DE45102C

DE45102C - Verfahren und Apparate zur Darstellung flüssiger Kohlensäure aus den Verbrennungsgasen von reiner Kohle

Info

Publication number: DE45102C
Application number: DENDAT45102D
Authority: DE
Original assignee: F. WlNDHAUSEN in Berlin N., Chausseestr. 14 I
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 12: Chemische Apparate und Processe.

FRANZ WINDHAUSEN in BERLIN.

von reiner Kohle.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 26. August 1887 ab.

Das Verfahren besteht in folgendem:
In einer Compressionspumpe, deren Cylinders! in Fig. 1 in verticalem Durchschnitt dargestellt ist, werden reine und gekühlte Verbrennungsgase zugleich mit einem Theil reinen Wassers, welches durch den Hahn a zufliefst, angesaugt und entsprechend hoch comprimirt, mit dem angesaugten Wasser in einen Röhrencondensator verdrängt. In diesem Condensator werden die Gase und das W^Tasser durch Oberflächenkühlung mittelst Kühlwassers, welches durch das Rohr w und »», zu- und abfliefst, gekühlt. Dabei absorbirt das mit den Gasen angesaugte und mit denselben innig gemischte Wasser je nach Temperatur und Druck einen entsprechenden Theil der in den Verbrennungsgasen enthaltenen Kohlensäure. Dieses kohlensäurehaltige Wasser und die bei entsprechend hohem Druck und wenig Wasser condensirte reine Kohlensäure strömt sodann in Verbindung mit den nicht absorbirten Gasen in den Behälter C (Absorber) und fliefst aus diesem durch das Rohr b und Rückschlagventil c in einen mit Dampfmantel umgebenen Behälter D. Die nicht absorbirten und nicht condensirten Gase strömen sodann durch das in geschlossenem Gehäuse angeordnete Sicherheitsventil g in die Rohrleitung n.

In dem Behälter D (Abdampfer) wird durch äufsere Erhitzung die condensirte Kohlensäure und das kohlensäurehaltige Wasser ohne Aenderung der Spannung durch heifse Luft oder Dampf, welcher durch die Rohre χ und X₁ zu- und abströmt, in dem den Behälter D umgebenden Ringraum erwärmt und dadurch die Kohlensäure ausgetrieben. Dieselbe strömt darauf durch das Rohr f in den Behälter E (Kohlensäure-Condensator), welcher von aufsen mittelst Kühlwassers so gekühlt wird, dafs bei entsprechend hoher Spannung die gasförmige Kohlensäure, wieder condensirt und flüssig geworden, auf dem Boden des Behälters E sich ansammelt, um von hier durch das Rohr g und das Absperrventil h graduell in die bekannten Kohlensäure - Flaschen abgelassen zu werden.

Die eventuell der Kohlensäure noch beigemischte geringe Menge permanenter Gase strömt mit einem kleinen Theil gasförmiger Kohlensäure durch das Rohr k und entsprechend geöffneten Hahn i in die Saugleitung Z des Compressionscylinders, um aufs Neue wieder comprimirt zu werden.

Aus dem Verdampfer D wird in bestimmter Höhe das heifse Wasser durch einen bekannten Gondensationswassertopf m und das Rohr η selbstthä'tig abgeführt und im Verein mit den aus dem Behälter C entweichenden Gasen in einen Dampfkessel geführt, aus welchem der Motor mit heifser Luft und Dampf gespeist wird, der eventuell zum Betriebe des Compressors A dienen soll. Dieser Dampfkessel kann mit den Holzkohlen oder Koks geheizt werden, deren Verbrennungsgase nach zuvoriger Kühlung und Reinigung vom Compressor A angesaugt werden sollen.

Die Behälter C, D und E enthalten innen je einen unten offenen concentrischen Blechmantel ο und O₁ und innerhalb dieser Blechmäntel eventuell trichterförmige Bleche p, um bei den aufwärts strömenden Gasen das Mitreifsen von Wasser bezw. Flüssigkeit möglichst zu verhindern.

Bei gröfseren Anlagen kann ohne Aenderung des Verfahrens in dem Behälter D eine Rohrschlange angeordnet werden, in welcher Heiz-

dampf circulirt, um das Erhitzen des kohlensäurehaltigen Wassers und damit das Austreiben der darin enthaltenen Kohlensäure zu beschleunigen.

In ähnlicher Weise kann wie bei dem Absorber C auch um den Behälter E eine von Kühlwasser umspülte Rohrspirale angeordnet werden, durch welche aus dem Rohr f zunächst die gasförmige Kohlensäure eintritt und condensirt in den Behälter E ausströmt.

Die Compressionspumpe. Der Cylinder A der Compressionspumpe ist so construirt, dafs die Verdichtung der Gase in zwei Stadien und dabei so stattfindet, dafs das mitangesaugte Wasser immer unmittelbar auf dem bezüglichen Kolben liegt und so die Gase vor directer Berührung der Kolbenliderung hindert, wodurch eine bessere Abdichtung während des Betriebes erreicht wird. Die Wirkungsweise des Compressors ist wie folgt:

Durch die Saugventile q und q_t werden die abgekühlten Verbrennungsgase zugleich mit entsprechend viel Wasser, welches durch den Hahn α zufliefst, angesaugt und durch den Kolben G comprimirt und zugleich durch das Ventil r in die genau hohlcylindrische Kolbenstange G₁ verdrängt.

Beim Niedergang des Kolbens G schliefst sich das Ventil r und die Gase werden in dem mit dem Kolben G concentrisch verbundenen Cylinder G₁ comprimirt und durch das Ventil s in das central stehende, äufserlich genau cylindrisch gedrehte Rohr H abgestofsen und durch die bei t einmündende Rohrleitung ?_t in den Absorber C verdrängt.

Der Kolben G sowie die hohle Kolbenstange G₁ sind mit dichtschliefsenden Metalloder Lederkappen - Liderungen in bekannter Weise versehen.

Durch zwei Zugstangen u wird die Verbindung des Kolbens G G₁ mit einem bekannten Kurbelmechanismus zur Bewegung des Kolbens hergestellt.

Die Abkühlung der Gase während des Comprimirens geschieht einerseits durch das mitangesaugte Wasser, andererseits durch das im Cylinder A unterhalb des Kolbens befindliche Kühlwasser, welches durch die Kanäle ν und V₁ zu- und abfliefst.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Das Verfahren, flüssige Kohlensäure aus den Verbrennungsgasen von reiner Kohle zu gewinnen, charakterisirt durch mechanische Comprimirung der gereinigten und gekühlten Verbrennungsgase bis über die Spannung, bei welcher Kohlensäure bei gleichzeitiger Abkühlung sich verflüssigt (also bei einer Spannung von meistens mehr als 60 Atmosphären); Verdrängung der comprimirten und durch die Compression erwärmten Gase in einen Behälter, in welchem dieselben durch Kühlwasser von aufsen gekühlt werden und die flüssige Kohlensäure, mit Wasser gemischt, auf dem Boden dieses Behälters sich ansammelt, während die nicht condensirten Gase aus demselben graduell durch ein Sicherheitsventil entweichen; Ueberströmung der flüssig gewordenen Kohlensäure nebst dem miteingeführten Wasser unter gleichbleibendem Druck in einen zweiten Behälter, in welchem die flüssige Kohlensäure durch Erwärmung von aufsen ohne Aenderung der Spannung abgedampft wird, und Ueberströmung der Kohlensäuredämpfe in einen dritten Behälter, den Condensator, in welchem sie durch Contactkühlung abermals flüssig werden, auf dem Boden dieses Gefäfses sich ansammeln und von hier durch einen Hahn in die bekannten Kohlensäureflaschen flüssig abgelassen werden.
2. Zur Ausführung dieses Verfahrens die durch Rohrleitungen und Ventile mit einander communicirenden Apparate:

a) der Compresionscylinder A in aufrecht stehender Form mit dem in demselben beweglichen Kolben G und der hohlcylindrischen Kolbenstange G₁, welche über einem feststehenden, im Cylinder A befestigten Hohlcylinder H gemeinsam mit dem Kolben G dicht schliefsend durch äufseren Mechanismus in bekannter Weise auf- und abbewegt wird, um so in zwei Stadien die durch die Ventile q q_{ angesaugten Verbrennungsgase auf die erforderliche hohe Spannung von meist über 60 Atmosphären zu verdichten und in den Oberflächenkühler B C zu verdrängen;

b) der Oberflächenkühler B C mit seiner Kühlschlange und Vorrichtung zur Abscheidung der flüssigen Kohlensäure und des Wassers von den nicht condensirten Gasen mit seinem Sicherheitsventil, durch welches die nicht condensirten Gase graduell entweichen;

c) der Verdampfer D mit den in seinem Innern angebrachten trichterförmigen Abscheideblechen, durch welche das nicht mit verdampfende Wasser zurückgehalten wird;

d) der mit Kühlwasser umgebene Condensator E mit dem in seinem Innern angeordneten concentrischen Blechmantel, in welchem sich die flüssige Kohlensäure ansammelt und aus welchem dieselbe durch einen Ablafshahn in Kohlensäureflaschen abgelassen wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.