DE581727C

DE581727C - Method and device for the production of carbonic acid ice

Info

Publication number: DE581727C
Application number: DE1930581727D
Authority: DE
Original assignee: Maschf Suerth Zweigniederlassung Der Gesellschaft fur Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Maschf Suerth Zweigniederlassung Der Gesellschaft fur Lindes Eismaschinen AG
Priority date: 1930-01-17
Filing date: 1930-01-17
Publication date: 1933-08-01

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Kohlensäureeis Um flüssige Kohlensäure in feste Form überzuführen, hat man sie bisher in der Regel bei gewöhnlicher Temperatur oder in vorgekühltem Zustande durch eine Düse geleitet und hierbei auf oder unter den Druck des Tripelpunktes (5,28 at) entspannt. Beim Entspannen verdampft ein Teil der flüssigen Kohlensäure, der andere Teil wird fest und scheidet sich in Schneeform aus. Der entstandene Schnee wird alsdann durch eine Presse oder durch Abkühlen in. Blockform gebracht. Dieses bekannte Verfahren hat verschiedene Nachteile. Das Ventil oder die Düse, die zum Entspannen der flüssigen Kohlensäure dient, muß dauernd überwacht und geregelt werden, damit stets der zur Schneebildung notwendige Druck beibehalten wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der beim Entspannen gewonnene Schnee nicht ohne weiteres verwendungsfähig ist, sondern zur Umwandlung in Blockform. mittels Pressen komprimiert werden muß, wobei ein Verlust durch Verdampfung .eines Teiles der festen Kohlensäure eintritt.Method and device for the production of carbonic acid ice To liquid To convert carbonic acid into solid form, it has so far usually been done with ordinary Temperature or in a pre-cooled state passed through a nozzle and this on or relaxed under the pressure of the triple point (5.28 at). Vaporizes when relaxing part of the liquid carbonic acid, the other part becomes solid and separates in snow form. The resulting snow is then through a press or through Cooled in. Block shape. This known method has several disadvantages. The valve or the nozzle, which is used to relax the liquid carbon dioxide, must are constantly monitored and regulated so that there is always what is necessary for snow formation Pressure is maintained. Another disadvantage is that when you relax recovered snow is not readily usable, but for conversion in block form. must be compressed by pressing, with a loss by evaporation .a part of the solid carbonic acid enters.

Die Erfindung beschreitet einen grundsätzlich neuen Weg, auf dem erreicht wird, äaß man in; einem Arbeitsgange zu harten Blökken gelangen kann. Die Erfindung bestellt darin, daß von der in einem Behälter befindlichen Kohlensäure .ein. Teil durch ein Diaphragma austritt und hierbei unter den Tripelpunkt (5,28 at abs.) entspannt wird. Im Behälter selbst wird dabei dauernd ein Druck P1> 5,28 atabs. aufrechterhalten; die Kohlensäure befindet sich in dem Expansionsbehälter anfangs im Zustand einer homogenen Flüssigkeit. Diese Maßnahme bewirkt im Behälter, also vor dem Diaphragma, bei fortlaufender Entspannung eine Verfestigung der flüssigen Kohlensäure zu einem ständig wachsenden festen Block. Als Diaphragma kann jede beliebige, mit kleinen öffnungen (Poren) versehene Trennwand dienen, wenn dieselben. klein genug sind, um eine wirksame Drosselung (Entspannung) der Kohlensäure bei ihrem Durchtritt zu gewährleisten.The invention takes a fundamentally new path on which to achieve will, one ate in; hard blocks can occur in one operation. The invention ordered that from the carbonic acid in a container .ein. part exits through a diaphragm and is relaxed below the triple point (5.28 at abs.) will. A pressure P1> 5.28 atabs is constantly established in the container itself. maintain; the carbon dioxide is initially in the expansion tank in the state of homogeneous liquid. This measure causes in the container, i.e. in front of the diaphragm, with continuous relaxation a solidification of the liquid carbonic acid into one steadily growing solid block. Any desired diaphragm, with small ones, can be used as a diaphragm Openings (pores) provided partition are used if the same. are small enough in order to achieve an effective throttling (relaxation) of the carbon dioxide as it passes through guarantee.

Eine zur Ausführung des neuen Verfahrens dienende Einrichtung ist in der Zeichnung m einer beispielsweisen Ausführungsform schematisch dargestellt.A device serving to carry out the new method is shown schematically in the drawing m an exemplary embodiment.

Sie besteht unter Weglassung aller hier unwesentlichen Nebenapparate aus dem Vorratsbehälter a und dem Gefrierraum' b, der zur besseren Isolation noch mit einem Raum b' umgeben sein kann.It exists with the omission of all ancillary apparatuses that are not essential here from the storage container a and the freezer compartment 'b, which is still used for better insulation can be surrounded by a space b '.

Der Vorratsbehälter a, enthaltend flüssige Kohlensäure meinem Zustand oberhalb des Tripelpunktes, z. B. 6 bis i o at abs., und einer nach der Spannungskurve zugehörigen Temperatur von - 53 bis - q.0°, wird mit dem Gefrierbehälter b zunächst durch öffnen eines Gasventils e derart verbunden, daß in beiden Behältern der gleiche Druck herrscht. Alsdann wird das Flüssigkeitsventil fgeöffnet, so daß die flüssige Kohlensäure mit natürlichem Gefälle in den Gefrierbehälter fließt, ohne aber dabei entspannt zu werden. Sobald der letztere ganz gefüllt ist, wird das Gasventile geschlossen. In den Behältern a und b bleibt dann wegen des geöffneten' Ventils f der gleiche Druck bestehen.The reservoir a, containing liquid carbonic acid in my condition above the triple point, e.g. B. 6 to i o at abs., And one after the voltage curve associated temperature of - 53 to - q.0 °, is with the freezer b first by opening a gas valve e connected in such a way that in both Containers the same pressure prevails. Then the liquid valve is opened so that the liquid carbon dioxide flows into the freezer container with a natural gradient, but without being relaxed. As soon as the latter is completely filled, will the gas valves closed. In the containers a and b remains because of the opened ' Valve f consist of the same pressure.

In der Wandung des Gefrierbehälters b ist ein Diaphragma c bzw. sind mehrere Diaphragmen angeordnet. Vor dem Diaphragma, also im Innenraum von b, kann sich zunächst nur flüssige Kohlensäure befinden, die später mehr und mehr in den festen Zustand übergeht, keinesfalls aber gasförmige, da etwaige durch Wärmeeinstrahlung gebildete Gasblasen sofort durch das dauernd geöffnete und genügend groß dimensionierte Ventil/ nachdem Behälteraentweichen können.A diaphragm c or several diaphragms are arranged in the wall of the freezer container b. In front of the diaphragm, i.e. in the interior of b, there can initially only be liquid carbonic acid, which later changes more and more into the solid state, but never gaseous, since any gas bubbles formed by heat radiation immediately through the permanently open and sufficiently large valve / after containers can escape.

Das Ventil o, führt zu einem Behälter, in dem z. B. durch die Ansaugleitung eines Kompressors dauernd ein Druck von etwa i bis 3 at abs. aufrechterhalten wird, der unter dem Tripelpunkt der Kohlensäure liegt. Durch vollkommenes öffnen des hinreichend großen Ventils g wird in den Außenraum b' von b (also hinter dem Diaphragma) der gleiche Druck hergestellt.The valve o leads to a container in which, for. B. through the suction line a compressor constantly has a pressure of about 1 to 3 at abs. is maintained which is below the triple point of carbonic acid. By completely opening the sufficient large valve g is in the outer space b 'of b (i.e. behind the diaphragm) of the same print made.

Das so entstandene Druckgefälle zwischen a bzw. b und b' am Diaphragma bewirkt ein Hindurchtreten einer gewissen Menge Kohlensäure. Bei dieser Entspannung tritt mit der Drucksendung eine entsprechende Temperaturerniedrigung der hindurchtretenden, Kohlensäure ein (bis zu - 79° bei i at abs.), wobei die durch das Diaphragma hindurchtretende Kohlensäure verdampft.The resulting pressure gradient between a or b and b ' at the diaphragm causes a certain amount of carbonic acid to pass through. With this expansion, the pressure transmission causes a corresponding decrease in temperature of the carbonic acid passing through (up to -79 ° at i at abs.), With the carbonic acid passing through the diaphragm evaporating.

Der Behälter b bleibt dabei stets mit Flüssigkeit gefüllt, weil die durch das Diaphragma austretende Kohlensäure wegen des geöffneten Ventils/ durch Nachströmen neuer Flüssigkeit aus a dauernd ersetzt wird.The container b always remains filled with liquid because the Carbon dioxide escaping through the diaphragm because of the open valve / After-flow of new liquid from a is constantly replaced.

Die so erreichte Temperatursenkung der aus dem Diaphragma austretenden Kohlensäuremenge bewirkt ein Abkühlen der flüssigen Kohlensäure vor dem Diaphragma (in b.). Da andererseits aber der Druck, unter dem die Kohlensäure vordem Diaphragma (in b) steht, infolge der Verbindung mit dem Behältera praktisch konstant bleibt, bedeutet diese Abkühlung eine Unterkühlung.dieser Flüssigkeit, so daß nach Abführen der Schmelzwärme die Kohlensäure sich in fester Form ausscheidet und allmählich ein harter Block entsteht.The temperature reduction achieved in this way is achieved by exiting the diaphragm The amount of carbon dioxide cools the liquid carbon dioxide in front of the diaphragm (in b.). On the other hand, there is the pressure under which the carbonic acid is in front of the diaphragm (in b) remains practically constant due to the connection with the container a, This cooling means a subcooling of this liquid, so that after discharge the heat of fusion the carbonic acid is precipitated in solid form and gradually a hard block emerges.

Ist der gesamte Inhalt des Behälters ,b fest, so werden die Ventile/ und g geschlossen und sodann Druckausgleich mit der Atmosphäre hergestellt. Der Block kann dann nach öffnen der Gefrierzelle bei k herausgenommen werden.If the entire contents of the container, b are solid, the valves / and g closed and then pressurized with the atmosphere. Of the The block can then be removed at k after opening the freezer cell.

Das Diaphragma kann an beliebiger Stelle der Gefrierkammer angeordnet werden, ebenso können ,auch mehrere Diaphragmen neben-oder übereinander verwendet werden, die entweder gleichzeitig oder je nach dem Fortschreiten der Kohlensäureeisbildung nacheinander in Wirkung treten. Z. B. sind in der Figur drei übereinanderliegende Diaphragmen c angedeutet, wobei die oberen z. B. durch von außen bedienbare Ventile d zunächst noch verschlossen sein können, so daß ein Austritt von Kohlensäure dann nur durch das untere erfolgt. Ist durch die im Innern von b vor sich gehende Verfestigung der Kohlensäure der Zutritt der Flüssigkeit zum Diaphragma erschwert, so wird das nächsthöhere Ventil geöffnet, usf. Es kann aber auch ein; einziges Diaphragma längs eines schmalen Spaltes über die ganze Höhe des Ausfriergefäßes angebracht werden, wobei die erwähnten Ventile- fortfallen können.The diaphragm can be arranged at any point in the freezing chamber several diaphragms can also be used next to or on top of one another either simultaneously or depending on the progress of the carbonic acid ice formation come into effect one after the other. For example, in the figure there are three superimposed Diaphragms c indicated, the upper z. B. by externally operated valves d can initially still be closed, so that an escape of carbonic acid then done only by the lower one. Is by the solidification taking place inside b If the carbonic acid makes it difficult for the liquid to reach the diaphragm, this is what happens next higher valve open, etc. But it can also be a; single diaphragm lengthways a narrow gap across the entire height of the freezing vessel, whereby the valves mentioned can be omitted.

Claims

PATr, NTANSPIZÜCUL: i. Process for the production of compact carbonic acid ice, in the case of liquid carbonic acid, through the extraction of heat, it turns into a solid state of aggregation transferred and the heat extraction by evaporation of part of the liquid Carbonic acid is effected, characterized in that from one residue and permanently container filled with liquid carbonic acid, which is below one above the triple point lying pressure, a corresponding part of the carbonic acid through an in. the Wall of the liquid space attached diaphragm with relaxation under the Triple point exits. a. Method according to claim i, characterized in that the part of the carbon dioxide emerging from the freezer container (b) through the diaphragm (c) is continuously supplemented from a storage container (a) _ or the like. , 3. Device for Execution of the method according to claim i, characterized in that the freezer container (b), in the wall of which one or more diaphragms (c) are arranged, with the Storage container (q)) for the liquid carbon dioxide through a line with a pressure equalization valve (e) and a second line is connected to the liquid overflow valve (f).