DE521431C

DE521431C - Verfahren zum Transport und zur Aufspeicherung von tiefsiedenden, verfluessigten Gasen

Info

Publication number: DE521431C
Application number: DEST41809D
Authority: DE
Original assignee: INDUSTRIEGASVERWERTUNG AG F; AG fuer Industrie Gas Verwertung
Current assignee: INDUSTRIEGASVERWERTUNG AG F; AG fuer Industrie Gas Verwertung
Priority date: 1926-11-14
Filing date: 1926-11-14
Publication date: 1931-03-21

Description

Verfahren zum Transport und, zur Aufspeicherung von tiefsiedenden, verflüssigten Gasen Es ist bekannt, daß tiefsiedende flüssige Gase, wie flüssige Luft, flüssiger Sauerstoff, flüssiger Stickstoff u. dgl., in Behältern nur aufbewahrt bzw. transportiert werden können, wenn die Behälter mit der Außenluft in Verbindung stehen. Die Aufbewahrungsgefäße müssen gegen die Außenluft entweder ganz offen gehalten werden, oder man hat sie mindestens mit einem luftdurchlässigen Verschluß zu versehen. Vgl.. hierzu: »Die Herstellung, Verwendung und Aufbewahrung flüssiger Luft« von Dr. Oskar K a u s c h, Ausgabe 19i9, Seite q.76.
Es ist auch bereits bekannt, daß die Verdampfung der flüssigen Gase bei höherem Druck geringer ist als die Verdampfung unter Atmosphärendruck.
Der Gegenstand vorliegender Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Aufbewahrung bei Anschluß der -Flüssigkeitsbehälter an Rezipienten von konstantem Volumen unter völligem Abschluß der Außenluft gegen die Flüssigkeit durchgeführt werden muß, und gibt die Mittel zur Durchführung hierzu an.
Auf Grund experimenteller Beobachtungen konnte festgestellt werden, daß die Verdampfung der flüssigen Gase, die in Verbindung mit der Außenluft unter Atmosphärendruck durchgeführt wird, etwa um 8o0;o höher ist als die Verdampfung bei konstantem Volumen, aber unter einer sich sehr langsam vollziehenden, durch die Verdampfung selbst bewirkten Drucksteigerung.
Handelt es sich um Behälter, die sich für einen höheren Innendruck eignen, z. B. also ohne Vakuumisolierung, so kann man den Druck sehr weit, etwa auf mehr als 3o at, steigern, so daß man räumlich nur sehr kleine Gasrezipienten anwenden muß.
Handelt es sich dagegen um die Anwendung des vorliegenden Erfindungsgedankens auf Vakuumgefäße, die in der Regel so hohen inneren-Druck nicht auszuhalten vermögen, so wird man räumlich etwas größere, nur niedrigeren Drücken widerstehende Rezipienten wählen.
Wenn während der Aufspeicherung der flüssigen Gase Verbrauchsperioden eintreten, kann gemäß dem jeweiligen Verbrauche an Preßgas die Aufnahmekapazität des oder der Rezipienten kleiner bemessen werden.
Es ist ferner experimentell festgestellt worden, daß der Vorteil, der hinsichtlich der Verminderung der Verdampfung durch .die stetig zunehmende Drucksteigerung eintritt, wieder stark gemindert wird, wenn die Abdichtungen für die Einfüll- und Abfüllverschlüsse, wie üblich, vorgesehen werden, d. h. außen liegen. In diesem Falle stellt nämlich eine Druckgassäule die Verbindung des Gefäßinnern mit der Außenluft her und bildet infolge der durch den Druck wesentlich erhöhten Leitungsfähigkeit der Gase eine außerordentlich gute Wärmequelle in Richtung von der -Außenluft zur Flüssigkeit. Es ist also erforderlich, die Entstehung dieser Druckgassäule, wie sie bei Anwendung der jetzt gebräuchlichen Flaschenhälse unbedingt die Folge ist, durch Verlegung der Abdichtungen in die Nähe des Flüssigkeitsspiegels, also an den übergang vom Hals zum Gefäßkörper, zu verhindern (Fig. a, i). Um schließlich die unvermeidlich verdampfenden Gasmengen aus dem Flüssigkeitsgefäß fortzuführen, bedient man sich zweckmäßig einer den Tank umgebenden, sehr eng dimensionierten Schlange, die in die Isolation verlegt wird, so daß einer übermäßig starken Wärmezuleitung infolge des langen Weges .möglichst wirksam begegnet wird.
Die Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen mit den entsprechenden Verdampfungsschaulinien schematisch dargestellt.
Bei Aufspeicherung und Transport kleiner Mengen flüssigen Gases kommt die Einrichtung gemäß Fig. i in Betracht. Darin bezeichnet a die Vakuumflasche, b den Rezipienten und c die Verbindung zwischen beiden.
Aus einem Metallvakuumgefäß von 5o 1 Inhalt verdampfen beispielsweise pro Stunde etwa 65 g flüssigen Gases unter Atmosphärendruck. Bei Durchführüng der Verdampfung bei konstantem Volumen unter ständig zunehmendem Druck gemäß der Erfindung vermindert sich die stündliche Verdampfungsmenge auf etwa 35 bis 40 9, gleichbedeutend ungefähr 3o 1 Gas. Will man die Aufbewahrung verlustlos in zweimal 2q. Stunden durchführen und beträgt bei derartigen Gefäßen der Hochdruck für das verdampfende Gas maximal xo at, so sind Inhalt für das Druckgefäß vorzusehen. Will man während dieser Zeit Druckgas verbrauchen, so kann das Volumen des Gasrezipienten auf einen Bruchteil des eben angegebenen Inhaltes reduziert werden.
In Fig. z ist beispielsweise ein Flüssigkeitsgefäß anderer Konstruktion, etwa ohne Vakuum, aber in Isolierschicht oder sonstigem Isolationsraum -dargestellt. Behälter a stellt wieder das Transport- oder Aufbewahrungsgefäß für flüssige Gase dar; Behälterbund c bezeichnen die Rezipienten; e und f sind Verbindungsleitungen, g und h Ventile.
Flüssigkeitsgefäße der gekennzeichneten Art können für eine wesentlich stärkere Druckbeanspruchung gebaut werden. Dagegen ist in der Regel die normale Verdampfung [etwas stärker als bei Vakuumgefäßen anzunehmen.
Fig.3 und q. lassen die Verdampfung bei normalem Druck oder bei schwach erhöhtem, gleichbleibendem Druck in Schaulinien erkennen, gleichzeitig aber auch die wesentliche Herabsetzung der Verdampfung zufolge Anwendung des hier beschriebenen Prinzips. Das Schaubild in Fig. 3 bezieht sich auf Vakuumgefäße, das Schaubild der Fig. q. auf Isolationsbehälter beliebiger Art. In der Verbrauchsperiode fällt der Druck im System, wie zu erwarten, herab. Das verbrauchte Druckgas wird teilweise durch die danach einsetzende verstärkte Verdampfung der sich selbst dann wieder sehr abkühlenden und in der Dampfspannung nachlassenden Flüssigkeit ergänzt, teilweise auch infolge Wirkung der sich in den Ruhepausen im Druckgefäß und in der Isolation aufspeichernden Wärme. Naturgemäß kann man für den Fall, daß bei sehr hohem Verbrauch die Erzeugung von Druckgas im beschriebenen Wege nicht genügen sollte, eine verstärkte Produktion an Druckgasen durch zusätzliche Beheizung der Flüssigkeit nach bekannter Art herbeiführen.
Es soll nicht unerwähnt bleiben, daß die Hilfsrezipienten, die doch zuweilen unter namhaftem Überdruck stehen, mit Sicherheitsventilen ausgestattet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Transport und zur Aufspeicherung von tiefsiedenden, verflüssigten Gasen, wie flüssige Luft, flüssiger Sauerstoff, flüssiger Stickstoff u: dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung der Flüssigkeit aus isolierten Druckgefäßen beliebiger bekannter Art in Gasrezipienten von konstantem Volumen erfolgt, die bei vorausbestimmtem Höchstdruck so bemessen sind, daß sie den Höchstbetrag der in einer vorausbestimmten Zeitdauer trotz stetig wachsender Spannung unvermeidlich verdampfenden Gase aufnehmen können, wobei bei der Entnahme von Druckgasen die für die erhöhte Verdampfung erforderliche Wärme dem im Druckgefäß und seiner Isolation aufgespeicherten Wärmevorrat entnommen wird. a. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Flüssigkeitsbehälter mit Gefäßhals die Abdichtung gegenüber der äußeren Atmosphäre am Übergang vom Gefäßhals in den Gefäßkörper angebracht ist, um wärmeleitende Druckgassäulen-nach Möglichkeit zu vermeiden. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasrezipient aus zwei oder mehreren getrennten Räumen besteht, die durch Verbindungsleitungen mit darin befindlichen Ventilen mit dem Flüssigkeitsgefäß fest verbunden sind.