DE587712C

DE587712C - Vorrichtung zur Beseitigung von Fremdgasen in Absorptionsmaschinen

Info

Publication number: DE587712C
Application number: DES107011D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Braeuer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1932-11-13
Filing date: 1932-11-13
Publication date: 1933-11-10

Description

Vorrichtung zur Beseitigung von Fremdgasen in Absorptionsmaschinen Bei periodisch wirkenden Absorptionsmaschinen ist es neuerdings vielfach üblich, solche festen Absorptionsmittel zu verwenden, bei denen während der Heizperiode sehr hohe Temperaturen erreicht werden. Man geht beispielsweise bei Verwendung von Strontiumbromid mit der Heiztemperatur auf .etwa 2oo° C. Da es im allgemeinen üblich ist, in derartigen Absorptionsapparaten die Einzelteile des Apparates aus Eisen herzustellen, besteht bei derart hohen Temperaturen die Gefahr, daß das als Kältemittel verwendete Ammoniak und geringe Wasserreste infolge der katalytischen Wirkung der Eisenoberflächen zersetzt werden. Es entstehen bei diesen Zersetzungen vor allem Wasserstoff und Stickstoff. Durch die Anwesenheit solcher fremden Gase in der Maschine wird allmählich der Wirkungsgrad verschlechtert. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beseitigung von in Absorptionsmaschinen entstandenen Fremdgasen.
Erfindungsgemäß sind im Gasraum Stoffe untergebracht, durch welche die bei Zersetzungen innerhalb des Apparates in molekularer Form gebildeten Fremdgase chemisch gebunden werden. Es ist zwar schon bei Kälteapparaten, in denen ein flüssigesAbsorptionsmittel verwendet wird, bekannt, zur Verhütung von Korrosionen und Zersetzungen des Kältemittels eine Chromatlösung in den Apparat einzufüllen. Diese bekannten Anordnungen haben den Nachteil, daß sie die in den Gasraum des Apparates entwichenen Fremdgase nicht zu beseitigen gestatten. Bei einer anderen bekannten Anordnung ist eine Einrichtung. vorgesehen, durch welche die infolge von Zersetzungen entstandenen gasfÖrmigen Bestandteile der in der Maschine arbeitenden Mittel mit Hilfe eines Katalysators wieder vereinigt werden sollen. Eine restlose Beseitigung der Fremdgase ist mit dieser Anordnung dann jedoch nicht möglich, wenn beispielsweise eines der Zersetzungsprodukte mit dem in der Maschine verwendeten Baustoff eine chemische Verbindung eingeht. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Erfindung in jedem Falle eine restlose Beseitigung der Fremdgase.
Die zur Umwandlung der Fremdgase dienenden Stoffe werden im Gasraum des Apparates beispielsweise in besonderen Behältern untergebracht, die durch Leitungen mit dem Absorptionsapparat verbunden sind, oder in Teilen des Absorptionsapparates selbst. Bei Verwendung von festen Absorptionsstoffen kann man die genannten Stoffe auch in den Absorber selbst einfüllen, indem man sie beispielsweise dem festen Stoff beimengt.
Den bei der Zersetzung gebildeten Wasserstoff kann man beispielsweise durch leicht reduzierbare Sauerstoffverbindungen und Hydride bildende Metalle, vorzugsweise durch solche mit festem Aggregatzustand, unschädlich machen. Als besonders zweckmäßig erweist sich.Silberoxyd.bzw. Silberhydroxyd. Der Wasserstoff wird dann nach folgender Formel in Wasser verwandelt: Ag2 O + H2 - 2 Ag + H20. In entsprechender Weise läßt sich auch Kupferoxyd verwenden.
Zur Beseitigung des bei der Zersetzung entstehenden Stickstoffes werden im Innern des Absorptionsapparates Stoffe verwendet, die ein Nitrid bilden, wie z. B. Calcium oder Eisen, wobei die Stoffe zweckmäßig so vorbehandelt werden, daß sie eine sehr große Oberfläche erhalten. Die wirksame Oberfläche kann dadurch noch vergrößert werden, daß Teile der das Apparatinnere begrenzenden Oberfläche aktiviert werden, beispielsweise diejenigen der zur Aufbewahrung der Stoffe dienenden Behälter. Der entstehende Stickstoff dringt unter Nitridbildung in diese Oberflächen ein und l,äßt sich somit aus der Maschine beseitigen. Um das bei der Wasserstoffreduktion durch Wasserstoff .sich bildende Wasser aufzunehmen und die zur Fremdgasbindung notwendige große Oberfläche zu erhalten, trägt man zweckmäßig die zur Vernichtung der Fremdgase benötigten Stoffe auf poröse Körper, wie Silikagel oder aktive Kohle auf, wobei man, falls die zur Wasserstoffentfernung und Stickstoffentfernung verwendeten Stoffe keine Verbindung untereinander eingehen, so verfahren kann, daß man sie als Gemenge auf den porösen Körper aufbringt.
Man kann die zur Beseitigung der Fremdgase' benötigten Stoffe entweder in den bei solchen Apparaten vorhandenen Gefäßen unterbringen oder aber ein besonderes Reinigungsgefäß anordnen, das. mit dem Innern des Absorptionsapparates verbunden ist. Es wird sich häufig als' zweckmäßig erweisen, die zur Vernichtung der Fremdgase verwendeten Stoffe durch Beheizung auf eine höhere Temperatur zu bringen, damit der Aufsaugevorgang mit genügend großer Geschwindigkeit vor sich geht. Aus diesen Gründen ist es zweckmäßig, diese Stoffe bzw. die sie beherbergenden Behälter zu beheizen.
Die Figuren zeigen als Ausführungsbeispiele der Erfindung luftgekühlte periodisch wirkende Absorptionskältemaschinen.
In Fig. i ist mit i der Kocherabsorber des Absorptionsapparates bezeichnet. In diesen ist in an sich bekannter Weise ein fester Absorptionsstoff, beispielsweise Strontiumbromid, eingefüllt, der mit dem Kältemittel eine chemische Verbindung bildet. Mit Hilfe einer Heizpatrone 2, die über eine Schaltubr 3 an ein Netz gelegt werden kann, wird während der Austreibungsperiode das an den Absorp= tionsstoff gebundene Kältemittel, beispielsweise Ammoniak, ausgetrieben. Es gelangt in einen mit ¢ bezeichneten luftgekühlten Kondensator. Von dort fließt das Kondensat in einen in der Kühlschrankisolation befindlichen Sammelbehälter 5, an den in bekannter Weise eine Verdampfungsschlange 6 angeschlossen ist. 7 ist ein in den Kühlraum hineinragender Kältespeicher, in welchem die Verdampfungsschlänge 6 eingebaut ist. An das Kocherabsorbergefäß i ist über eine Leitung 8 ein Gefäß 9 angeschlossen, das gemäß der Erfindung für die Beseitigung der bei der Ammoniakzersetzung auftretenden Fremdgase bestimmt ist. In diesem Reinigungsgefäß befindet sich für die Beseitigung des bei der Zersetzung entstehenden Wasserstoffes Cuprioxydpulver und für die Beseitigung des Stickstoffes davon getrennt reines Eisen. Diese beiden Mittel sind in fein verteilter Form. auf Silikagel aufgetragen. Hierdurch wird die wirksame Oberfläche der zur Beseitigung der Fremdgase vorgesehenen Stoffe vergrößert. Man kann die innere, dem Kältemittel zugewendete Oberfläche des Reinigungsgefäßes aus aktiviertem Eisen herstellen, welches, wie oben erwähnt, ebenfalls die Eigenschaft hat; den bei der Zersetzung entstehenden Stickstoff umzuwandeln.
Da die bei der chemischen Umwandlung der Fremdgase benötigten Temperaturen verhältnismäßig hoch sein müssen, empfiehlt es sich, das Gefäß 9 mittelbar oder unmittelbar zu beheizen. Zu diesem Zweck ist in Fig. i eine Heizwicklung io vorgesehen. Das Gefäß 9 ist an den Absorptionsapparat derart angeschlossen, daß die während der Absorptionsperiode vom Verdampfer 6 zum Kocherabsorber i strömenden Kältemitteldämpfe die Zersetzungsgase vor sich herschieben. Die Zersetzungsgase kommen also hier während der Absorptionsperiode in das Gefäß 9. Aus diesem Grunde ist die Heizeinrichtung io derart an -die Schaltuhr 3 angeschlossen, daß sie während der Absorptionsperiode eingeschaltet wird.
Man könnte. das Reinigungsgefäß auch so anordnen, daß die Fremdgase während der Heizperiode durch das vom Kocherabsorber zum Zwischengefäß 5 strömende Kältemittel in das Gefäß 9 gedrückt werden. In diesem Falle würde man das Gefäß 9 zweckmäßig in der Kühlschrankisolation einbauen und an dem Ende des Gasweges, d. h. bei einer Anordnung, wie sie in Fig. i dargestellt ist, auf, der rechten Seite des Zwischengefäßes 5 anschließen. In diesem Falle muß die Heizeinrichtung des Gefäßes 9 parallel. zur Heizpatrone 2 des Kocherabsorbers geschaltet werden. Fig.2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung; soweit die Apparateteile mit denen in Fig r . übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen 'verwendet. In den Gasraum des Zwischenbehälters 5 sind gegenüber dem vom Kondensator her kommenden Zuleitungsrohr zwei Patronen i i und 12 eingebaut, in weichen die zur Beseitigung des Wasserstoffes und des Stickstoffes dienenden Stoffe untergebracht sind. Durch die Austreibung wird das Fremdgas in großer Konzentration den mit den Schutzstoffen gefüllten Patronen zugeführt:

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Beseitigung von Fremdgasen. in Absorptionsmaschinen, dadurch geknnzeichnet, daß im Gasraum des gegen die Außenluft abgeschlossenen Apparates Stoffe - untergebracht sind, durch welche die bei Zersetzungen innerhalb des Apparates gebildeten Fremdgase auf chemischem Wege umgewandelt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daT3 die zur Umwandlung der Fremdgase dienenden Stoffe im Gasraum des Apparates außerhalb des Kocherabsorbers untergebracht sind.
3. Vorrichtung. nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Umwandlung der Fremdgase dienenden Stoffe in besonderen Behältern untergebracht sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der im Apparat entwickelte Wasserstoff durch leicht .reduzierbare Sauerstoffverbindungen beseitigt wird.
5. Vorrichtung - nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung von Kupferoxyd (Cu O).
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch -die Verwendung von Silberoxyd (Ag20).
7. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch. gekennzeichnet, daß der in dem Apparat entwickelte Wasserstoff durch Hydride bildende Metalle beseitigt wird. B.
Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der im Apparat entwickelte Stickstoff durch Nitride bildende Metalle beseitigt wird. g.
Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet-durch die Verwendung von Eisen. i o.
Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Verwendung von Calcium. ir.
Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in Gasverbindung mit dem Absorptionsapparat Gemenge von solchen Stoffen untergebracht sind, die -Wasserstoff und Stickstoff umwandeln.
12. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter, welche die zur Beseitigung der Fremdgase vorgesehenen Stoffe enthalten, mittel-oder unmittelbar beheizt werden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung für den Behälter, in welchem die zur Beseitigung der Fremdgase vorgesehenen Stoffe enthalten sind, durch die Regelorgane (Schaltuhr) des Kocherabsorbers gesteuert wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Beseitigung, der Fremdgase vorgesehenen Stoffe zur Vergrößerung ihrer wirksamen Oberfläche auf poröse Trägerstoffe aufgetragen sind. '
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch die Verwendung von Silikagel als Trägerstoff.
16. Vorrichtung nach Anspruch i für periodisch wirkende Absorptionsapparate, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische Reinigung an die Enden der Gaswege gelegt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter, welcher die zur Beseitigung der Fremdgase dienenden Stoffe enthält, an den Absorptionsapparat an einer solchen Stelle -angeschlossen ist, daß die- Fremdgase während der einen bzw. während der anderen Arbeitsperiode des Apparates durch das vom Kocherabsorber zum Verdamp= fer bzw. in umgekehrter- Richtung strömende Kältemittel in das-Gefäß gedrückt werden, welches den zur Umwandlung der Fremdgase dienenden Stoff enthält. r8..
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung für das Reinigungsgefäß in Abhängigkeit von der Schaltuhr, ' welche auch die Heizeinrichtung des Kocherabsörbers ein- und ausschaltet, jeweils in der Zeit in Betrieb genommen wird, wenn der Kältemittelstrom auf das Reinigungsgefäß zu gerichtet ist. 1g.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsgefäß gegen die Außenluft isoliert ist. 2o.
Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung des in dem Apparat entwickelten Stickstoffes die inneren Oberflächen von Apparateteilen aktiviert sind. ?i.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung des im Apparate entwickelten Stickstoffes die Innenflächen des Reinigungsgefäßes aktiviert sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch r oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch ihre Anwendung bei mit festen Stoffen arbeitenden Absorptionsmaschinen, bei 'denen. der Absorptionsstoff mit dem Kältemittel eine chemische Verbindung bildet.
23. Vorrichtung zur Beseitigung von Fremdgasen in Absorptionsmaschinen nach Anspruch r, wobei ein fester Absorptionsstoff verwendet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Umwandlung der Fremdgase dienenden Stoffe mit den festen Absorptionsstoffen vermischt sind.