DE19748966A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung und Lagerung von flüssiger Luft - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung und Lagerung von flüssiger LuftInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung und
Lagerung von flüssiger Luft.
Unter dem Begriff "flüssige Luft" ist hier verflüssigte Luft mit einem Gehalt von 1
bis 80 Vol.-% Sauerstoff und 20 bis 99 Vol.-% Stickstoff sowie 0 bis 5 Vol.-%
Nebenbestandteilen, insbesondere Argon zu verstehen, die eine Temperatur von
75 bis 140 K bei einem Druck von 1 bis 40 bar, aufweist.
Flüssige Luft kann hergestellt werden mit Hilfe verschiedener Verfahren, wobei
die Verfahren nach Linde, nach Claude und nach Heylandt die bekanntesten sind.
Das Verfahren von Linde beruht darauf, Luft mit Hilfe eines
Gegenstrom-Wärmetauschers unter Ausnutzung des Joule-Thomson-Effektes zu
verflüssigen. Bei diesem Verfahren wird die Luft von einem meist mehrstufigen
Kompressor bei Umgebungstemperatur und bei Atmosphärendruck angesaugt,
auf einen höheren Druck verdichtet, in einem Gegenstrom-Wärmetauscher
abgekühlt und durch Drosselung über ein Ventil wieder auf Anfangsdruck
entspannt, wobei die auftretende Kompressionswärme an Kühlwasser abgeführt
wird. Bei diesem Verfahren kann bei gleich großer Menge verflüssigter Luft
erheblich an Kompressionsarbeit gespart werden, wenn man den Enddruck der
Drosselung höher als Atmosphärendruck wählt (Hochdruckkreislaufführung). Eine
weitere Verbesserung ergibt sich durch eine Vorkühlung der Luft.
Beim Claudeschen Luftverflüssigungsverfahren wird angesaugte Luft verdichtet
und in einem ersten Gegenstrom-Wärmetauscher durch die bereits entspannte
Luft abgekühlt. Ein Teil der verdichteten Luft wird dann auf Atmosphärendruck
entspannt und durch einen zweiten Gegenstrom-Wärmetauscher zurückgeleitet.
In dem zweiten Wärmetauscher überträgt die entspannte Luft ihre Kälte auf den
anderen abgezweigten Teil der verdichteten Luft, der hierdurch verflüssigt wird.
Das Verfahren nach Heylandt stellt einen Sonderfall des Claudeschen Verfahrens
dar, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Luft mit einem Druck von 150 bis
200 bar und mit Umgebungstemperatur in die Expansionseinrichtung eintritt.
Darüber hinaus ist in der AU 383 884 B ein Verfahren zur Gewinnung von
flüssiger Luft unter Ausnutzung des bei der Verdampfung zur Verfügung
stehenden Kälteinhalts von Bestandteilen der Luft in flüssiger Form bekannt
geworden. Vorzugsweise wird hier der Kälteinhalt am Ort der Weiterverwendung
des flüssigen Luftbestandteiles ohne Anwendung einer Kältemaschine an die zu
verflüssigende Luft abgegeben und die erhaltene flüssige Luft wird vorzugsweise
in die Luftzerlegungsanlage rückgeführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu
schaffen, um insbesondere unter Ausnutzung des bei der Erhitzung bzw.
Verdampfung zur Verfügung stehenden Kälteinhalts von Bestandteilen der Luft in
flüssiger Form flüssige Luft herzustellen und mit möglichst hoher Sicherheit zu
lagern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1
angegebenen Merkmalen und mit Hilfe eines Verfahrens gemäß dem Anspruch
12 gelöst. Mit dem Begriff "frische Luft" wird hier die Luft bezeichnet, welche noch
nicht in einem Wärmetauscher abgekühlt wurde, um sie zu verflüssigen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Verfahren werden nun anhand
einer Abbildung (Figur) beispielhaft näher erläutert.
Die Figur zeigt beispielhaft die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung und
Lagerung von flüssiger Luft.
Die frische Luft wird durch Leitung 1 zuerst einem Filter 2 zugeführt, um sie von
groben Schmutzpartikeln zu reinigen. Als Filter 2 wird vorzugsweise ein
Taschenfilter eingesetzt. Anschließend wird die so vorgereinigte Luft über eine
Leitung 3 einer Vorrichtung zum Verdichten 4, vorzugsweise ein Schrauben-oder
Turboverdichter, zugeführt. Es ist ebenso möglich, eine mehrstufige Vorrichtung
zum Verdichten 4, vorzugsweise Turbo- oder Kolbenverdichter, einzusetzen. Die
auf einen Druck von 1,1 bis 40 bar verdichtete Luft wird über eine Leitung 5 einem
Nachkühler 6, vorzugsweise ein Rippenrohrkühler, zugeführt und gekühlt auf eine
Temperatur von 273 bis 313 K (0 bis 40°C). Anschließend wird die Luft über eine
Leitung 7 und über einen Pufferbehälter 8, mit einem Volumen von 0,1 bis 10 m3
und vom Pufferbehälter 8 über eine Leitung 9 einer Kälteanlage 10 zugeführt.
Die Kälteanlage 10 ist beispielsweise eine mit R134a oder NH3 als Kältemittel
betriebene Anlage. Die Luft weist nach Austritt aus der Kälteanlage 10
vorzugsweise eine Temperatur von 273 bis 293 K (1 bis 20°C) auf. Dies hat den
Vorteil, daß der Wasseranteil der Prozeßluft stark reduziert wird. Die
Kälteleistung der Kälteanlage 10 wird über eine Regelvorrichtung 11 geregelt.
Die Luft wird über Leitung 12 einer Vorrichtung zum Reinigen der Luft 13
zugeführt. Dieser Luftstrom wird in Abhängigkeit vom Produktbedarf so
eingestellt, daß vorzugsweise ein Volumenstrom von bis zu 50 000 m3 bei einem
Druck von 1 bis 40 bar und mit einer Temperatur von 274 bis 293 K (1 bis 20°C)
der Vorrichtung zum Reinigen der Luft 13 zugeführt wird. Dazu ist Leitung 9 mit
einer Leitung 14 verbunden, die versehen ist mit einer Absperrvorrichtung 15,
welche durch eine Druckmeß- und -regelvorrichtung 16 geregelt wird und über
welche die aus dem Pufferbehälter 8 kommende Luft, vorzugsweise über eine
Einrichtung zur Schalldämmung 17, ins Freie entweichen kann.
Die Vorrichtung zum Reinigen der Luft 13 besteht hier aus zwei
Molekularsiebadsorbern 18 und 19, welche im Wechselbetrieb die Luft reinigen
bzw. regeneriert werden. Dies weist den Vorteil auf, daß ein kontinuierlicher
Betrieb (Massenstrom) möglich ist. Zur Steuerung dieses wechselseitigen
Betriebes dienen Absperrvorrichtung 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 und 28, welche
in den Zuführ- bzw. Auslaßleitungen 29, 30, 31, 32, 33, 34 und 35 für die
Molekularsiebadsorber 18 und 19, vorzugsweise mit Aluminiumoxid (AL2O3) und
Molekularsieb oder nur Molekularsieb gefüllt, angeordnet sind.
Über eine Leitung 36 wird die aus dem Molekularsiebadsorber 18 oder 19
kommende, frische, gereinigte Luft einem Wärmetauscher 37 zugeführt, wobei für
diesen Luftstrom über in Leitung 36 angeordnete Meßvorrichtungen 38, 39 und 40
der Kohlendioxidgehalt, der Druck und der Volumenstrom gemessen werden
kann, bevor die frische, gereinigte Luft über Absperrvorrichtung 41 geregelt in den
Wärmetauscher 37 geführt wird. Der Wärmetauscher 37 ist vorzugsweise, wie
hier in der Figur dargestellt, ein Gegenstrom-Wärmetauscher. Er dient zum
Abkühlen bzw. zumindest teilweisen Verflüssigen der frischen, gereinigten Luft
auf eine Temperatur von vorzugsweise 75 bis 140 K. Der Wärmetauscher 37
weist einen ersten Einlaßstutzen 42 auf, dem über eine Leitung 36 die frische,
gereinigte Luft zugeführt wird. Diese Luft verläßt den Wärmetauscher 37 über
einen ersten Auslaßstutzen 43, an welchen sich eine Leitung 44 mit
Absperrvorrichtung 45 anschließt, um die abgekühlte bzw. zumindest teilweise
verflüssigte Luft zu einem Lagertank 46 für flüssige Luft zu führen.
Der über Leitung 44 geführte abgekühlte bzw. zumindest teilweise verflüssigte
Luftstrom wird über eine Regelvorrichtung 47, 48 in Abhängigkeit von der
Temperatur oder vom Druck so eingestellt, daß eine optimale Menge flüssige Luft
dem Lagertank 46 für flüssige Luft zugeführt wird. Der Wärmetauscher 37 weist
einen zweiten Einlaßstutzen 49 auf, dem über eine Leitung 50 mit einer
Absperrvorrichtung 51 ein zu erwärmender bzw. zu verdampfender Bestandteil
der Luft oder von Gemischen aus Bestandteilen der Luft in flüssiger Form mit
einer Temperatur von 75 bis 140 K und einem Druck von 1 bis 40 bar zugeführt
wird aus einem Lagertank 52 für den Bestandteil der Luft in flüssiger Form.
Es kann vorteilhaft sein, mehrere Wärmetauscher 37, die hintereinander
geschaltet sind, anzuordnen (nicht in der Figur dargestellt). Die gereinigte Luft
kann so in einem ersten Tieftemperaturwärmetauscher abgekühlt werden, welcher
zuletzt von dem zu erwärmender bzw. zu verdampfender Bestandteil der Luft in
flüssiger Form durchströmt wird und anschließend einem zweiten
Tieftemperaturwärmetauscher zugeführt werden, durch welchen zuerst der zu
erwärmende bzw. zu verdampfende Bestandteil der Luft strömt. So kann
vorteilhaft der Energieeinsatz verbessert werden.
Der im Wärmetauscher 37 auf eine Temperatur von 83 bis 313 K (-190 bis 40°C)
erwärmte bzw. verdampfte Bestandteil der Luft verläßt den Wärmetauscher 37
durch einen zweiten Auslaßstutzen 53 und über eine daran anschließende
Leitung 54. In einer Vorrichtung zum Verdampfen 55 wird der restliche, flüssige
Bestandteil der Luft verdampft bzw. angewärmt und er wird nach anschließender
Druckregelung über einen Druckregler 56 mit zugeordneter Absperrvorrichtung 57
einer weiteren Verwendung zugeführt. In den Lagertank 52 für den Bestandteil
der Luft in flüssiger Form wird über eine Leitung 58 mit zugeordneter
Absperrvorrichtung 59 der Bestandteil der Luft in flüssiger Form eingebracht. Der
Druck innerhalb des Lagertankes 52 wird über daran angeordnete Leitungen 60
und 61 mit Absperrvorrichtung 62, einen Druckregler 63 mit zugeordneter
Absperrvorrichtung 64 und einen Verdampfer 65 eingestellt auf 1 bis 40 bar. Der
Flüssigkeitsstand wird über eine Leitung 66 und eine Vorrichtung 67 ermittelt. Der
Bestandteil der Luft in flüssiger Form kann auch direkt über eine Leitung 68, die
eine Absperrvorrichtung 67 aufweist, aus dem Lagertank 52 entnommen werden
und über die Leitung 54, den Verdampfer 55, druckgeregelt mit Hilfe des
Druckreglers 56 und der Absperrvorrichtung 57 einer Verwendung zugeführt
werden.
Dem Lagertank 46 für die flüssige Luft kann die flüssige Luft über eine Leitung 70
entnommen werden, was über eine Absperrvorrichtung 71 geregelt wird. An dem
Lagertank 46 für die flüssige Luft sind Vorrichtungen 72 und 73 zur Ermittlung des
Flüssigkeitsstandes und des Sauerstoffgehaltes angeordnet, die über eine
Leitung 74 mit dem Lagertank 46 in Verbindung stehen. Im Lagertank 46 für die
flüssige Luft ist eine Vorrichtungen 75 zur Kondensation der aus dem
Wärmetauscher 37 kommenden, abgekühlten Luft angeordnet, der über eine
Leitung 76 flüssige Bestandteile der Luft mit einer Temperatur von 348 bis 393 K
(75 bis 120°C) und einem Druck von 1 bis 40 bar, vorzugsweise flüssiger
Stickstoff, zugeführt wird. Die flüssigen Bestandteile der Luft können
vorzugsweise dem Lagertank 52 entnommen werden (hier nicht dargestellt). In
der Leitung 76 sind Absperrvorrichtungen 77, 78 angeordnet, mit der die Zufuhr
der flüssigen Bestandteile der Luft so geregelt wird, daß in dem Lagertank 46 für
die flüssige Luft der Druck in einem Bereich von 1 bis 40 liegt, die Temperatur 75
bis 140 K beträgt und der Sauerstoffgehalt in einem Bereich von 1 bis 80 Vol.-%
ist.
Es ist ebenso nach der Erfindung vorgesehen, zum Zweck der
Temperaturkontrolle und Einstellung einer definierten Gasatmosphäre im
Lagertank 46 flüssige Bestandteile der Luft, vorzugsweise flüssigen Stickstoff,
direkt in den Lagertank 46 einzubringen (nicht in Fig. 1 dargestellt).
Der aus der Vorrichtung 75 zur Kondensation austretende flüssige Bestandteil der
Luft, vorzugsweise flüssiger Stickstoff, welcher eine Temperatur von 75 bis 140 K
und einen Druck von 1 bis 40 bar aufweist, wird über eine Leitung 79 dem
Wärmetauscher 37 über einen dritten Einlaßstutzen 80 zugeführt. Der flüssige
Bestandteil der Luft wird vorzugsweise ebenfalls, wie in der Figur dargestellt, im
Gegenstrom zu der abzukühlenden Luft geführt. Der flüssige Bestandteil der Luft
verläßt den Wärmetauscher 37 über einen dritten Auslaßstutzen 81 und daran
anschließender Leitung 82 mit einer Temperatur von 83 bis 313 K (-190 bis
40°C) und einem Druck von 1 bis 40 bar. Über eine Vorrichtung 83 zum Erhitzen,
welche über eine Temperaturregelvorrichtung 84 gesteuert wird, wird der flüssige
Bestandteil der Luft mit einer Temperatur von 273 bis 573 K (0 bis 300°C) und
einem Druck von 1 bis 40 bar über eine Leitung 85 und Leitung 32 oder 33 dem
Molekularsiebadsorber 18 oder 19 zur Regeneration zugeführt, wobei die
Zuführung über die Absperrvorrichtungen 24 und 25 gesteuert wird.
Für einen Einsatz von frischer, gereinigter Luft zur Regeneration des
Molekularsiebadsorbers 18 oder 19 ist eine weitere Leitung 86 vorgesehen, die
als Verbindung zwischen der Leitung 36 und 82 angeordnet ist. In der Leitung 86
ist eine Absperrvorrichtung 87 angeordnet, die über eine Vorrichtung 88 zum
Messen und Steuern des Luftstromes einen Volumenstrom von 5 bis 60% der
frischen Luft zur Regeneration der Molekularsiebadsorber 18 oder 19 einstellt.
Die Leitung 82 steht in Verbindung mit einer Leitung 89, die eine
Absperrvorrichtung 90 mit Steuerung durch eine Druckmeß- und Regelvorrichtung
91 aufweist und woran sich eine Vorrichtung zur Schalldämpfung 92 anschließt,
wodurch der flüssige Bestandteil der Luft bzw. bereits gereinigte Luft aus der
Leitung 89 ins Freie geleitet werden kann.
Der Druck innerhalb des Lagertanks 46 für die flüssige Luft wird mit Hilfe einer
Einrichtung zur Verdampfung 93, einer Vorrichtung zur Druckregelung 94 und
einer Absperrvorrichtung 95 eingestellt auf einen Wert von 1 bis 40 bar, wobei die
Einrichtung zur Verdampfung 93 über eine Leitung 96 mit dem Gasraum des
Lagertankes 46 verbunden ist und über eine Leitung 97 mit Absperrvorrichtung 98
mit dem Raum der flüssigen- Phase des Lagertanks 46 verbunden ist. In der
Leitung 96 ist eine Vorrichtung zur Druckmessung und -regelung 99 angeordnet,
mit deren Hilfe die Absperrvorrichtung 78 die Zufuhr der flüssigen Bestandteile
der Luft aus der Leitung 76 in die Vorrichtung zur Kondensation 75 regelt.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen, daß alternativ oder zusätzlich flüssige Luft
bzw. die flüssige Luft nach deren Verdampfung zur Regenerierung der
Molekularsiebadsorber 18 oder 19 verwendet wird. Dazu kann wahlweise eine
Leitung 100 mit Absperrvorrichtung 101 als Verbindung zwischen Leitung 96 und
Leitung 79 angeordnet sein (gestrichelte Linie in der Figur).
Ferner ist es nach der Erfindung vorgesehen, daß alternativ oder zusätzlich der
Vorrichtung 75 zur Kondensation die aus dem Wärmetauscher 37 kommende,
abgekühlte verflüssigte Luft über eine Leitung 102 (gestrichelte Linie in der Figur)
mit Absperrvorrichtung 103 zugeführt wird.
Mit Hilfe der zuvor beschriebenen Vorrichtung und mit dem Verfahren ist es
möglich, flüssige Luft mit einem relativ geringen Aufwand herzustellen, welcher
um ca. 20 bis 90% geringer ist als der Aufwand, welcher zur Herstellung von
flüssiger Luft mit den konventionellen Verfahren nötig ist. Besonders vorteilhaft ist
es, daß durch die Einstellung des Sauerstoffgehalts von unter 21 Vol.-% in dem
Lagertank 46 für flüssige Luft eine relativ sichere Lagerung der flüssigen Luft
möglich wird. Hinzu kommt der Vorteil, daß bei Einsatz des flüssigen Stickstoffs
dieser einerseits einer Anreicherung von Sauerstoff insbesondere im Gasraum
des Lagertanks 46 entgegenwirkt und gleichzeitig zur Regeneration einer
Vorrichtung zur Reinigung der frischen Luft, insbesondere Molekularsiebadsorber,
eingesetzt werden kann.
Claims (19)
1. Vorrichtung zur Herstellung und Lagerung von flüssiger Luft mit mindestens
einem Wärmetauscher zum Abkühlen bzw. zumindest teilweisen
Verflüssigen der Luft, welcher mindestens einen ersten Einlaßstutzen
aufweist, dem eine Leitung zur Zuführung von frischer Luft zugeordnet ist
und wobei der Leitung zur Zuführung von frischer Luft mindestens eine
Vorrichtung zum Verdichten zugeordnet ist, welcher mindestens einen
ersten Auslaßstutzen aufweist, dem eine Leitung zu einem Lagertank für
flüssige Luft zugeordnet ist, welcher mindestens einen zweiten
Einlaßstutzen aufweist, dem eine Leitung zur Zuführung von einem zu
erwärmenden bzw. zu verdampfenden Bestandteil der Luft in flüssiger Form
zugeordnet ist und welcher mindestens einen zweiten Auslaßstutzen
aufweist, dem eine Leitung zugeordnet ist, mit der der erwärmte bzw.
verdampfte Bestandteil der Luft in flüssiger Form einer weiteren Verwendung
zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Lagertank für flüssige Luft eine Vorrichtung zum Kondensieren
zugeordnet ist, welcher eine Leitung zur Zuführung zugeordnet ist, wodurch
flüssiger Stickstoff oder andere flüssige Bestandteile der Luft dieser
Vorrichtung zum Kondensieren zugeführt wird, um gasförmige Bestandteile
im Lagertank für flüssige Luft zu verflüssigen und welcher eine Leitung zum
Wegführen des Stickstoffs zugeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Leitung zur Zuführung von frischer Luft eine Anlage zur Reinigung
der frischen Luft zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anlage zur Reinigung der frischen Luft ein oder mehrere
Molekularsieb(e) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung eine Einrichtung zum wahlweisen Einleiten von
überwiegend gasförmigen Bestandteilen der flüssigen Luft aus dem
Lagertank für die flüssige Luft oder von frischer Luft in eine Leitung zur
Regenierung der(s) Molekularsiebe(s) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung eine Einrichtung zum wahlweisen Einleiten des aus der
Leitung zum Wegführen des aus der Vorrichtung zum Kondensieren
kommenden Stickstoffs oder andere flüssige Bestandteile der Luft oder von
frischer Luft in eine Leitung zur Regenierung der(s) Molekularsiebe(s)
aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die/der Wärmetauscher mindestens einen dritten Einlaßstutzen
aufweist/aufweisen, dem eine Leitung zur Zuführung von aus der
Vorrichtung zum Kondensieren kommenden Stickstoff oder andere flüssige
Bestandteile der Luft oder von aus dem Lagertank für die flüssige Luft
kommenden überwiegend gasförmigen Bestandteilen der flüssigen Luft
zugeordnet ist und die/der mindestens einen dritten Auslaßstutzen
aufweist/aufweisen, dem eine Leitung zur Zuführung des den/die
Wärmetauscher verlassenden Stickstoffs oder anderen flüssigen
Bestandteils der Luft bzw. überwiegend gasförmigen Bestandteiles der
flüssigen Luft zu dem/den Molekualsieb(en) zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Leitung zur Zuführung von frischer Luft in den Wärmetauscher(n)
zum Abkühlen bzw. zumindest teilweisen Verflüssigen der Luft eine
Vorrichtung zur Filtration der frischen Luft zugeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Leitung zur Zuführung von frischer Luft in den Wärmetauscher(n)
zum Abkühlen bzw. zumindest teilweisen Verflüssigen der Luft eine
Vorrichtung zur Vorkühlung der frischen Luft zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Leitung zur Zuführung von frischer Luft in den Wärmetauscher(n)
zum Abkühlen bzw. zumindest teilweisen Verflüssigen der Luft eine
Vorrichtung zur Filtration der frischen Luft zugeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagertank für einen Bestandteil der Luft in flüssiger Form ein
Lagertank für flüssigen Sauerstoff oder ein Lagertank für flüssigen Stickstoff
oder ein Lagertank für flüssiges Argon oder ein Lagertank für deren
Gemische ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagertank für einen Bestandteil der Luft in flüssiger Form ein
Lagertank für flüssigen Stickstoff ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit Hilfe der Vorrichtung flüssige Luft hergestellt wird, welche im
medizinischen Bereich als bakterienfreie Luft, als Notversorgung für
Kühlhäuser bei Ausfall konventioneller Kühlanlagen, als nahezu partikelfreie
Luft in Gebäuden bzw. Räumen in der Elektronikindustrie, als Kühlmedium
für die Frostung von Erdreich im Tiefbau und Tunnelbau, als Medium zur
Erzeugung von Nebeleffekten, als Kühlmedium für die Frostung von
Lebensmitteln oder als Eingabemedium in die Drucksäule einer
Luftzerlegeranlage zur Erhöhung des energetischen Wirkungsgrades oder
andere Anwendungen, bei denen Kälte in konzentrierter Form verwendet
wird.
13. Verfahren zur Herstellung und Lagerung von flüssiger Luft, bei dem frische
Luft über eine Leitung mindestens einer Vorrichtung zum Verdichten
zugeführt wird, anschließend über eine Leitung mindestens einem
Wärmetauscher zugeführt wird, dem über eine Leitung ein Bestandteil der
Luft in flüssiger Form zugeführt wird und wodurch die Luft durch die bei der
Erhitzung bzw. ganzer oder teilweiser Verdampfung des Bestandteiles der
Luft in flüssiger Form sich ergebenden Kälte abgekühlt bzw. ganz oder
teilweise verflüssigt wird und bei dem anschließend die bereits abgekühlte
bzw. ganz oder teilweise verflüssigte Luft über eine Leitung einem Lagertank
für diese Luft zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet
daß in dem Lagertank für flüssige Luft gasförmige Bestandteile verflüssigt
werden mit Hilfe einer Vorrichtung zum Kondensieren, welche mit einem
Bestandteil der Luft in flüssiger Form betrieben wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die komprimierte, frische Luft vor Zuleitung in den/die Wärmetauscher
gereinigt wird mit Hilfe einer Filtereinrichtung und/oder eines oder mehrerer
Molekularsiebe(s), wobei insbesondere Kohlendioxid und Feuchtigkeit aus
der frischen Luft ganz oder zumindest teilweise entfernt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das/die Molekularsieb(e) regeniert wird/werden durch frische Luft,
gasförmige Bestandteile aus dem Lagertank für flüssige Luft und/oder dem
aus der Vorrichtung zum Kondensieren kommenden Bestandteiles der Luft
in flüssiger Form.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die frische Luft vor deren Zuführung in den/die Wärmetauscher
vorgekühlt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Bestandteil der Luft in flüssiger Form flüssiger Sauerstoff oder
flüssiger Stickstoff oder flüssiges Argon oder deren Gemische verwendet
wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Bestandteil der Luft in flüssiger Form flüssiger Stickstoff verwendet
wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18,
dadurch gekennzeichnet
daß mit Hilfe des Verfahrens flüssige Luft hergestellt wird, welche im
medizinischen Bereich als bakterienfreie Luft, als Notversorgung für
Kühlhäuser bei Ausfall konventioneller Kühlanlagen, als nahezu partikelfreie
Luft in Gebäuden bzw. Räumen in der Elektronikindustrie, als Kühlmedium
für die Frostung von Erdreich im Tiefbau und Tunnelbau, als Medium zur
Erzeugung von Nebeleffekten, als Kühlmedium für die Frostung von
Lebensmitteln oder als Eingabemedium in die Drucksäule einer
Luftzerlegeranlage zur Erhöhung des energetischen Wirkungsgrades
verwendet wird.
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