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Kondensieren von Chlorgas Es sind in der Technik zum Kondensieren
von Chlorgas Apparate in Gebrauch, welche aus einem Behälter mit einer oder mehreren
z. B. parallel gewickelten Schlangen bestehen, die außen von einem Kühlmedium umgeben
sind und durch welche innen das Gas hindurchströmt. Es sind auch solche Apparate
bekannt, welche aus einem Rohrbündel bestehen, welches in ähnlicher Weise wie die
Schlangen auf der einen Seite der Rohrwandung von einem Kühlmedium umgeben sind,
während die Rohre des Bündels von dem Chlorgas durchströmt werden. Fast immer ist
die Anordnung so, daß das Chlorgas in den Kondensator von oben eintritt, während
das verflüssigte Chlor unten an der tiefsten Stelle abfließt. Die unkondensierbaren
Gase, welche in jedem Chlorgas -enthalten sind und in der Hauptsache aus Kohlensäure,
Stickstoff, Sauerstoff, Luft und Wasserstoff bestehen können, werden dabei parallel
zur Strömungsrichtung des Gases geführt und sollen an derselben Stelle, an welcher
das verflüssigte Chlor aus dem Kondensator abgezapft wird, den Kondensator verlassen.
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Da das Gewicht von i cbm Chlorgas etwa 3, i kg beträgt, so sind alle
als Fremdgase im Chlor vorkommenden Gase spezifisch leichter als das Chlorgas selbst.
Selbst das relativ chwere Kohlensäuregas ist noch bedeutend leichter als Chlorgas.
Ist aber im Chlorgas, wie es besonders bei solchem Gas vorkommt, welches nach dem
Quecksilberverfahren gewonnen wurde, Wasserstoff enthalten, so ist das Verhältnis
der spezifischen Gewichte der Fremdgase zu dem spezifischen Gewicht des Chlorgases
noch bedeutend ungünstiger. Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß ein Gas, welches
in einem Kondensator verflüssigt werden soll und welches die hier geschilderten
Fremdgase enthält, der Verflüssigung dadurch Schwierigkeiten entgegensetzen wird,
daß die Fremdgase, wenn sie in dem Kondensator von oben nach unten geführt werden,
infolge ihres geringen spezifischen Gewichtes dieser Strömungsrichtung nicht ohne
weiteres folgen werden. Der Verflüssigungsvorgang wird vielmehr nur im Anfang der
Kondensation, wenn das Mengenverhältnis der Fremdgase im Verhältnis zum Chlorgas
klein ist, noch ziemlich gut vonstatten gehen. Sobald aber infolge teilweiser Kondensation
des Chlors der verbleibende Rest in ein ungünstiges Verhältnis zu den Fremdgasen
kommt, wird die Kondensation verlangsamt, weil infolge der Fremdgase der Partialdruck
des Chlorgases herabgesetzt wird. In der untersten Zone des Kondensators wird so
ein Gasgemisch vorhanden sein, welches infolge seiner relativ großen Beimengungen
an Fremdgasen spezifisch bedeutend
leichter ist als das von oben
nachströmende Chlorgas. Infolgedessen wird das spezifisch leichtere Gasgemisch immer
bestrebt sein, wieder nach den oberen Zonen des Kondensators zu strömen.
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Daß dieser Vorgang sich tatsächlich so abspielt, wie hier geschildert
wurde, geht daraus hervor, daß bei der Kondensation von Chlorgas, welches große
Mengen Fremdgase enthält, die Kondensation häufig intermittierend durchgeführt werden
muß, indem man das durch den Kondensator hindurchgepumpte Chlorgas bzw. das Gasgemisch
von Zeit zu Zeit aus dem Kondensator entweichen läßt, worauf die Verflüssigung des
nunmehr frisch in den Kondensator eingepumpten Chlorgases so lange wieder glatt
durchgeführt werden kann, bis infolge Ansammlung der Fremdgase im Kondensator die
Verflüssigungsausbeute so stark zurückgeht, daß man wieder eine vollständige Entgasung
des Kondensators vornehmen muß.
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Abgesehen davon, daß die liier geschilderte Arbeitsweise umständlich
ist und eine fortgesetzte Bedienung beansprucht, hat sie auch den Nachteil, daß
durch die periodische Entgasung des Kondensators jedesmal ein großer Teil Chlorgas
mit entweicht, welcher auf diese Weise der Verflüssigung entzogen wird.
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Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei welchem zwar das Chlorgas auf
dem natürlichen Wege durch den Kondensator geführt wird und in diesen von unten
eintritt, so daß die Abgase oben den Kondensator verlassen können. Dieses Verfahren
hat aber gleichzeitig den Nachteil, daß es aus zwei getrennten Kühlsystemen bestehen
muß, wovon das eine System als Vorkühler und das andere als Kondensator dient. Verzichtet
man dagegen auf die Vorküblschlange, so würde das warme Gas beim Eintritt in die
Kondensatorschlange von unten das schon verflüssigte Chlor wieder anwärmen und teilweise
zur Verdampfung bringen.
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Die vorliegende Erfindung vermeidet die hier geschilderten Nachteile,
indem das zu kondensierende Gas derartig in dem Röhrensystem des Kondensators geführt
wird, daß die Strömungsrichtung des Gases mit der Abflußrichtung des kondensierten
Chlors parallel läuft, während gleichzeitig die Fremdgase sich trennen und von unten
nach oben strömen können, ohne mit dem frisch nachströmenden Chlorgas wieder in
Berührung zu kommen. Zweckmäßig ist es, wenn man zur Durchführung des Verfahrens
den Kondensator fast horizontal ausführt mit einer geringen Neigung nach der Richtung,
in wel# cher das Chlorgas strömen soll. Das Röhrensystem wird dann zweckmäßig an
beiden. Enden in vertikaler Richtung verbunden und kann dies entweder durch Kanunern
oder auch durch einzelne vertikal angeordnete Rohre geschehen: Eine Vorrichtung
zur Ausführung des Verfahrens ist beispielsweise und schematisch in der beiliegenden
Zeichnung veranschaulicht, und es stellt dar: Abb. i einen Längsschnitt durch. die
Vorrichtung, Abb. 2 eine Aufsicht auf dieselbe.
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In der Zeichnung bedeutet i einen Behälter mit einem Kühlmittel a,
2 bis 8 in wesentlichen -waagerechte Rohre eines Rohrsystems, welche durch lotrechte
Rohre 9 bis 15 sowie 16 bis 21 zusammengefußt sind. Der Eintritt des Chlorgases
.erfolgt in das Kondensatorsystem von der Seite, welche dem Abfluß 22 des flüssigen
Chlors gegenüberliegt, während bei 23, gegebenenfalls unter Einschaltung eines Verteilerrohres
23', die Abgase auf derselben Seite, wo das Chlorgas abfließt, jedoch an der höchsten
Stelle des Kondensationssystems bei 24 kontinuierlich abgezogen -werden.
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Die Strömungsrichtung des Gases. ist dabei in dem Hauptteil des Kondensators
(waagerechtes Rohrsystem) parallel zur Richtung des abfließenden flüssigen Chlors,
wie durch die Pfeile A angedeutet. Gleichzeitig strömen aber auch die Abgase hier
in derselben Richtung, während der Weg der Abgase in den das flüssige Chlor und
die Abgase sammelnden Rohrteilen 16 bis 21 stets von unten nach oben ist, wie durch
Pfeile B angedeutet. Das geringere spezifische Gewicht erleichtert dabei die Trennung
der fremden Gase von dem flüssigen Chlor wie auch von dem noch nicht kondensierten
Chlorgas. Ein in dieser Weise ausgeführter Chlorkondensator kann vollständig kontinuierlich
arbeiten, indem man das Ventil zur Regulierung der Abgasmenge nur einmal in eine
bestimmte Stellung bringen muß, in welcher es dann ununterbrochen bleiben kann.
Es ist zu erwähnen, daß die Kondensation des Chlorgases auf diese Weise natürlich
genau so gut ohne einen nennenswerten überdruck -wie auch unter einem größeren Druck
erfolgen kann. In beiden Fällen wird die Kondensation gleich vorteilhaft verlaufen.
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Dias Verfahren ist natürlich nicht auf die Verwendung eines Kondensators
beschränkt, bei welchem das Chlorgas durch ein Rohrsystem strömt, das in einem das
Kühlmittel enthaltenden Behälter angeordnet ist, sondern kann auch mit Kondensatoren
anderer Bauart ausgeführt werden, wo z. B. Rohre von je einem weiteren Rohr umgeben
sind und in dem Zwischenraum das Kühlmittel und innen das Chlorgas strömt oder die
umgekehrte Anordnung vorliegt.