that, in principle the Passenger vehicles, do not carry a compressor and refueling to the individually mobile units in the petrol station, in the workshop or in the garage of the Vehicle owner takes place. 32. Verfahren nach einem der Ansprüche 24, 25 und 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannung des chemosorbierten Sauerstoffs unter Zuhilfenahme des Warmluftstromes nach der Kühlung des hoch komprimierten gasförmigen Stickstoffstromes vor dem Linde- Gegenstrom-Verflüssigungs-Vorgang erfolgt.32. The method according to any one of claims 24, 25 and 26, characterized in that the Relaxation of the chemosorbed oxygen with the aid of the hot air stream after the cooling of the highly compressed gaseous nitrogen stream in front of the Linde Countercurrent liquefaction process takes place. 33. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das komprimierte Stickstoffgas nach der Chemisorption von Sauerstoff, aber vor dem Eintritt in die Kühlungsstufe, von seinen Sauerstoffresten befreit wird.33. The method according to claim 1, characterized in that the compressed Nitrogen gas after the chemisorption of oxygen, but before entering the Cooling stage, is freed of its oxygen radicals. 34. Verfahren nach dem Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß als Sauerstoff absorbierendes Aktivmaterial das auf Rotglut elektrisch erhitzte, kleinmaschige Drahtgewebe aus Kupfer und/oder Silber eingesetzt wird.34. The method according to claim 32, characterized in that as oxygen absorbent active material the red-hot electrically heated, small-meshed wire mesh made of copper and / or silver is used. 35. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 und 34, abhängig von der Rest- Sauerstoff- Konzentration in dem Prozeßgas, dadurch gekennzeichnet, daß die abgearbeiteten Siebe periodisch ausgetauscht und bei einer Temperatur von 200°C regeneriert werden, wobei der Sauerstoffanteil sich vollständig löst und nützlich aufgefangen und angewendet werden kann.35. The method according to any one of claims 33 and 34, depending on the residual oxygen Concentration in the process gas, characterized in that the processed sieves periodically exchanged and regenerated at a temperature of 200 ° C, wherein the Oxygen content dissolves completely and can be collected and used in a useful way. 36. Verfahren und Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede sich bewegende Einheit mindestens einen, auch von außen betätigten, Anschluß- Kupplung fest montiert besitzt, die es erlaubt, den Flüssig-Stickstoff aus den Betankungsbehältern zur Brandbekämpfung im Einheitsbereich oder außerhalb des Einheitsbereiches einzusetzen.36. Method and device according to claims 1 to 4, characterized in that each moving unit has at least one connecting terminal, It has a permanently mounted coupling, which allows the liquid nitrogen to escape Refueling tanks for firefighting in the unit area or outside the Use unit area. 37. Verfahren und Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die neue Verfahrensweise zur Herstellung von Stickstoff-Rohstoffquellen für technische Großsynthesen, z. B. zur Ammoniak-Herstellung, benutzt wird.37. Method and device according to one of claims 1 to 36, characterized that the new procedure for the production of nitrogen sources of raw materials for technical Major syntheses, z. B. for ammonia production, is used. 38. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die neue Verfahrensweise in den Alt-Einheiten, zwecks Modernisierung, eingesetzt wird.38. The method according to any one of claims 1 to 36, characterized in that the new Is used in the old units, for the purpose of modernization. 39. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vor- bzw. Nach-Füllung von flüssigen Stickstoff aus den Vorräten an flüssigem Druck-Stickstoff verschiedener Herkunft, z. B. in den Treibmittelstationen, stattfindet.39. The method according to claim 1, characterized in that a pre- or post-filling of liquid nitrogen from inventories of liquid nitrogen pressure of various origin, z. B. in the propellant stations, takes place. 40. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 39, in dem der Flüssig-Druck-Stickstoff-Treibstoff einen Stromgenerator antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte elektrische Energie zum Antrieb von Elektromotoren an den Rädern des Fahrzeuges zugeführt wird.40. The method according to any one of claims 1 to 39, in which the liquid-pressure-nitrogen fuel driving a power generator, characterized in that the generated electrical energy is supplied to drive electric motors on the wheels of the vehicle. 41. Verfahren nach Anspruch 40, in dem der Stromgenerator des stillstehenden Fahrzeuges, an die fremde elektrische Energie angeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressor-Anlage zur Herstellung von Flüssig-Druck-Stickstoff-Treibstoff durch den eingeschalteten Stromgenerator (arbeitend als elektrische Motor) angetrieben wird.41. The method of claim 40, wherein the power generator of the stationary vehicle, is connected to the foreign electrical energy, characterized in that the Compressor plant for the production of liquid-pressure nitrogen fuel by the switched-on power generator (working as an electric motor) is driven. 42. Verfahren und Einrichtung nach einem der Einsprüche 1 bis 41, die das Ausscheiden von sehr kalten Stickstoff-Auspuffgasen vermeidet, dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück des Auspuffrohres in Form eines Eiektor-Systems, das, ausnützend ein Überdruck von gasförmigen Stickstoff von ca. 0,5 bis 1,5 ata, in der Weise die Außenluft ansaugt, daß der in die Atmosphäre ausscheidende Stickstoff die Außentemperatur +/-10°C erreicht 42. The method and device according to any one of claims 1 to 41, which precludes the departure of avoids very cold nitrogen exhaust gases, characterized in that the tail of the Exhaust pipe in the form of an Eiektor system, which, taking advantage of an overpressure of gaseous Nitrogen of about 0.5 to 1.5 ata, in the way the outside air sucks, that into the atmosphere outgoing nitrogen reaches the outside temperature +/- 10 ° C   43. Verfahren und Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 42, die redundant, meßtechnisch und vollautomatisch die Sicherheit der Arbeit der Einrichtung gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende, grundsätzliche meßtechnische Ausrüstung montiert, und dem Fahrer/Benutzer Richtwerte angezeigt werden:
  • - Start/Stop,
  • - redundante Entspannungsventile an Tankbehältern,
  • - Anzeigen von Drücken und Temperaturen,
  • - Anzeige von dem Funktionieren der elektrischen Heizung für Tankbehälter,
  • - Anzeige des Füllgrades der Tankbehälter,
wobei jede Fehlanzeige ein Alarm auslöst.
43. The method and device according to one of claims 1 to 42, the redundant, metrologically and fully automatically ensure the safety of the work of the device, characterized in that the following, mounted basic metrological equipment, and the driver / user indicative values are displayed:
  • - Start / Stop,
  • - redundant expansion valves on tank containers,
  • - displaying pressures and temperatures,
  • Indication of the functioning of the electric heater for tank containers,
  • Indication of the filling level of the tank containers,
each false indication triggers an alarm.
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