DE2909334A1 - Verfahren zur entnahme von gasen aus flaschen - Google Patents

Verfahren zur entnahme von gasen aus flaschen

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Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
(G 091) G 79/1Q
Hm/he
9.3.1979
Verfahren zur Entnahme von Gasen aus Flaschen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme von Gasen aus Flaschen, in denen die Gase in einem in einer porösen Masse verteilten Lösungsmittel unter Druck gespeichert sind.
Flaschen werden vielfach in Flaschenbehältern geliefert, in denen die Flaschen über eine gemeinsame Entnahmeleitung zu einem Flaschenbündel zusammengefaßt sind. Die Entnahmeleitung wird beim Verbraucher über einen Schlauch und verschiedenen Armaturen an eine Verbraucherleitung angeschlossen, wobei das unter hohem Druck stehende Gas vor Eintritt in diese Leitung entspannt wird.
Diese Art der Gasentnahme ist mit verschiedenen Nachteilen und Gefahren verbunden. So kann bei hoher Entnahmegeschwindigkeit neben dampfförmigem auch flüssiges Lösungsmittel in die EntnahmeIeitung eintreten. Bei der Verwendung von Dimethylformamid als Lösungsmittel z.B., das mit Elastomeren chemisch reagiert, kann dessen Austritt aus den Flaschen zu einer Zerstörung von Dichtungen, Membranen oder ähnlichen Bauteilen führen. Eine Berührung von aus dem Leitungssystem
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ausgetretenem Dimethylformamid durch das Bedienungspersonal kann bei den betreffenden Personen zu gesundheitlichen Schäden führen. Diese Gefahr besteht insbesondere bei der Entnahme von Gasen aus Flaschen, die kurz zuvor mit Lösungsmittel gefüllt worden waren. Ein weiterer Nachteil des bekannten Veifehrens ist darin zu sehen, daß der Hersteller von Gasen beim Wiederbefüllen eines entleerten Flaschenbündels nicht erkennen kann, ob und wieviel Lösungsmittel aus dem Bündel ausgetreten ist.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art zu entwickeln, durch das eine sichere Gasentnahme beim Verbraucher gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das im Gas enthaltene Lösungsmittel nach Austritt aus den Flaschen unter Flaschendruck abgeschieden und gesammelt und das vom Lösungsmittel befreite Gas entspannt wird.
Lösungsmittel, das in flüssiger Form aus den Flaschen ausgetreten ist, wird aus dem Gasstrom abgetrennt, ehe es in Kontakt mit Bauteilen aus elastomerem Material tritt. Somit wird eine Zerstörung von Armaturen und Verbindungsleitungen im Entnahmesystem des Verbrauchers vermieden und eine Störung in der Gasversorgung ausgeschlossen. Das von flüssigem Lösungsmittel befreite Gas ist nur noch mit Lösungsmitteldampf gesättigt, wodurch nachgeschaltete Armaturen oder Leitungen nicht mehr mit flüssigem Lösungsmittel in Berührung kommen und der Verbraucher nicht gezwungen ist, mit flüssigem Lösungsmittel umgehen zu müssen. Die Bedienung der Entnahmevorrichtung ist daher für den Verbraucher einfacher und ungefährlicher als bei herkömmlichen Anlagen.
Die Abtrennung des flüssig austretenden Lösungsmittels aus
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dem Gasstrom erfolgt erfindungsgemäß unter dem Innendruck der Flaschen. Dies hat den Vorteil, daß das Lösungsmittel innerhalb des Piaschenbehälters, der nach der Entleerung der Flaschen zum Füllwerk transportiert wird, abgeschieden werden und somit automatisch mit dem Flaschenbehälter zum Füllwerk gebracht werden kann. Da nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens das Volumen der abgeschiedenen Lösungsmittelmenge nach Jeder Entleerungsphase der Flaschen bestimmt wird, ist im Füllwerk in einfächer Weise festzustellen, ob und wieviel Lösungsmittel ergänzt werden muß. Beim Füllen entleerter Flaschen hat daher der Hersteller der Gase die Möglichkeit, in einfacher Weise die während der vorhergegangenen Entleerungsphase aus den Flaschen ausgetretene Lösungsmittelmenge zu überwachen. Das betreffende Flaschenbündel kann somit gezielt gewartet werden, wodurch wiederum ein sicherer Einsatz beim Verbraucher gewährleistet ist.'
Nach einem weiteren Merkmal des Erfindungsgedankens wird der bei der Abscheidung unter Flaschendruck gegebenenfalls im Gas verbleibende Anteil an Lösungsmittel nach der Entspannung abgeschieden. Durch diesen Verfahrensschritt ist gewährleistet, daß in die Verbraucherleitung kein flüssiges Lösungsmittel gelangt. Flüssiges Lösungsmittel kann sich z.B. bei der Entspannung von Gas bilden, das zwar von flüssigem Lösungsmittel befreit, Jedoch mit dampfförmigem Lösungsmittel gesättigt ist. Eine andere Möglichkeit, bei der flüssiges Lösungsmittel im Gasstrom enthalten sein kann, ist im Fall eines anomalen Betriebszustandes, d.h. bei extrem hohen Gasentnahmegeschwindigkeiten gegeben. Dabei kann soviel flüssiges Lösungsmittel austreten, daß die Kapazität der zum Abscheiden des flüssigen Lösungsmittels unter Flaschendruck dienenden Vorrichtung für das gesamte ausgetretene Lösungsmittel nicht ausreicht. In diesem Fall bewährt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders:
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Im Füllwerk kann nach dem Rücktransport der geleerten Flaschen sofort ermittelt werden, daß eine gewisse Menge an flüssigem Lösungsmittel erst nach dem Entspannen abgeschieden, d.h. in der Anlage des Verbrauches verblieben sein muß. Daraufhin kann das flüssige Lösungsmittel auch aus der Verbraucheranlage entfernt werden. Im Unterschied zu bisherigen Verfahren kann die Verbraucheranlage gezielt gewartet werden, ohne daß der Verbraucher selbst mit flüssigem Lösungsmittel umgehen muß.
In einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei der mehrere Flaschen an eine gemeinsame Entnahmeleitung angeschlossen sind, ist erfindungsgemäß in der Entnahmeleitung ein unter den Drude der Flaschen stehender Abscheider für flüssiges Lösungsmittel angeordnet, wobei die Flaschen und der Abscheider gemeinsam in einer transportablen Baueinheit untergebracht sind. Aufgrund dieser Anordnung wird der' Abscheider und damit das während der Entleerung abgeschiedene flüssige Lösungsmittel beim Rücktransport der Baueinheit zum Füllwerk automatisch mitgeführt.
In einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der beschriebene Abscheider über Leitungen und ein Entspannungsventil mit einem weiteren Abscheider verbunden.
Für eine sichere Gasentnahme aus den Flaschen ist es von Bedeutung, daß der Abscheider eine detonationsfeste Bauweise besitzt. Detonationen können beispielsweise durch Wärmeeintrag in die Flaschen oder durch eine Brennerrückzündung ausgelöst werden.
In einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird daher der zur Aufnahme, des flüssigen Lösungsmittels im Abscheider vorgesehene Sammelraum mit Füllkörpern gefüllt. Nach einem
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anderen Merkmal der Erfindung sind im Sammelraum des Abscheiders Rohre parallel zu dessen Längsrichtung angeordnet, deren Querschnittfläche wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Sammelraumes.
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Beide Arten von Einbauten sind geeignet, die Kräfte in der Stoßwelle einer Detonation zu mindern und aufzufangen. Als besonders vorteilhaft hat sich der Einbau von Rohren erwiesen: Die Stoßwelle einer gegebenenfalls auftretenden Detonation breitet sich in Längsrichtung des Abscheiders aus. Die senkrecht zur Längsrichtung wirkenden Kräfte werden von den sich gegenseitig stützenden Rohren aufgefangen und die in Längsrichtung wirkenden Kräfte - bedingt durch die relativ kleinen Querschnittsflächen der Rohre - so gemindert, daß eine Zerstörung des Abscheiders ausgeschlossen ist. Es ist festgestellt worden, daß eine detonationsfeste Bauweise des Abscheiders mit Rohren erreicht werden kann, die einen Innendurchmesser zwischen 0,5 ram und 5 mm besitzen. Bei einem Innendurchmesser der Rohre zwischen 3 und 4 mm ist im Abscheider ein besonders günstiges Verhältnis von Nutzvolumen zu dem durch die Rohre verbauten Volumen ereichbar*
Im folgenden soll anhand einer schematischen Skizze ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entnahme von Gasen aus Flaschen beschrieben werdenj
In einem Behälter 1, beispielsweise einem Container, sind mehrere Flaschen 2, in denen Gase in einem in einer porösen Masse verteilten Lösungsmittel unter Druck gespeichert sind, über jeweils eine Zweigleitung 16 an eine gemeinsame Entnahmeleitung 3 angeschlossen. Vor einem Ventil 8 und einer diesem nachgeschalteten Anschlußstelle 17 für einen Entnahmeschlauch 9 ist innerhalb des Behälters 1 in der Entnahmeleitung 3 ein Abscheider 4 angeordnet. Der Entnahmeschlauch 9 verbindet die Anschlußstelle 17 des vom Füllwerk geForm. 5729 7.78
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lieferten Behälters 1 mit einer Anschlußstelle l8 einer Verbraucherleitung 15· ■
Zwischen der Anschlußstelle 18 und der Verbraucherleitung Γ5 sind der Reihe nach eine Schnellschlußeinrichtung 10, ein Druckminderer 11 und ein mit diesem über eine Leitung 26 verbundener Behälter angeordnet. Die Leitung 26 ragt in den Behälter hinein und teilt ihn auf diese Weise in einen unteren, als Abscheide- und Sammelbehälter dienenden Teil 12 und in einen oberen, als Flammensperre und Abscheider dienenden Teil 19, wobei beide Teile mit Füllkörpern, beispielsweise Raschigringen, gefüllt sind. Leitung 26 tritt in horizontaler Richtung in den Behälter ein und besitzt an dem in den Behälter hineinragenden Teil in der Leitungswand Schlitze 22, die in Gegenrichtung zur Entnahmeleitung 15 weisen, während das Leitungsende verschlossen ist. An der tiefsten Stelle des unteren Behälterteils 12 mündet eine Leitung 23 in dessen Innenraum, wobei in der Leitung 23 ein Ventil 13 mit einer Verschlußkappe 14 angeordnet ist.
Im Abscheider 4 ist quer zur Strömungsrichtung des eintretenden Gasstroms ein Prallblech 20 befestigt. Unterhalb des Prallbleches 20 schließt ein zylinderförmiger, sich an sei-nem unteren Ende kegelförmig verjüngender Sammelraum 5 an, dessen tiefste Stelle an eine Leitung 24 angeschlossen ist, in der ein Ventil 6 und eine Schraubkappe 7 angeordnet sind. Im Sammelbehälter sind Rohre 25 mit einem Innendurchmesser zwischen 3 und 4 mm parallel zur Zylinderachse eingebaut.
Zur Entnahme von Gasen sind das Ventil 8, ein Ventil 21 in der Verbraucherleitung 15 sowie die Schnellschlußeinrichtung 10 geöffnet, während die Ventile 6 und 13 geschlossen sind. Gas, z.B. Acetylen zum Schneiden von Metallteilen strömt aus den Flaschen 2 über die Zweigleitungen 16 in die Entnahmeleitung 3· Bei zu hoher Entnahmegeschwindigkeit
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wird auch flüssiges Lösungsmittel aus den Flaschen 2 mitgerissen und in Tröpfchenform in die Sammelleitung 3 und in Richtung zum Abscheider 4 transportiert. Durch das Prallblech 20 wird der Gasstrom so umgelenkt, daß ein Teil der mitgeführten Lösungsmitteltropfen aufgrund ihrer Trägheit auf das Prallblech 20 auftreffen, an diesem ablaufen und in den Sammelbehälter tropfen. Der andere Teil der Tropfen wird vom Gasstrom mitgeführt und direkt auf die Eintriffsöffnungen der Rohre 25 gelenkt. Beim Verlassen des Abscheiders 4 ist im Gas ausschließlich dampfförmiges Lösungsmittel enthalten. Nach Passieren des Ventils 8, mit dem die Sammelleitung innerhalb des Behälters 1 abgesperrt werden kann, und des die beiden Anschlußstellen IJ und 18 verbindenden Entnahmeschlauchs 9 gelangt das Gas über die Schnellschlußeinrichtung 10 zum Druckminderer 11, in dem das Gas von Flaschendruck, z.B. 20 bar, auf etwa 1,5 bar entspannt wird. Dabei kühlt sich das Gas ab und bisher dampfförmiges Lösungsmittel kondensiert. Zum Abscheiden und Sammeln dieses flüssigen Lösungsmittels dient der untere Behälterteil 12. Das im Druckminderer 11 entspannte und mit kondensiertem Lösungsmittel beladene Gas wird durch Leitung 2.6 über die Schlitze 22 so umgelenkt, daß es zunächst zum unteren Ende des Füllkörperbehälters 12 strömt, dabei einen Großteil des kondensierten Lösungsmittel abgibt und nachfolgend über den oberen Behälterteil 19 zur Verbraucherleitung 15 mit Ventil 21 strömt.
Der obere Behälterteil dient einerseits als Flammensperre, andererseits aber auch zum Abscheiden von Lösungsmittel.
Aufgrund des Profils der Gasströmungsgeschwindigkeit im Behälterteil 19 strömt das kondensierte Lösungsmittel, das noch im Gasstrom verblieben ist, in Richtung zur Behälterwand und fließt entlang der Behälterwand in den unteren Behälterteil zurück.
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-ΙΟΙ Sind die Flaschen 2 entleert, wird der Entnahmeschlauch gelöst, nachdem das Ventil 8 geschlossen worden ist. Behälter 1 wird nunmehr zusammen mit dem Abscheider 4 und dem im Sammelraum aufgefangenen flüssigen Lösungsmittel zum Füllwerk transportiert, in dem in gleichen Zeitabständen die Verschlußkappe entfernt, das Ventil β geöffnet und das flüssige Lösungsmittel entnommen wird. Auf diese Weise können Lösungsmittelverluste Mcht kontrolliert werden. Eine Gefährdung der Gesundheit des Verbrauchers durch den Umgang mit in flüssiger Form aus den Flaschen ausgetretenem Lösungsmittel ist nicht mehr gegeben. Außerdem sind die Armaturen des Verbrauchers nicht mehr dem Angriff durch flüssiges Lösungsmittel ausgesetzt. Wird im Füllwerk festgestellt, daß der Sammelraum 5 des Abscheiders 4 vollständig gefüllt ist, deutet dies auf eine enorm hohe Gasentnahmegeschwindigkeit für die vorangegangene EntIeerungsphase hin. Somit ist auch im Abscheider 12 flüssiges Lösungsmittel angefallen. Aufgrund des Füllzustandes des Abscheiders 4 nach dem Rücktransport geleerter Flaschen ist der Hersteller der Gase in der Lage zu beurteilen, ob auch in der Verbraucheranlage flüssiges Lösungsmittel angefallen ist und entfernt werden muß.
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Claims (8)

  1. (G 091) G 79/19
    Hm/he
    9.5.1979
    Pat ent ans prü ehe
    (l .J Verfahren zur Entnahme von Gasen aus Flaschen, in denen die Gase in einem in einer porösen Masse verteilten Lösungmittel unter Druck gespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß das im Gas enthaltene Lösungsmittel nach Austritt aus den Flaschen unter Flaschendruck abgeschieden und gesammelt und das von Lösungmittel befreite Gas entspannt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der abgeschiedenen Lösungsmittelmenge nach jeder Entleerungsphase der Flaschen bestimmt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Abscheidung unter Flaschendruck gegebenenfalls im Gas verbliebene Anteil an Lösungsmittel nach der Entspannung abgeschieden wird.
  4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3* in. der mehrere Flaschen an eine gemeinsame Entnahmeleitung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Entnahmeleitung (3) ein unter
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    dem Druck der Flaschen stehender Abscheider (4) für flüssiges Lösungsmittel angeordnet ist, wobei die Flaschen (2) und der Abscheider (1J-) gemeinsam in einer transportablen Baueinheit (l) untergebracht sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (k) über Leitungen (9*26) und ein Entspannungsventil (11) mit einem weiteren Abscheider (12) in Verbindung steht.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum (5) des Abscheiders (4) mit Füllkörpern gefüllt ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelraum (5) des Abscheiders (4) Rohre parallel zu dessen Längsrichtung angeordnet sind, deren Querschnittsfläche wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Sammelraumes.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre einen Innendurchmesser zwischen 0,5 mm und 5 mm, vorzugsweise zwischen 3 und Ψ mm besitzen.
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