DE2909334C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entnahme von Ga­ sen aus Flaschen, in denen die Gase in einem in einer po­ rösen Masse verteilten Lösungsmittel unter Druck gespei­ chert sind.

Flaschen werden vielfach in Flaschenbehältern geliefert, in denen die Flaschen über eine gemeinsame Entnahmeleitung zu einem Flaschenbündel zusammengefaßt sind. Die Entnahme­ leitung wird beim Verbraucher über einen Schlauch und ver­ schiedenen Armaturen an eine Verbraucherleitung angeschlos­ sen, 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 Entnahmegeschwin­ digkeit neben dampfförmigem auch flüssiges Lösungsmittel in die Entnahmeleitung 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 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 Lösungs­ mittel gefüllt worden waren.

Aus der DE-OS 26 50 880 ist eine Gasentnahmemethode für eine gleichmäßige und schnelle Gasentnahme aus zu einer Bündeleinheit zusammengefaßten Gasflaschen unter gleichartigem Lösungsmittelverlust zu entnehmen. Dieses Ziel wird dabei durch ein gleichmäßiges Erwärmen des Gasflaschenbündels mit Hilfe einer unter den Gasflaschen angeordneten Heizvorrichtung erreicht.

Ein weiterer Nachteil der be­ kannten Verfahren ist darin zu sehen, daß der Hersteller von Gasen beim Wiederbefüllen eines entleerten Flaschen­ bündels nicht erkennen kann, ob und wieviel Lösungsmittel aus dem Bündel ausgetreten ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der ein­ gangs geschilderten Art zu entwickeln, durch das eine siche­ re Gasentnahme beim Verbraucher gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das in den Gasen enthaltene Lösungsmittel nach dem Austritt der Gase aus den Fla­ schen unter Flaschendruck und vor dem Entspannen der Gase abge­ schieden und gesammelt wird.

Lösungsmittel, das in flüssiger Form aus den Flaschen aus­ getreten ist, wird aus dem Gasstrom abgetrennt, ehe es in Kontakt mit Bauteilen aus elastomerem Material tritt. So­ mit wird eine Zerstörung von Armaturen und Verbindungslei­ tungen im Entnahmesystem des Verbrauchers vermieden und eine Störung in der Gasversorgung ausgeschlossen. Das von flüs­ sigem Lösungsmittel befreite Gas ist nur noch mit Lösungs­ mitteldampf 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 Be­ dienung der Entnahmevorrichtung ist daher für den Verbrau­ cher einfacher und ungefährlicher als bei herkömmlichen Anlagen.

Die Abtrennung des flüssig austretenden Lösungsmittels aus dem Gasstrom erfolgt erfindungsgemäß unter dem Innendruck der Flaschen. Dies hat den Vorteil, daß das Lösungsmittel innerhalb des Flaschenbehälters, der nach der Entleerung der Flaschen zum Füllwerk transportiert wird, abgeschieden wird und somit automatisch mit dem Flaschenbehälter zum Füllwerk gebracht werden kann.

Da nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens das Volumen der ab­ geschiedenen Lösungsmittelmenge nach jeder Entleerungs­ phase der Flaschen bestimmt wird, ist im Füllwerk in ein­ facher Weise festzustellen, ob und wieviel Lösungsmittel ergänzt werden muß. Beim Füllen entleerter Flaschen hat daher der Hersteller der Gase die Möglichkeit, in ein­ facher Weise die während der vorhergegangenen Entleerungs­ phase aus den Flaschen ausgetretene Lösungsmittelmenge zu überwachen. Das betreffende Flaschenbündel kann somit ge­ zielt gewartet werden, wodurch wiederum ein sicherer Ein­ satz 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 Ent­ spannung 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 flüs­ sigem 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 Kapa­ zität der zum Abscheiden des flüssigen Lösungsmittels unter Flaschendruck dienenden Vorrichtung für das gesamte ausge­ tretene Lösungsmittel nicht ausreicht. In diesem Fall be­ währt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders:

Im Füllwerk kann nach dem Rücktransport der geleerten Fla­ schen sofort ermittelt werden, daß eine gewisse Menge an flüssigem Lösungsmittel erst nach dem Entspannen abge­ schieden, 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 flüs­ sigem Lösungsmittel umgehen muß.

In einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei der mehrere Flaschen an eine gemeinsame Entnahmeleitung an­ geschlossen sind, ist erfindungsgemäß in der Entnahmelei­ tung ein unter dem Druck 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 Ab­ scheider 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 Bauwei­ se besitzt. Detonationen können beispielsweise durch Wärme­ eintrag 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 anderen Merkmal der Erfindung sind im Sammelraum des Ab­ scheiders Rohre parallel zu dessen Längsrichtung angeordnet, deren Querschnittsfläche wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Sammelraumes.

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 er­ wiesen: Die Stoßwelle einer gegebenenfalls auftretenden De­ tonation breitet sich in Längsrichtung des Abscheiders aus. Die senkrecht zur Längsrichtung wirkenden Kräfte werden von den sich gegeneitig stützenden Rohren aufgefangen und die in Längsrichtung wirkenden Kräfte - bedingt durch die rela­ tiv 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 mm und 5 mm besitzen. Bei einem Innendurchmesser der Rohre zwischen 3 und 4 mm ist im Abscheider ein besonders günstiges Verhältnis von Nutz­ volumen zu dem durch die Rohre verbauten Volumen erreichbar.

Im folgenden soll anhand einer schematischen Skizze ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entnahme von Gasen aus Flaschen beschrieben werden.

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 Ent­ nahmeleitung 3 angeschlossen. Vor einem Ventil 8 und einer diesem nachgeschalteten Anschlußstelle 17 für einen Entnahme­ schlauch 9 ist innerhalb des Behälters 1 in der Entnahme­ leitung 3 ein Abscheider 4 angeordnet. Der Entnahmeschlauch 9 verbindet die Anschlußstelle 17 des vom Füllwerk ge­ lieferten Behälters 1 mit einer Anschlußstelle 18 einer Ver­ braucherleitung 15.

Zwischen der Anschlußstelle 18 und der Verbraucherleitung 15 sind der Reihe nach eine Schnellschlußeinrichtung 10, ein Druckminderer 11 und ein mit diesem über eine Leitung 26 ver­ bundener Behälter angeordnet. Die Leitung 26 ragt in den Behälter hinein und teilt ihn auf diese Weise in einen un­ teren, als Abscheide- und Sammelbehälter dienenden Teil 12 und in einen oberen, als Flammensperre und Abscheider dienenden Teil 19, wobei beide Teile mit Füllkörpern, bei­ spielsweise Raschigringen, gefüllt sind. Leitung 26 tritt in horizontaler Richtung in den Behälter ein und besitzt an dem in den Behälter hineinragenden Teil in der Leitungs­ wand 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 eintreten­ den 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 Schnellschlußeinrich­ tung 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 wird auch flüssiges Lösungsmittel aus den Flaschen 2 mit­ gerissen und in Tröpfchenform in die Sammelleitung 3 und in Richtung zum Abscheider 4 transportiert. Durch das Prall­ blech 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 Eintriffs­ öffnungen der Rohre 25 gelenkt. Beim Verlassen des Ab­ scheiders 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 17 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 26 über die Schlitze 22 so umgelenkt, daß es zunächst zum unteren Ende des Füllkörperbehälters 12 strömt, dabei einen Großteil des kondensierten Lösungsmittel abgibt und nachfol­ gend 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 Behälter­ wand und fließt entlang der Behälterwand in den unteren Behälterteil zurück.

Sind die Flaschen 2 entleert, wird der Entnahmeschlauch ge­ löst, nachdem das Ventil 8 geschlossen worden ist. Behälter 1 wird nunmehr zusammen mit dem Abscheider 4 und dem im Sammelraum aufgefangenen flüssigen Lösungsmittel zum Füll­ werk transportiert, in dem in gleichen Zeitabständen die Verschlußkappe entfernt, das Ventil 6 geöffnet und das flüssige Lösungsmittel entnommen wird. Auf diese Weise können Lösungsmittelverluste leicht kontrolliert werden. Eine Gefährdung der Gesundheit des Verbrauchers durch den Umfang mit in flüssiger Form aus den Flaschen ausgetretenem Lösungs­ mittel 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 Gasentnahmegeschwindig­ keit für die vorangegangene Entleerungsphase hin. Somit ist auch im Abscheider 12 flüssiges Lösungsmittel angefallen. Aufgrund des Füllzustandes des Abscheiders 4 nach dem Rück­ transport 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.

Claims (8)

1. Verfahren zur Entnahme von Gasen aus Flaschen, in denen die Gase in einem in einer porösen Masse verteilten Lösungsmittel unter Druck gespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Gasen enthaltene Lösungsmittel nach dem Austritt der Gase aus den Flaschen unter Flaschendruck und vor dem Entspannen der Gase abgeschieden und gesammelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der abgeschiedenen Lösungsmittelmenge nach jeder Entleerungsphase der Flaschen bestimmt wird.

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. 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 dem Druck der Flaschen stehender Abscheider (4) für flüssiges Lösungsmittel angeordnet ist, wobei die Flaschen (2) und der Abscheider (4) gemeinsam in einer transportablen Baueinheit (1) untergebracht sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (4) über Leitungen (9, 26) und ein Entspannungsventil (11) mit einem weiteren Abscheider (12) in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum (5) des Abscheiders (4) mit Füllkörpern gefüllt ist.

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 Sammelraums.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre einen Innendurchmesser zwischen 0,5 mm und 5 mm, vorzugsweise zwischen 3 und 4 mm besitzen.