DE207425C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

— Jig 207425 KLASSE Mg. GRUPPE

Dr. JOH. BEHRENS in BREMEN.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von flüssiger Kohlensäure aus den Auspuffgasen eines Gasmotors sowie überhaupt aus den C O₂-haltigen Verbrennungsprodukten kohlenstoffhaltiger Substanzen (Steinkohle, Koks, Kohlenwasserstoffe, Generatorgas, Wassergas,'Leuchtgas usw.) oder aus anderen C O₂-haltigen'Gasgemischen (Kalkofengase usw.) durch Druckverflüssigung unter

ίο starker Abkühlung.

Das vorliegende Verfahren hat Ähnlichkeit mit dem bekannten Lindeschen Luftverflüssigungsverfahren. Dieses letztere möge deshalb in den Grundzügen hier zunächst vorgeführt werden. Wenn Luft durch Ausströmen aus einem Ventil von höherem auf niedrigeren Druck gebracht wird, so findet eine Temperaturerniedrigung statt, welche beispielsweise bei einer Verringerung des Anfangsdr uckes auf die Hälfte 55⁰C. beträgt. Auf diesem Prinzip beruht das Lindesche Verfahren. Die Luft wird zunächst in einem Vorverdichter auf 4 Atm. gebracht, durchströmt dann eine Kühlschlange und gelangt darauf in den Niederdruckzylinder eines Verbundverdichters, in welchem sie auf einen Druck von 50 Atm.

. zusammengepreßt wird. Nachdem diese Luft dann eine zweite Kühlschlange durchströmt hat, wird ihr Druck in dem Hochdruckzylin-

3*j der des genannten Verdichters auf. 200 Atm; erhöht. Nun durchströmt die Luft eine dritte Kühlschlange und tritt von hier aus, auf die Anfangstemperatur abgekühlt, oben in das innere Rohr des Gegenstromkühlers, in dem eine bedeutende Kälte herrscht. Dieser Gegenstromkühler besteht aus drei konzentrisch ineinandergesteckten kupfernen Röhren, welche zu einer senkrecht stehenden Spirale aufgewunden sind. Die. unter 200 Atm. Druck stehende kalte Luft tritt nun am unteren Ende des Gegegenstromkühlers aus dem. inneren Rohr heraus und geht unter Ausdehnung auf 50 Atm. und Erzeugung von sehr starker Kälte zum Teil durch den ringförmigen Zwischenraum zwi- ' sehen dem inneren und dem mittleren Rohr, ersteres vorkühlend, zurück zum Hochdruckzylinder des Verdichters, zum Teil tritt sie in einen geschlossenen Aufnehmer. Die in letzterem enthaltene stark abgekühlte Luft ist teils flüssig und kann von' Zeit zu Zeit abgezogen werden und teils gasförmig. Die gasförmige Luftmenge entweicht aus dem Aufnehmer unter Ausdehnung von 50 Atm. auf den atmosphärischen Druck und Erzeugung von starker Kälte durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen dem mittleren und dem äußeren (weitesten) Röhr des Gegenstromkühlers ersteres abkühlend ins Freie. Der eigentliche Verflüssigungsvorgang findet also im mittleren Rohr beim Übergang von .200 auf 50 Atm. statt und erstreckt sich nur auf einen Teil der Luft. Kennzeichnend für dieses Luftverflüssigungsverfahren ist der Kreislauf, den die aus dem mittleren Rohr in den Hochdruckzylinder zurücktretende Luft be- 63» schreibt, wodurch bewirkt wird, daß erstens infolge der Ausdehnung einer unverhältnismäßig großen Luftmehge im mittleren Rohr

und zweitens infolge der Wiederholung, der Verdichtung, Abkühlung und Ausdehnung der Luft tiefe Temperaturen erreicht werden.

Dieser Kreislauf ist erforderlich, um so äußerst niedrige Temperaturen zu erreichen, wie sie den kritischen Temperaturen des Sauerstoffs und Stickstoffs (—ii8° bzw. — 146 ) entsprechen. Wenn es sich aber z. B. darum handeln würde, reine Kohlensäure zu verflüssigen, so würde wegen der hohen kritischen Temperatur des CO₂ (+3i)35^c) ein viel geringerer Kältegrad erforderlich sein, beispielsweise bei einem Druck von 35 Atm. nur 0 ° oder bei 75 Atm. -f 31,35 °.

Im vorliegenden Falle handelt es sich nun aber nicht um die Verflüssigung reiner Kohlensäure, sondern um die flüssige Abscheidung des in einem Gasgemisch (den Auspuffgasen) vorhandenen C O₂-Gehaltes. Durch einen Gehalt an fremden Gasen wird aber der Verflüssigungsdruck der Kohlensäure bekanntlich stark erhöht. (Nach neueren Untersuchungen erhöht ein Gehalt von 1 Prozent an fremden Gasen in der flüssigen Kohlensäure deren Druck um 6 Atm.) Wenn man nun ein Gasgemisch von 20 Prozent C O₂ und 80 Prozent N

— denn dies ist die ungefähre Zusammensetzung der Auspuffgase nach der Verflüssigung des ebenfalls darin enthaltenen Wasserdampfes — zu verarbeiten hat, so würde demgemäß bei normaler Temperatur ein praktisch ganz unerrreichbarer Druck erforderlich sein. Aus diesem Grunde ist man doch darauf angewiesen, sehr niedrige Temperaturen anzuwenden. Es liegt nun aber auf der Hand, daß infolge des großen Unterschieds der kritischen Temperatur von C O₂ und 0 (fast 150 °) aus einem Gemisch von 80 Prozent N und 20 Prozent C O₂ die Kohlensäure viel leichter abzuscheiden ist als aus einem Gemisch von 80 Prozent N und 20 Prozent 0 der Sauerstoff. Daher kann man im vorliegenden Fälle mit" einem viel geringeren Druck und einer weniger intensiven Kälte auskommen. Jedenfalls braucht man nicht über — 65⁰C. hinauszugehen, was übrigens auch schon deswegen vermieden werden müßte, weil die abgeschiedene flüssige Kohlensäure bei noch geringerer Temperatur nicht mehr ablaufen, sondern zu Schnee erstarren würde. Diese Kälte von

— 65⁰C. ist aber am einfachsten dadurch zu erreichen, daß man große Mengen verdichteter Gase schnell sich ausdehnen läßt. Im vorliegenden Falle stehen nun große Mengen verdichteter Gase infolge des Umstandes zur Kälteerzeugung zur Verfügung, daß nur ^x/₅ des stark verdichteten Gasgemisches zur Ver-

• flüssigung gelangen soll. Mithin müssen ⁴/₅, also die vierfache Menge, unter schneller Ausdehnung und damit unter Erzeugung von starker Kälte im Gegenstromkühler entweichen, j Wie hoch die Zahl der so erzeugten Kalorien nach einer Verdichtung von 20 bis 25 Atm. sein muß, läßt sich ermessen, wenn man bedenkt, daß Luft sich schon beim Verdichten auf 3 Atm. um mehr als 100 ° erwärmt und demgemäß sich auch nach Ableitung der Verdichtungswärme mittels kalten Wassers bei der Ausdehnung auf den atmosphärischen Druck um mehr als 100 ° abkühlt.

Nun ist aber weiter zu bedenken, daß es sich nicht allein darum handelt, das Gemisch der Auspuffgase stark abzukühlen, sondern daß auch die bei der Verflüssigung der Kohlensäure freiwerdende Verflüssigungswärme abgeführt werden muß. Da man nun aber von dem im Gegenstromkühler ausgedehnten Stickstoff (80 Prozent des Gasgemisches) keine größere Wirkung erreichen kann, als daß er die um ¹Z₄ Volumen größere Menge der ihm entgegenströmenden Auspuffgase auf eine sehr niedrige Temperatur abkühlt, so muß die ziemlich bedeutende Verflüssigungswärme der Kohlensäure durch eine besondere Kühlvorrichtung beseitigt werden. Die gleiche Frage der Abführung der Verflüssigungswärme der flüssigen Luft wird beim Lindeschen Verfahren dadurch gelöst, daß mit Hilfe des erwähnten Kreislaufes einer bestimmten Luftmenge durch den Verdichter eine viel größere Menge Luft im mittleren Rohr zur Ausdehnung kommt, als vom Vorverdichter angesaugt wurde. Im vorliegenden Falle ist ein Kreislauf in dieser Art indessen nicht möglich, weil das Gasgemisch schon zu viel C O₃ abgeschieden hat, als daß eine wiederholte Verdichtung noch irgendeinen Zweck hätte. Aber auf einem ähnlichen Wege ist das Ziel doch zu erreichen, nämlich dadurch, daß man den nach Art einer Eismaschinenanlage vollständig in sich abgeschlossenen Kreislauf eines besonderen Kohlen säure Verdichters an Stelle des eben genannten Kreislaufes der zu verdichtenden Gase in die Verflüssigungsanlage einschaltet. Die Art einer solchen Einschaltung wird indessen nicht allein durch diesen Zweck bedingt, sondern außerdem noch durch einen zweiten Umstand, nämlich durch die Rücksicht auf die unbedingt notwendige Vermeidung eines Einfrierens der abgeschiedenen Kohlensäure in den Verflüssigungsrohren, denn eine hierdurch hervorgerufene Verstopfung würde den Betrieb unangenehm unterbrechen. Diese beiden Ziele — genügende Ableitung der Verflüssigungswärme und Regelung der Temperatur nicht unter einen gewissen Grad — werden nun durch folgende in beiliegender Zeichnung dargestellte Kühlanlage erreicht:

Die Kühlanlage zerfällt in zwei Hauptteile, den Vorkühler A und den Verflüssigungskühler B. In dem ersteren werden die hoch verdichteten Gase vorgekühlt, in dem letzteren

findet hauptsächlich die Abscheidung · der Kohlensäure statt. Beide Kühler bestehen aus je drei ineinandergesteckten Rohren abc bzw. ct[ b_l Cj. Diese stehen untereinander in Verbindung durch die drei Rohre % b_n c_n. Der Kühlungsvorgang spielt sich nun in folgender Weise ab: Die hoch verdichteten, durch Wasserkühlung auf die Normaltemperatur gebrachten, von Wasserdampf vollkommen befreiten C O₂haltigen Gase treten in das Rohr a ein, durchströmen dasselbe unter Abkühlung auf eine niedrige Temperatur in der Richtung der Pfeile und treten dann durch das Verbindungsrohr a_u in das Rohr Ci₁, in welchem sie die volle Kälte empfangen, bei der die Abscheidung des C O₂ stattfindet. Die flüssige Kohlensäure und der gasförmige Stickstoff begeben sich alsdann durch den Krümmer d in den Aufnehmer C. Aus diesem kann die Kohlensäure unten durch einen Hahn abgezogen werden, während der Stickstoff durch den Hahn f unter Ausdehnung auf den atmosphärischen Druck in den ringförmigen Raum zwischen bj und C₁ entweicht, womit natür-Hch eine außerordentlich starke Kälteerzeugung verbunden ist. Der kalte Stickstoff nimmt seinen Weg dann weiter durch das Verbindungsrohr C₁₁ und den ringförmigen Raum zwischen b und c und gelangt endlich durch das Rohr c_JU ins Freie. In dem ringförmigen Zwischenraum zwischen a_} und b_l befindet sich verdampfende flüssige Kohlensäure, welche durch das mit einem Hahn versehene Rohr bjjj von dem Kohlensäureverdichter hergeleitet wird. Das aus der Verdampfung der flüssigen C O₂ entstandene Gas, welches zum Zwecke einer starken Abkühlung sich sehr schnell ausdehnen muß, tritt dann durch das mit einem Hahn versehene Verbindungsrohr b_n in den ringförmigen Zwischenraum zwischen α und b und gelangt von da durch das Rohr b_IV zurück zum Kohlensäureverdichter. Der Zweck dieser ganzen Anordnung dürfte ohne weiteres klar sein. Die im mittleren Rohr reine Kohlensäure soll einerseits die im äußeren Rohr durch die Ausdehnung des Stickstoffs erzeugte starke Kälte auf das im inneren Rohr befindliche verdichtete Gasgemisch übertragen und andererseits eine Temperaturregelung je nach Bedarf ermöglichen, wie nachstehend näher ausgeführt werden soll.

Da die im mittleren Rohr b_I enthaltene flüssige Kohlensäure ihre Rolle als Zwischenmittel je nach den Umständen in ganz verschiedener Weise spielt, sind am besten die verschiedenen Möglichkeiten einzeln zu betrachten. In allen Fällen ist die Tatsache als feststehend zu betrachten, daß der hochverdichtete kalte Stickstoff zwar bei der Ausdehnung eine äußerst niedrige Temperatur erreicht, aber andererseits auch infolge seiner geringen spezifischen Wärme nur eine verhältnismäßig kleine Wärmekapazität besitzt. Daher kommt es, daß unter gewissen Umständen überhaupt keine Kohlensäure aus dem Gasgemisch gewonnen wird, obwohl doch die Differenz zwischen der im Verdichtungsrohr Ci₁ zur Kohlensäureabscheidung nötigen Temperatur und der niedrigeren Temperatur im Ausdehnungsrohr C₁ unter allen Umständen als groß genug erscheint. Es sind nun drei Möglichkeiten denkbar:

1. Das Verhältnis zwischen dem Kaloriengehalt des verdichteten Gasgemisches und der Kalorienkapazität des ausgedehnten Stickstoffs ist gerade so abgepaßt, daß der Wärmeaustausch zwischen iz₇ und C₁ unter Vermittlung der in b_; enthaltenen flüssigen Kohlensäure die flüssige Abscheidung der im Gasgemisch enthaltenen gesamten Kohlensäure zur Folge hat. In diesem Falle wird die dem Zwischenmittel aus (Z₁ zugeführte Wärme sofort durch C₁ wieder entzogen, so daß ersteres eigentlich überflüssig ist, oder wenn man einmal ein solches haben will, es auch durch eine andere Flüssigkeit, z. B. absoluten Alkohol, ersetzt werden könnte.

2. Der Kaloriengehalt des verdichteten Gasgemisches ist zu groß für die Wärmekapazität des ausgedehnten Stickstoffs, ein Fall, welcher sich wegen der geringen spezifischen Wärme des Stickstoffs leicht ereignen kann. Unter solchen Umständen kann in «_; keine Kohlensäureverflüssigung stattfinden, weil die auf bj zu übertragende latente Wärme nicht weiter nach C₁ abfließen kann. In diesem Fall tritt dann der Kohlensäureverdichter ergänzend in Tätigkeit, indem er die in b_f enthaltene flüssige Kohlensäure, welche schon so wie so von C₁ aus eine beschränkte Wärmeentziehung erleidet, durch Absaugen zur Verdampfung und somit zur zweckentsprechend genügenden Abkühlung bringt. Der Kohlensäureverdichter gehört mithin in diesem Falle als wesentlicher Teil in das System der Kohlensäurefabrikationsanlage, und der Absorptionswert der flüssigen Kohlensäure an latenter Wärme sowie die Ausdehnungskälte der verdampften Kohlensäure sollen vollständig erschöpft sein, bevor die Kohlensäure in Gasform den Wärmeaustauscher verläßt. Es sind dann also zwei Wirkungen, welche gleichzeitig die flüssige Kohlensäure in bj abkühlen, nämlich erstens die Ausdehnungskälte in C₁ und ,zweitens die 115" Saugwirkung des Kohlensäureverdichters. Die so behandelte flüssige Kohlensäure in bj ist dann absorptionsfähig genug, um die Verflüssigungswärme der Kohlensäure aus a₁ aufzunehmen.

3. Der Kaloriengehalt des verdichteten Gasgemisches ist zu klein für die Wärmekapazität

des ausgedehnten Stickstoffs. Wenn nun kein Zwischenmittel zwischen U₁ und C₁ vorhanden wäre, dann wäre die Folge, daß das komprimierte Gasgemisch allzu stark gekühlt würde und der Kohlensäuregehalt statt im flüssigen Zustande als Schnee abgeschieden würde. Ein solcher Vorgang würde aber eine unangenehme Betriebsstörung mit sich bringen. Gegen diese Möglichkeit ist' indessen die flüssige

ίο Kohlensäure in b_l ein gutes Schutzmittel. Sobald nämlich die Wärmeentziehung vom Rohr C₁ her allzu stark wird, erstarrt die Kohlensäure in b_l zu Schnee. Da dieser nun aber bekanntlich ein sehr schlechter Wärmeleiter ist, kann die große Kälte von C₁ her nicht hindurchdringen und die Kühlenergie von b_{ auf das Rohr U₁ kann daher —70 ° (den Erstarrungspunkt der flüssigen Kohlensäure) nicht übersteigen. Es ist dies dieselbe Erscheinung, als wenn man in ein großes, mit Wasser gefülltes Glas ein kleineres, ebenfalls mit Wasser gefülltes Glas setzt und das Ganze in eine Kältemischung bringt. Man beobachtet dann, daß das Wasser in dem äußeren Glase gefriert, dagegen in dem inneren Glase zwar o° erreicht, aber flüssig bleibt, weil die Kälte das feste Eis nicht gut durchdringen und daher dem Wasser im inneren Glase nicht auch die latente Schmelzwärme nehmen kann. Erhöht sich nun aber aus irgendeinem Grunde die Temperatur im inneren Glase über o° hinaus, so schmilzt das Eis im äußeren Glase zu Wasser, welches dann wieder die Wärmeübertragung vom inneren Glase auf die Kältemischung vermitteln kann. Sobald dann das Wasser im inneren Glase o° erreicht hat, bildet sich im äußeren Glase wieder Eis, welches das innere Glas vor weiterer Auskühlung schützt. So bildet das äußere Glas einen Temperaturregler für das innere Glas, indem das Wasser in ersterem je nach seinem Aggregatzustande entweder als flüssiges Mittel die Abkühlung des Wassers im inneren Glase auf o° vermittelt oder als festes Mittel dieses Wasser vor dem Gefrieren schützt. Genau so ist auch die Wirkung der flüssigen Kohlensäure in B₁ : Als Flüssigkeit vermittelt sie die Übertragung der Kälte von C₁ auf a_l und als Schnee verhindert sie ein Festwerden der in a_l flüssig abgeschiedenen Kohlensäure.

So kann die Kohlensäure in- B₁ im ganzen drei verschiedene Rollen spielen, nämlich 1. flüssig als wärmeübertragendes Mittel, 2. verdampfend ajs ein mit Hilfe des Verdichters selbst . Kälte erzeugendes Mittel, 3. fest als Wärmeschutzmittel gegen allzu starke Wärmeentziehung.

Da nun im- Betriebe der unter 2. genannte Fall am häufigsten vorliegt, so kann die Ausführung des Verfahrens mit. einer kleinen Abänderung auch in der Weise erfolgen., daß man den im Rohr b_ui befindlichen Hahn nur ganz wenig und den im Rohr b_H befindlichen Hahn vollständig öffnet. Die Folge ist dann, daß sofort hinter dem erstgenannten Hahn die flüssige Kohlensäure verdampft und das entstandene Gas sich ausdehnt, so daß die Kohlensäure statt in flüssigem Zustande jetzt als kaltes Gas in das Rohr b] des Verflüssigungskühlers tritt. Bei dieser Arbeitsweise (welche eine viel einfachere Vorrichtung .!erfordert) erfolgt dann also die Kühlung im Verflüssigungskühler in derselben Weise wie im Vorkühler, d. h. die äußerst starke Kälte des ausgedehnten Stickstoffs in C₁ überträgt sich auf das kalte reine Kohlensäuregas in b[ und tritt von diesem auf a_; über. Sollte es nun aber vorkommen, daß die Kälte allzu stark wird und die unter 3. geschilderte Möglichkeit des Einfrierens der abgeschiedenen Kohlensäure in U₁ zu befürchten ist, dann hat man nur nötig, den im .Rohr b_HI befindlichen Hahn zu öffnen und einen Strom flüssiger Kohlensäure durch bj zu schicken, um einerseits den in «₇ aus dem verdichteten Gasgemisch abgesetzten Kohlensäureschnee wieder aufzutauen, und andererseits durch Gefrierenlassen des eingetretenen flüssigen Kohlensäurestromes das unter 3. genannte Wärmeschutzmittel sich bilden zu lassen.

Der wirtschaftliche Wert der vorliegenden Erfindung läßt sich nun durch die teilweise Wiedergewinnung der auf den Betrieb der Verdichter verwendeten Motorkraft noch weiter erhöhen. Dieser Punkt ist insofern von Wichtigkeit, als der Motor seine ganze Kraft auf die Verflüssigungsvorrichtung zu verwenden hat.

Unter Druck stehende Luft vermag bekanntlich bei der Ausdehnung dieselbe Arbeit zu leisten, welche zu ihrer Verdichtung erforderlich war. Wenn nun das zu verarbeitende Gasgemisch aus ⁴^iV ^un(i ¹IsCO₂ besteht, so wird durch die Verflüssigung des letzteren nur ¹Z₅ der mechanischen Kraft des Motors aufgezehrt, während theoretisch ⁴/₅ dadurch wiedergewonnen werden können, daß man die verdichtete Luft eine Dampfmaschine oder besser eine Turbine treiben läßt, welche sich hinter dem Hahn f befindet. Bei dieser An-Ordnung müßte also theoretisch, die vierfache Ausnutzung der Motorkraft zu erreichen sein, d. h. die vierfache Menge C O₂ verflüssigt werden können bzw. das Gasgemisch auf den vierfachen Druck zu verdichten sein. In Wirklichkeit liegen die Verhältnisse natürlich weniger günstig. Nehmen wir als Beispiel eines die Betriebskraft liefernden Motors einen Gasmotor an, in dessen Zylinder ein Explosionsdruck von 25 Atm. vorhanden ist. Dieser Motor soll seine eigenen CO₂-haltigen Auspuffgase in vorstehend beschriebener Weise

auf flüssige Kohlensäure verarbeiten, wodurch seine ganze Kraft aufgezehrt wird. Wenn man nun rechnet, daß der Motor 80 Prozent der Ausdehnungskraft umsetzt und der Verdichter ebenfalls 80 Prozent der ihm zugeführten Kraft ausnutzt, so vermag der Motor seine eigenen Auspuffgase nach deren Abkühlung auf 80 Prozent X 80 Prozent = 64 Prozent von 25 Atm. = 16 Atm. zu verdichten. Die Ausnutzung der Motorkraft stellt sich nun wie folgt: Die in den verdichteten Gasen aufgespeicherte Energie beträgt 80 Prozent von der wirklich geleisteten Motorkraft. Durch die Verflüssigung des. 20 Prozent betragenden CO₂-Gehartes dieser Gase wird ¹J₅ von den 80 Prozent = 16 Prozent verzehrt, also bleiben noch 64 Prozent, welche in der Turbine wieder in mechanische Kraft umgesetzt werden können. Wenn nun. die Turbine mit einer Ausnutzung von 80 Prozent arbeitet, so werden 80 Prozent X 64 Prozent = 51,2 Prozent der vom Motor ursprünglich geleisteten Kraft wiedergewonnen, also rund gerechnet die Hälfte. Vorteilhaft vereinigt man die Turbine mit dem Vorverdichter, welcher die gekühlten Auspuffgase zunächst empfängt, solche bei einer Ausnutzung von 80 Prozent auf 8 Atm. zusammenpreßt und so dem Hauptverdichter zuführt, welcher allein vom Motor angetrieben wird und nunmehr die Gase auf einen Druck von 24 Atm. bringt. Durch diese Drucksteigerung von 16 auf 24 Atm. erhöht sich aber auch wieder die Leistungsfähigkeit der Turbine auf das I¹Z₂ fache, so daß der mit ihr verbundene Vorverdichter jetzt statt auf 8 auf 12 Atm. preßt, wodurch der Gesamtdruck von 24 auf 28 Atm. steigt. Derselbe Kreislauf, nochmals wiederholt, würde die Leistungsfähigkeit der¹ Turbine auf das ²⁸/_le fache des ursprünglichen bringen, den Druck hinter dem Vorverdichter auf ²⁸/i₆ X 8 — 14 Atm. und den Druck hinter dem Hauptverdichter auf 30 Atm. steigern. So erhöhen bis zu einer gewissen Grenze der Vorverdichter und die Turbine ihre Leistungsfähigkeit wechselseitig, •bis hinter dem Vorverdichter 16 und hinter dem Hauptverdichter 32 Atm. Druck vorhanden sind. Denn bei diesem Druck würde die Turbine das ³²Z₁₆ fache des Ursprünglichen leisten, folglich der Vorverdichter auf ³²/₁₆ X 8 = 16 Atm. verdichten und der Hauptverdichter diesen Druck auf 32 Atm. steigern, d. h. denselben Druck, welchen die Turbine empfing.

Nach dieser Berechnung würde also nur die doppelte statt der oben erwähnten theoretisch vierfachen Ausnutzung der Motorkraft zu erreichen sein.

Nach dem Vorstehenden soll also die Ausdehnung der verdichteten Luft in der Turbine bzw. beim Austritt aus derselben stattfinden. Die hierbei auf einen sehr hohen Kältegrad abgekühlte Luft, welche nunmehr wieder unter atmosphärischem Druck steht, durchströmt dann die oben beschriebene Kühlanlage, um ihre Kälte zunächst an die Kohlensäure im mittleren Rohr, also mittelbar an das entgegenströmende, stark verdichtete C O₂-haltige Gasgemisch abzugeben, und entweicht endlich ins Freie.

Die für die technische Durchführung der vorstehend beschriebenen Erfindung erforderliche Vorrichtung ist folgende: Das C O₂ haltige, von Wasserdampf vollkommen befreite Gasgemisch gelangt zuerst in den Vorverdichter, wird dann abgekühlt, gelangt in den Hauptverdichter, wird wiederum gekühlt, durchstreicht die Kühlanlage, in der sich die Kohlensäure abscheidet, welche sich in einem Aufnehmer sammelt, tritt in die mit dem Vorverdichter verbundene Luftturbine, um sich auszudehnen und ihren Gehalt an mechanischer Kraft abzugeben, durchströmt als Kühlmittel das äußere Rohr der Kühlanlage und entweicht aus diesem in die Atmosphäre. Ein Kohlensäureverdichter besorgt die Kälteerzeugung im mittleren Rohr der Kühlanlage.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch: ·

   Verfahren zur Abscheidung der Kohlensäure aus kohlensäurehaltigen Gasgemischen durch Druckverflüssigung und Abkühlung mittels der Ausdehnungskälte der nicht mitverflüssigten Gase unter Einschaltung von reiner Kohlensäure als Wärmedurchgangsmittel zwischen dem verdichteten Gasgemisch und dem ausgedehnten Rest der Gase, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kohlensäure je nach dem Kaloriengehalt des Gasgemisches entweder flüssig bzw. gasförmig als wärmeüberträgendes Mittel oder verdampfend bzw. sich ausdehnend als selbst Kälte erzeugendes Mittel oder endlich fest (Schnee) als Wärmeschutzmittel gegen allzu starke Wärme-. entziehung dient.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.