DE2631763C2

DE2631763C2 -

Info

Publication number: DE2631763C2
Application number: DE19762631763
Authority: DE
Inventors: Maurice Tremblay-Les-Gonesses Fr Bruni; Georges Anthony Fr Seris
Original assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1975-07-21
Filing date: 1976-07-15
Publication date: 1987-06-11
Also published as: FR2319078B1; JPS5213502A; BE844359A; DK327376A; CA1075466A; IT1061849B; JPS5654355B2; FR2319078A1; SE420017B; DE2631763A1; SE7608247L; NL7608045A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur lösungsmittelfreien Speicherung eines acetylenhaltigen Brennstoffes für Schweißbrenner und andere Brenner, insbesondere zum Schweißen, Schneiden, Hartlöten und Löten, in komprimierter Form in einer porösen Masse.The invention relates to a method for solvent-free Storage of a fuel containing acetylene for welding torches and other torches, especially for welding, Cutting, brazing and soldering, in compressed form in a porous mass.

Gemäß der DE-PS 2 00 930 soll es möglich sein, komprimiertes Acetylen ohne Lösungsmittel in zusammengedrückter feinteiliger trockener Holzkohle zu speichern. Ein solches Verfahren birgt jedoch erhebliche Sicherheitsrisiken und wurde niemals realisiert. Aus diesem Grund wurde reines Acetylen bisher immer in Form von Lösungen, z. B. in Aceton, gespeichert, zusammen mit porösen Massen (siehe Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Band 3, Seiten 62/64, 1953).According to DE-PS 2 00 930, it should be possible to compressed Acetylene without solvent in compressed fine particles store dry charcoal. Such a process however, poses significant security risks and has never been realized. For this reason, pure acetylene has so far been used always in the form of solutions, e.g. B. stored in acetone, together with porous masses (see Ullmann's encyclopedia der Technischen Chemie, Volume 3, pages 62/64, 1953).

Die AT-PS 2 45 151 beschreibt die Herstellung poröser Massen für die Speicherung gelöster Gase, insbesondere von Acetylen.AT-PS 2 45 151 describes the production of porous masses for the storage of dissolved gases, especially acetylene.

Die Verwendung von lösungsmittelhaltigem Acetylen ist nachteilig, da das Füllen der Speicherbehälter komplizierter ist, das Lösungsmittel einen wesentlichen Teil der Füllung einnimmt und das mit Lösungsmittel verdünnte Acetylen in der Anwendung geringerwertig als reines Acetylen ist.The use of solvent-containing acetylene is disadvantageous because filling the storage tanks is more complicated is, the solvent is an essential part of the filling takes and the acetylene diluted with solvent in the application is less valuable than pure acetylene.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand somit darin, ein Verfahren zur risikolosen lösungsmittelfreien Speicherung eines acetylenhaltigen Brennstoffes zu bekommen.The object underlying the invention was therefore in being a process for risk-free solvent-free Get storage of a fuel containing acetylene.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Acetylen in einer Menge von 15 bis 25 Mol-% Acetylen im Gemisch mit 85 bis 75 Mol-% Ethylen bei einem Druck zwischen 15 und 110 bar und bei einer Temperatur zwischen -30 und 35°C speichert. The method according to the invention is characterized in that that the acetylene in an amount of 15 to 25 mol% acetylene in a mixture with 85 to 75 mol% of ethylene at one pressure between 15 and 110 bar and at a temperature between -30 and 35 ° C stores.

Bevorzugt speichert man das Acetylen in einer Menge von etwa 20 Mol-% im Gemisch mit etwa 80 Mol-% Ethylen.The acetylene is preferably stored in an amount of approximately 20 mol% in a mixture with about 80 mol% ethylene.

Das neue Verfahren ist ein wirtschaftliches, leichtes und schnelles Verfahren. Es wird durch einfache Kompression ohne äußere Kältezufuhr bewerkstelligt. Es ist von einfacher Technik, denn es reduziert die Füllzeit; die Einwiegetätigkeit, die Prüfung der zurückbleibenden Gasmenge in den Flaschen und die Beobachtung der Menge des Lösungsmittels werden ausgeschaltet. Allein eine übliche Druckmessung genügt, da man die Temperatur kennt. Das neue Speicherverfahren gestattet ohne besondere Vorkehrungen eine Verwendung bei jedem Klima sowohl in kalten als auch warmen Ländern. Die Tätigkeiten des Schweißens und Schneidens können mit sehr hohen Durchsätzen durchgeführt werden, da keine Gefahr besteht, daß Lösungsmittel mitgerissen wird.The new process is economical, easy and quick procedure. It is done by simple compression without external cold supply accomplished. It's easier Technology, because it reduces filling time; the weighing in, checking the remaining gas volume in the Bottles and observing the amount of solvent are turned off. A normal pressure measurement alone is sufficient because you know the temperature. The new storage method permits use without special precautions in any climate in both cold and warm countries. The activities of welding and cutting can be done with very high throughputs, as there is no danger there is that solvent is entrained.

Das gemäß der Erfindung gespeicherte Gemisch ist unter Druck stabil und gestattet das Durchführen von Tätigkeiten unter Druck ohne jedes Zersetzen. Man bekommt in jedem Augenblick der Entnahme eine praktisch konstante Zusammensetzung des entnommenen Gases, welche Temperatur auch immer gegeben ist.The mixture stored according to the invention is under pressure stable and allows the execution of activities under Pressure without any decomposition. You get in every moment the removal of a practically constant composition of the withdrawn gas, whatever temperature is given.

Auch wenn die Temperatur etwa unter 10°C liegt, ist das Gemisch teilweise verflüssigt. Die Menge der flüssigen Fraktion im Verhältnis zur Gasfraktion ist eine Funktion der Speichertemperatur.Even if the temperature is below 10 ° C, it is Mixture partially liquefied. The amount of the liquid fraction in relation to the gas fraction is a function of Storage temperature.

Es ist ganz unerwartet, daß die Lagerung des brennbaren Gemisches Acetylen-Ethylen in den gewählten Proportionen unter den Druck- und Temperaturbedingungen in den nahen Grenzen des pseudokritischen Punktes (etwa 54 bar und etwa 14°C) und azeotropischen Bedingungen in einer porösen Masse in Abwesenheit jeglichen Lösungsmittels vollständig allen Stabilitäts- und Sicherheitsauflagen entspricht.It is quite unexpected that the storage of the flammable mixture Acetylene-ethylene in the selected proportions below the pressure and temperature conditions in the near limits the pseudocritical point (about 54 bar and about 14 ° C) and azeotropic conditions in a porous mass in Absence of any solvent completely all stability and security requirements.

Gemäß der Erfindung wird das brennbare Gemisch zweckmäßig in einem Behälter oder einer Metallflasche aus Blech gespeichert, welche dem Druck widersteht und mit einer porösen Masse ausgestattet ist, wie sie gewöhnlich verwendet wird, wie mit monolithischer Calciumsilicocarbonatmasse mit pulverförmiger Holzkohlepulvermasse, mit Infusorienerde mit porösen Massen auf der Basis von Zinkoxychlorid-Zement, der poröse Kohle einhüllt, und mit Massen auf der Basis von Tonerdeschlacke. Das Fassungsvermögen der Flasche ist nicht begrenzt. Sie kann z. B. zwischen 1 und 160 l fassen.According to the invention, the combustible mixture is useful stored in a container or a metal bottle made of sheet metal, which resists the pressure and with a porous Mass is equipped, as is usually used as with monolithic calcium silicocarbonate with powder Charcoal powder mass, with infusory earth with porous masses based on zinc oxychloride cement, the porous coal enveloped, and with masses based on alumina slag. The capacity of the bottle is not limited. You can e.g. B. between 1 and 160 l.

Die Zusammensetzung des Brennstoffgemisches gibt alle Sicherheitsgarantien. Das Acetylen allein explodiert bei einem Druck von 1,4 bar, in der Zusammensetzung nach der Erfindung ist aber der obere Explosionsgrenzdruck viel höher. Beispielsweise ergibt ein Gasgemisch mit 25 Mol-% Acetylen und 75 Mol-% Ethylen einen Grenzdruck vor der Explosion von 15 bar, und ein Gasgemisch mit 20 Mol-% Acetylen und 80 Mol-% Ethylen gibt einen Grenzdruck von 30 bar.The composition of the fuel mixture gives all safety guarantees. The acetylene alone explodes on one Pressure of 1.4 bar, in the composition according to the invention but the upper explosion limit pressure is much higher. For example gives a gas mixture with 25 mol% acetylene and 75 mole% ethylene a limit pressure before the explosion of 15 bar, and a gas mixture with 20 mol% acetylene and 80 mol% Ethylene gives a limit pressure of 30 bar.

Das Brennstoffgemisch ist sehr günstig für das Schweißen, Hartlöten und Löten. Durchgeführte Vergleichsversuche mit einem Gemisch von etwa 20 Mol-% Acetylen und 80 Mol-% Ethylen zeigen, daß die Schweißungen in allen Fällen qualitätsmäßig äquivalent zu solchen mit Acetylen allein sind. Man erhält die gleichen metallurgischen Ergebnisse bezüglich einer leichten Flammregulierung und eines Volumenverhältnisses von Ofensauerstoffverbrauch zu Brennstoffverbrauch zwischen 1,7 bis 1,8.The fuel mixture is very cheap for welding, Brazing and soldering. Comparative tests carried out with a mixture of about 20 mole percent acetylene and 80 mole percent ethylene show that the welds are of quality in all cases are equivalent to those with acetylene alone. Man gets the same metallurgical results regarding a slight flame regulation and a volume ratio from furnace oxygen consumption to fuel consumption between 1.7 to 1.8.

Vergleichsversuche des Brennschneidens mit Acetylen einerseits und einem Brennstoffgemisch aus 20 Mol-% Acetylen und 80 Mol-% Ethylen andererseits zeigen die sehr gute Fähigkeit des Gemisches auch auf diesem Gebiet. Man hat Versuche durchgeführt mit einem Schneidsauerstoffdruck von 3 bar und mit einem Normalabstand zwischen dem Schneidkopf und dem Blech von 10 mm. Die Versuche 1 und 3 wurden mit Acetylen allein und die Versuche 2 und 4 mit einem Gemisch von 20 Mol-% Acetylen und 80 Mol-% Ethylen durchgeführt. In jedem Versuch wurden die Brennstoffdrücke und die Ofensauerstoffdrücke, P, ausgedrückt in bar, die Brennstoffdurchsätze und die Ofensauerstoffdurchsätze, Q, ausgedrückt in Litern pro Stunde, und das Verbrauchsverhältnis in Volumen (Ofensauerstoffverbrauch/ Brennstoffverbrauch) bestimmt. Die Schneidgeschwindigkeiten wurden ausgedrückt in Metern pro Stunde während 10 bis 15 min und die Zündzeiten in Sekunden. Comparative tests of flame cutting with acetylene on the one hand and a fuel mixture of 20 mol% acetylene and 80 mol% ethylene on the other hand show the very good ability of the mixture in this area as well. Tests have been carried out with a cutting oxygen pressure of 3 bar and with a normal distance between the cutting head and the sheet of 10 mm. Experiments 1 and 3 were carried out with acetylene alone and experiments 2 and 4 with a mixture of 20 mol% acetylene and 80 mol% ethylene. In each experiment, the fuel pressures and the furnace oxygen pressures, P , expressed in bar, the fuel flow rates and the furnace oxygen flow rates, Q , expressed in liters per hour, and the consumption ratio in volume (furnace oxygen consumption / fuel consumption) were determined. The cutting speeds were expressed in meters per hour for 10-15 minutes and the ignition times in seconds.

Man stellt fest, daß die Zündzeiten in Ordnung und die Schneidgeschwindigkeiten gut für den Erhalt guter Schneidoberflächen sind. Nur das Verbrauchsverhältnis liegt etwas über dem des Acetylen.It is found that the ignition times are OK and the Cutting speeds good for maintaining good cutting surfaces are. Only the consumption ratio is slightly above that of acetylene.

Auch wurden einige Eigenschaften von Schweißbrennerflammen mit Acetylen und dem Gemisch von 21 Mol-% Acetylen und 79% Ethylen verglichen.Also some properties of welding torch flames with acetylene and the mixture of 21 mol% acetylene and 79% Compared ethylene.

Die Temperaturen der Flamme R in Grad Celsius wurden berechnet, das Verbrauchsverhältnis wurde wie zuvor bestimmt, und die Ergiebigkeiten R von für die Messungen verwendeten Brennstoffen wurden nach "Souder" (Schweißen) Nr. 118, September 1973, Seite 24 bestimmt. Die Durchsätze "S" in Litern pro Stunde wurden gemessen, und dieser Wert bezeichnet den schwächsten Durchsatz, bei welchem sich die Flamme auf dem unbewegten Schweißbrenner hält, sich aber nicht hält, wenn sich der Schweißbrenner bewegt. Die Blasgeschwindigkeiten "V" in Metern pro Sekunde wurden anhand der Düsenmaße und der Durchsätze unter Berücksichtigung, daß die Strömungen laminar sind, berechnet. Die Wärmeübergänge T in Kilojoule pro Stunde wurden 2 mm abstromig des Flammenkerns und für einen Gesamtgasdurchsatz gleich ⁹/₁₀ des Gasdurchsatzes gemessen, wobei der gemessene Durchsatz mit etwa 2% ein Relativwert ist. Diese Messung erfolgte auf einer Wand bei 1100°C mit Hilfe eines thermischen Flußmessers. Die Düsenmaße der Schweißbrenner sind in Millimetern angegeben. The temperatures of the flame R in degrees Celsius were calculated, the consumption ratio was determined as before, and the yields R of fuels used for the measurements were determined according to "Souder" (welding) No. 118, September 1973, page 24. The flow rates "S" in liters per hour were measured and this value indicates the weakest flow rate at which the flame stays on the still torch but does not hold when the torch is moving. The blowing speeds "V" in meters per second were calculated from the nozzle dimensions and throughputs, taking into account that the flows are laminar. The heat transfers T in kilojoules per hour were measured 2 mm downstream of the flame core and for a total gas throughput equal to ⁹ / ₁₀ of the gas throughput, the throughput measured being a relative value of about 2%. This measurement was carried out on a wall at 1100 ° C. using a thermal flow meter. The nozzle dimensions of the welding torch are given in millimeters.

Claims

1. A process for the solvent-free storage of an acetylene-containing fuel for welding torches and other torches, in particular for welding, cutting, brazing and soldering, in compressed form in a porous mass, characterized in that the acetylene in an amount of 15 to 25 mol% Acetylene in a mixture with 85 to 75 mol% ethylene at a pressure between 15 and 110 bar and at a temperature between -30 and 35 ° C stores.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mixture of the acetylene in an amount of about 20 mol% with about 80 mol% ethylene stores.