DE69230723T2 - METHOD FOR GENERATING A PRESSURE OF SORBED GAS IN AN AEROSOL PACKAGING - Google Patents
METHOD FOR GENERATING A PRESSURE OF SORBED GAS IN AN AEROSOL PACKAGINGInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Verpackungsverfahren und kann beispielsweise in Aerosol-Verpackungen verwendet werden, die zum Aufbringen von Farbe und Lackbeschichtungen, in der Medizin, hauptsächlich zur Prophylaxe und Behandlung von Brusterkrankungen und zur Lokalanästhesie, bei der Parfumherstellung und auch im Haushalt zum Versprühen von verschiedenen chemischen Haushaltssubstanzen usw. vorgesehen sind.The invention relates to packaging methods and can be used, for example, in aerosol packaging intended for the application of paint and varnish coatings, in medicine, mainly for the prophylaxis and treatment of breast diseases and for local anesthesia, in perfume production and also in the home for spraying various household chemical substances, etc.
Eines der globalen Probleme ist eine zunehmende nachteilige Wirkung der menschlichen Aktivität auf die Umwelt und insbesondere die Abnahme der schützenden Ozonschicht unter dem Einfluß von Chlor-enthaltenden Substanzen, deren Verwendung durch das Protokoll von Montreal begrenzt wurde. Aus diesem Grund werden die alternativen technischen Verfahren zur Erzeugung eines Überdrucks innerhalb der Verpackung vorgeschlagen, um die gefährliche Wirkung auf die Umwelt zu vermindern oder zu beseitigen.One of the global problems is the increasing adverse impact of human activity on the environment and, in particular, the depletion of the protective ozone layer under the influence of chlorine-containing substances, the use of which has been limited by the Montreal Protocol. For this reason, alternative technical methods for creating excess pressure inside the packaging are proposed in order to reduce or eliminate the dangerous impact on the environment.
Auf dem Fachgebiet gibt es bekannte Verfahren zur Erzeugung eines Überdrucks für gasförmige Substanzen innerhalb des Arbeitshohlraums einer Aerosol-Verpackung (Europäische Patentanmeldung EP - A - 385773, Int. Cl. F17C 11/00, 1990, und Französische Anmeldung Nr. 2 331 485, Int. C1. B31/10, 1977) Die Europäische Patentanmeldung EP - A - 385773 offenbart ein Gasaufbewahrungs- und -abgabesystem für die im wesentlichen reversible Aufbewahrung eines Gases. Das Gasaufbewahrungs- und -abgabesystem umfaßt ein Polymermaterial mit molekularen Mikroporen, die von dem Gas einnehmbar sind, um zu bewirken, daß das Polymermaterial ein reversibles Zweiphasen- Gas/Feststoff-Sorptionsgasaufbewahrungssystem bildet, das gewöhnlich zunehmende Mengen an Gas bei zunehmendem Umgebungsgasdruck sorbiert und gewöhnlich vorher sorbiertes Gas bei einer Abnahme des Umgebungsgasdrucks desorbiert. Gas, das Kohlendioxid enthält, kann als Treibmittel verwendet werden. Ferner kann gemäß diesem Dokument ein Spender eine halbdurchlässige Barriere umfassen, die das Gasaufbewahrungs- und -abgabesystem umschließt, wobei die halbdurchlässige Barriere für Treibgas durchlässig ist, aber für die nicht-gasförmige Komponente oder die nicht-gasförmigen Komponenten des Gasaufbewahrungs- und -abgabesystems im wesentlichen undurchlässig ist, wobei die halbdurchlässige Barriere das Treibgas durchläßt, um das Produkt durch direkten Kontakt unter Druck zu setzen, während die nicht-gasförmige Komponente oder die nicht-gasförmigen Komponenten des Gasaufbewahrungs- und -abgabesystems vom direkten Kontakt mit dem Produkt abgehalten werden. Gemäß diesem Dokument wird in Varianten, die in Fig. 1-4 dargestellt sind, die Möglichkeit der Nutzung eines Absorptionsvermögens der zerstäubten Flüssigkeit, um eine Verringerung des Bereichs der Änderung des Anfangs- und Enddrucks in der abgedichteten Verpackung vorzusehen, nicht bereitgestellt. Die Verringerung dieses Bereichs stellt ihrerseits die Leistung der Sprühqualität bei dem vorgeschlagenen Verfahren bereit.There are known methods in the art for generating an overpressure for gaseous substances within the working cavity of an aerosol package (European patent application EP - A - 385773, Int. Cl. F17C 11/00, 1990, and French application No. 2 331 485, Int. C1. B31/10, 1977) European Patent Application EP - A - 385773 discloses a gas storage and delivery system for the substantially reversible storage of a gas. The gas storage and delivery system comprises a polymeric material having molecular micropores which are engulfable by the gas to cause the polymeric material to form a reversible two-phase gas/solid sorbent gas storage system which tends to sorb increasing amounts of gas with increasing ambient gas pressure and tends to desorb previously sorbed gas with a decrease in ambient gas pressure. Gas containing carbon dioxide may be used as a propellant. Furthermore, according to this document, a dispenser may comprise a semi-permeable barrier enclosing the gas storage and dispensing system, the semi-permeable barrier being permeable to propellant gas but substantially impermeable to the non-gaseous component or components of the gas storage and dispensing system, the semi-permeable barrier allowing the propellant gas to pass through to pressurize the product by direct contact while preventing the non-gaseous component or components of the gas storage and dispensing system from direct contact with the product. According to this document, in variants illustrated in Fig. 1-4, the possibility of using an absorbency of the atomized liquid to provide a reduction in the range of change of initial and final pressure in the sealed package is not provided. The reduction of this range in turn provides the performance of the spray quality in the proposed method.
Ferner wird als Einrichtung zum Trennen eines Sorptionsmittels und einer zerstäubten Substanz eine hydrophobe Membran 460 (S. 15, Zeilen 13-25) verwendet. Diese Membran verhindert nicht das Eindringen von Dämpfen der zerstäubten Flüssigkeit durch dieselbe in das Sorptionssystem 30. Das Eindringen von Dämpfen der zerstäubten Flüssigkeit durch die Membran, insbesondere von aromatischen Substanzen von der zerstäubten Deodorantflüssigkeit, verursacht eine schnelle Abnahme von deren Menge in der Zusammensetzung der zerstäubten Flüssigkeit. Dies führt zur Verschlechterung der Verbraucherleistung (Qualität) des Deodorants.Furthermore, a hydrophobic membrane 460 (page 15, lines 13-25) is used as a device for separating a sorbent and an atomized substance. This membrane does not prevent the penetration of vapors of the atomized liquid through it into the sorption system 30. The penetration of vapors of the atomized liquid through the membrane, in particular of aromatic substances from the atomized deodorant liquid, causes a rapid decrease in their amount in the composition of the atomized liquid. This leads to the deterioration of the consumer performance (quality) of the deodorant.
Ferner ist bei dem bekannten Verfahren Aceton eines der Elemente in der Zusammensetzung des Sorptionssystems 30. Acetondämpfe können eine hydrophobe Membran 460 durchdringen, so daß die Zusammensetzung der zerstäubten Substanz verändert wird, was die Verbraucherleistung der Verpackung verschlechtert.Furthermore, in the known process, acetone is one of the elements in the composition of the sorption system 30. Acetone vapors can penetrate a hydrophobic membrane 460, so that the composition of the atomized substance is changed, which degrades the consumer performance of the package.
Die Französische Anmeldung Nr. 2331485 (Int. Cl. B65B31/10, 1977) offenbart eine Aerosol-Verpackung, in der sich ein zerstäubtes Produkt in einer ersten Kammer der Aerosol- Verpackung befindet, eine zweite Kammer ein festes Sorptionsmittel und ein Treibmittel enthält, wobei die zweite Kammer mit einem Wechselventil und einer Einrichtung zum Durchlassen des Treibmittels in die erste Kammer versehen ist.French application No. 2331485 (Int. Cl. B65B31/10, 1977) discloses an aerosol package in which an atomized product is contained in a first chamber of the aerosol package, a second chamber contains a solid sorbent and a propellant, the second chamber being provided with a shuttle valve and means for passing the propellant into the first chamber.
Die bekannte Aerosol-Verpackung stellt jedoch nicht die folgenden Faktoren bereit:However, the familiar aerosol packaging does not provide the following factors:
Erstens, eine Einrichtung zum Trennen eines Sorptionsmittels von flüchtigen Substanzen und/oder Dämpfen, die in der zerstäubten Flüssigkeit enthalten sind. Insbesondere können gasförmige aromatische Mittel von Deodorants und Arzneimitteln durch eine hydrophobe Membran in die Kammer mit einem Sorptionsmittel eindringen und sorbiert werden. Folglich kann sich die Zusammensetzung der zerstäubten Flüssigkeit ändern, was vom Standpunkt der Bereitstellung von nützlichen Eigenschaften der Aerosol-Verpackung unzulässig ist. Dieselbe Anforderung betrifft auch irgendeine Ventileinrichtung, die zum Durchlassen eines desorbierten Treibmittels von der zweiten Kammer in die erste Kammer verwendet wird.First, a device for separating a sorbent from volatile substances and/or vapors contained in the atomized liquid. In particular, gaseous aromatic agents of deodorants and drugs can penetrate through a hydrophobic membrane into the chamber with a sorbent and be sorbed. Consequently, the composition of the atomized liquid can change, which is unacceptable from the point of view of providing useful properties of the aerosol package. The same requirement also applies to any valve device used for passing a desorbed propellant from the second chamber into the first chamber.
Zweitens, eine Einrichtung zur Bereitstellung einer konstanten Menge eines Sorptionsmittels in der zweiten Kammer. Wenn diese Anforderung nicht erfüllt wird, führt dies zum Abtragen eines Teils von Körnchen oder Aktivkohle durch ein Treibmittel in die erste Kammer während des Ausströmens eines Treibmittels aus der zweiten Kammer in die erste Kammer durch eine Ventileinrichtung hindurch, was eine ungeplante Desorption des Treibmittels von dem Sorptionsmittel, d. h. einen Druckanstieg innerhalb der Aerosol-Verpackung und eine Verschlechterung der Flüssigkeitssprühgleichmäßigkeit, verursacht. Ferner bewiesen Tests, daß Teilchen eines festen Sorptionsmittels bei der Strömung eine Ventileinrichtung blockieren können, und dies verletzt die obige erste Anforderung. Die herkömmlichen Maßnahmen zum Aufrechterhalten einer konstanten Menge des festen Sorptionsmittels sind folgendermaßen:Second, means for providing a constant amount of a sorbent in the second chamber. Failure to meet this requirement will result in the removal of a portion of granules or activated carbon by a propellant into the first chamber during the outflow of a propellant from the second chamber into the first chamber through a valve means, causing unplanned desorption of the propellant from the sorbent, i.e. a pressure increase inside the aerosol package and a deterioration of the liquid spray uniformity. Furthermore, tests have shown that particles of a solid sorbent can block a valve means during flow, and this violates the above first requirement. The conventional measures for maintaining a constant amount of the solid sorbent are as follows:
- Verwendung eines festen Sorptionsmittels in Form eines stabilen Monoblocks;- Use of a solid sorbent in the form of a stable monoblock;
- Anordnen eines granulierten Sorptionsmittels in einer zusätzlichen gasdichten Hülle;- placing a granulated sorbent in an additional gas-tight casing;
- Verwendung von festen Teilchen, deren mittlerer Durchmesser den Durchmesser einer Eintrittsöffnung in der Ventileinrichtung übersteigt;- use of solid particles whose mean diameter exceeds the diameter of an inlet opening in the valve device;
- Befestigen eines gasdurchlässigen Filters am Eingang der Ventileinrichtung (wobei der Filter beispielsweise aus Schaumstoff, einem Drahtnetz, Gewebe usw. besteht).- Attaching a gas-permeable filter to the inlet of the valve device (the filter may be made of, for example, foam, wire mesh, fabric, etc.).
Drittens, Verwendung der zerstäubten Flüssigkeit mit geringeren Absorptionseigenschaften bezüglich des Treibmittels als jenen des festen Sorptionsmittels als Sorptionsmittel, was folgendes bereitstellt:Third, using the atomized liquid with lower absorption properties with respect to the propellant than those of the solid sorbent as the sorbent, which provides:
- Verbesserung der Zerstäubung infolge der Dispergierung eines Treibmittels bei der Zerstäubung einer mit dem Treibmittel gesättigten Flüssigkeit;- improvement of atomisation as a result of the dispersion of a propellant during the atomisation of a liquid saturated with the propellant;
- Erhöhung des Füllumfangs der Aerosol-Verpackung mit der zu zerstäubenden Flüssigkeit ohne Verschlechterung des Versprühens infolge der Neuverteilung des Treibmittels zwischen den Kammern, und dadurch Verringerung des zweiten Kammervolumens mit entsprechender Vergrößerung des ersten Kammervolumens;- Increasing the filling volume of the aerosol packaging with the liquid to be atomised without impairing the spraying due to the redistribution of the propellant between the chambers, and thereby reducing the second chamber volume with a corresponding increase in the first chamber volume;
- Verbesserung der Betriebssicherheit der Aerosol- Verpackung bei verschiedenen Wetterbedingungen im Betrieb (beispielsweise von 0ºC bis 55ºC) infolge der Verringerung des Drucks innerhalb der Aerosol-Verpackung bei deren Erhitzen (Wärmeschocks) aufgrund der Sorption des Treibmittels, das durch die Ventileinrichtung hindurch aus der zweiten Kammer in die erste übergeströmt ist, durch das flüssige Sorptionsmittel, was die zwei obigen Anforderungen erfüllt.- Improvement of the operational reliability of the aerosol packaging in various weather conditions during operation (for example from 0ºC to 55ºC) as a result of the reduction of the pressure inside the aerosol packaging when it is heated (thermal shocks) due to the sorption of the propellant that has passed through the valve device from the second chamber to the first by the liquid sorbent, which meets the two above requirements.
FR-A-2596139 (Int. C1. F17C5/00, 1987) offenbart ein Verfahren zum Füllen einer Aerosol-Verpackung mit einem Treibmittel, Kohlendioxid. Diese technische Lösung sieht keine Trennung eines Sorptionsmittels von der zerstäubten Flüssigkeit vor. Das Fehlen einer solchen Trennung führt zu den vorstehend beschriebenen negativen Wirkungen. Ferner kann in einer solchen Verpackung ein Ventil mit Sorptionsmittelteilchen blockiert werden, was zum Versagen der Verpackung als ganzes führt.FR-A-2596139 (Int. C1. F17C5/00, 1987) discloses a process for filling an aerosol package with a propellant, carbon dioxide. This technical solution does not provide for separation of a sorbent from the atomized liquid. The lack of such separation leads to the negative effects described above. Furthermore, in such a package a valve can become blocked with sorbent particles, leading to failure of the package as a whole.
GB-A-1322 942 (Int. Cl. F17C11/00, 1973) offenbart eine Variante einer Aerosol-Verpackungsstruktur mit einem getrennten Flüssigkeitstreibmittel und einer zerstäubten Flüssigkeit, wobei das Versprühen durch Injektion durchgeführt wird. Dieses Sprühverfahren ist weniger wirtschaftlich, da es eine ausgedehnte Unterbringung des Treibmittels während der Verwendung der Verpackung erfordert. Ferner schließt die Struk tur nicht die Wechselwirkung der zerstäubten Substanz mit der Umgebungsluft innerhalb der Verpackung aus, was in den Aerosol-Verpackungen, die für Lacke und Farben, Arzneimittel und Kosmetika verwendet werden, unzulässig ist.GB-A-1322 942 (Int. Cl. F17C11/00, 1973) discloses a variant of an aerosol packaging structure with a separate liquid propellant and an atomised liquid, the spraying being carried out by injection. This spraying method is less economical as it requires extensive accommodation of the propellant during use of the package. Furthermore, the structure ture does not exclude the interaction of the atomized substance with the ambient air inside the packaging, which is not allowed in aerosol packaging used for varnishes and paints, medicines and cosmetics.
Auf dem Fachgebiet ist die Vorrichtung zum Ausstoßen von Substanzen aus unter Druck stehenden Behältern bekannt (Internationale Anmeldung PCT/EP90/OS842, Veröffentlichung WO 91/07620, Int. Cl. F17 C11/00, 1991).The device for ejecting substances from pressurized containers is known in the art (International Application PCT/EP90/OS842, Publication WO 91/07620, Int. Cl. F17 C11/00, 1991).
Die vorstehend erwähnte Anmeldung offenbart eine Aerosol- Verpackungsstruktur mit einer getrennten Treibmittelguelle und einer zerstäubten Flüssigkeit. Das Treibmittel ist Wasserstoff in Form eines Hydrids eines geeigneten Elements, insbesondere Metallhydride. Unter dem Druckabfall in einem Behälter mit einer zerstäubten Flüssigkeit tritt Wasserstoff durch ein Ventil 5 in einen Hohlraum 4 aus, was den Druck in einem Arbeitsraum der Verpackung aufrechterhält. Metallhydride sind chemische Verbindungen, in denen Wasserstoffmoleküle eine chemische Verbindung mit Metall bilden. Die Wärme aus Metallhydrid-Synthesereaktionen ist mit der Wärme von chemischen Reaktionen (10-100 Kilokalorien pro Mol) vergleichbar. Die Wärme der physikalischen Adsorption beträgt 1-5 Kilokalorien pro Mol für einfache Moleküle. Die vorstehend erwähnten Systeme erreichen ein Gleichgewicht bei vollständig verschiedenen Druck- und Temperaturwerten. Insbesondere verursacht für typische Metallhydride MnNis - H und FeTi - die in der Anmeldung als Grundbeispiele angegeben sind, die Abhängigkeit des Gleichgewichts-Dissoziationsdrucks von der Temperatur entweder einen vom Sicherheitsstandpunkt (Verpackungszerstörung) untragbaren Druck (über 1,5 MPa) bei der maximalen Arbeitstemperatur von 55ºC, wie im Fall eines MnNis- H-Systems, oder einen zur Bereitstellung einer Zerstäubung unzureichenden Druck (unterhalb 0,3 MPa) bei einer Arbeitstemperatur von 20ºC und darunter, wie im Fall von einigen FeTi-H-Systemen.The above-mentioned application discloses an aerosol packaging structure with a separate propellant source and an atomized liquid. The propellant is hydrogen in the form of a hydride of a suitable element, in particular metal hydrides. Under the pressure drop in a container with an atomized liquid, hydrogen exits through a valve 5 into a cavity 4, which maintains the pressure in a working space of the packaging. Metal hydrides are chemical compounds in which hydrogen molecules form a chemical bond with metal. The heat from metal hydride synthesis reactions is comparable to the heat of chemical reactions (10-100 kilocalories per mole). The heat of physical adsorption is 1-5 kilocalories per mole for simple molecules. The above-mentioned systems reach equilibrium at completely different pressure and temperature values. In particular, for typical metal hydrides MnNis-H and FeTi- given as basic examples in the application, the dependence of the equilibrium dissociation pressure on the temperature causes either a pressure that is intolerable from a safety point of view (packaging destruction) (above 1.5 MPa) at the maximum working temperature of 55ºC, as in the case of a MnNis-H system, or a pressure that is insufficient to provide atomization (below 0.3 MPa) at a working temperature of 20ºC and below, as in the case of some FeTi-H systems.
Gleichzeitig führen hohe Werte der Dissoziationsenergie von Metallhydriden zu unzureichenden Geschwindigkeiten des Wasserstoffausstoßes (etwa 1% pro min), was es verhindert, den Arbeitsdruck aufrechtzuerhalten, wenn die Verpackung entleert wird.At the same time, high values of dissociation energy of metal hydrides lead to insufficient rates of hydrogen release (about 1% per min), which prevents maintaining the working pressure when the package is emptied.
Die Beschreibung des angeführten Standes der Technik erwähnt nicht, daß die zerstäubte Flüssigkeit ein Absorptionsvermögen besitzt.The description of the cited prior art does not mention that the atomized liquid has an absorption capacity.
Gut bekannt ist ein Verfahren zur Erzeugung eines Überdrucks für gasförmiges Kohlendioxid (CO&sub2;) innerhalb des Arbeithohlraums der Aerosol-Verpackung, DE-A-36 25 561 (Int. Cl. B65D 88/14, 1988). Das Verfahren umfaßt die Desorption von CO&sub2;. das in dem Sorptionsmittel, d. h. der zu zerstäubenden Flüssigkeit, gelöst ist. Das Verfahren basiert auf der Erzeugung einer großen Menge an Arbeitsgas oberhalb des Niveaus der zu zerstäubenden Flüssigkeit und aufgrund dessen, um die Füllmenge der Verpackung (d. h. die Menge der zu zerstäubenden Flüssigkeit) zu erhöhen, ist es erforderlich, eine Verpackung mit einem größeren Volumen und dickeren Wänden herzustellen. Mit anderen Worten, ihr Materialverbrauch wird erhöht. Wohingegen gemäß diesem Verfahren zum Erhöhen der Verpackungsfüllmenge und zum Vermindern der ungleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeit der zu zerstäubenden Substanz das Arbeitsgas in der Substanz gelöst werden muß, d. h. die zerstäubte Substanz muß ein Absorptionsvermögen für das Arbeitsgas besitzen, was den Bereich von Substanzen, die mittels dieses Verfahrens zerstäubt werden können, begrenzt.Well known is a method for generating an overpressure for gaseous carbon dioxide (CO₂) within the working cavity of the aerosol package, DE-A-36 25 561 (Int. Cl. B65D 88/14, 1988). The method involves the desorption of CO₂. dissolved in the sorbent, i.e. the liquid to be atomized. The method is based on generating a large amount of working gas above the level of the liquid to be atomized and due to this, in order to increase the filling amount of the package (i.e. the amount of liquid to be atomized) it is necessary to produce a package with a larger volume and thicker walls. In other words, its material consumption is increased. Whereas according to this method, in order to increase the packaging capacity and to reduce the uneven flow rate of the substance to be atomized, the working gas must be dissolved in the substance, i.e. the atomized substance must have an absorption capacity for the working gas, which limits the range of substances that can be atomized by this method.
Die Hauptaufgabe der Erfindung ist die Steigerung der Sprühleistung aufgrund der Nutzung des volumetrischen Dispersionseffekts, das heißt die Erzeugung von Tropfen mit einer klei neren Abmessung und die Aufrechterhaltung dieses erhöhten Dispersionsgrades bei dem Prozeß der Verwendung der Aerosol- Verpackung, ein erhöhter Grad der Verpackungsfüllung mit dem Sprühprodukt aufgrund der Senkung des Volumens des Gaspuffers des Treibmittels, die Erweiterung des Produkt- und Treibmittelbereichs, der durch dieses Verfahren dispergiert werden kann.The main objective of the invention is to increase the spray performance by using the volumetric dispersion effect, i.e. the generation of drops with a small smaller dimension and maintaining this increased degree of dispersion in the process of using the aerosol packaging, an increased degree of packaging filling with the spray product due to the reduction in the volume of the gas buffer of the propellant, the extension of the product and propellant area that can be dispersed by this process.
Die Aufgabe wird nach Anspruch 1 gelöst durch das Verfahren zur Erzeugung eines Überdrucks in einer Aerosol-Verpackung zum Versprühen eines mit Gas gesättigten Produkts, einschließlich Anordnen eines Produkts, das ein zu versprühendes Sorptionsmittel und ein Gas enthält, das im Sorptionsmittel in der Aerosol-Verpackung sorbiert ist, und ferner Bereitstellen eines abgedichteten Behälters in der Aerosol- Verpackung, der ein nicht zu versprühendes Sorptionsmittel und ein darin sorbiertes Gas enthält und eine Einrichtung umfaßt, damit das vom nicht zu versprühenden Sorptionsmittel desorbierte Gas aus dem abgedichteten Behälter in die Aerosol-Verpackung freigegeben werden kann, wenn der Druck im abgedichteten Behälter den Druck außerhalb des abgedichteten Behälters um den Wert eines festgelegten Druckgefälles überschreitet, wobei das nicht zu versprühende Sorptionsmittel Aktivkohle und/oder Zeolith ist, die ein höheres Absorptionsvermögen für Gas als das zu versprühende Sorptionsmittel besitzen, wobei verhindert wird, daß das versprühte Sorptionsmittel und/oder dessen Dämpfe in den abgedichteten Behälter eindringen und das nicht zu versprühende Sorptionsmittel aus dem abgedichteten Behälter austritt, wodurch in der Aerosol- Verpackung ein Überdruck erzeugt wird, um das mit Gas gesättigte Produkt abzugeben.The object is achieved according to claim 1 by the method for generating an overpressure in an aerosol package for spraying a product saturated with gas, including arranging a product that contains a sorbent to be sprayed and a gas that is sorbed in the sorbent in the aerosol package, and further providing a sealed container in the aerosol package that contains a sorbent not to be sprayed and a gas sorbed therein and comprises a device so that the gas desorbed from the sorbent not to be sprayed can be released from the sealed container into the aerosol package when the pressure in the sealed container exceeds the pressure outside the sealed container by the value of a specified pressure gradient, wherein the sorbent not to be sprayed is activated carbon and/or zeolite, which have a higher gas absorption capacity than the sorbent to be sprayed. sorbent, preventing the sprayed sorbent and/or its vapors from entering the sealed container and preventing the non-sprayed sorbent from escaping from the sealed container, thereby creating an overpressure in the aerosol packaging to release the gas-saturated product.
Es ist eine Variante möglich, bei der als nicht zu versprühendes Sorptionsmittel sowohl Aktivkohle als auch Zeolith verwendet werden.A variant is possible in which both activated carbon and zeolite are used as non-sprayable sorbents.
Es ist eine Variante möglich, bei der eine feste Phase eines sorbierten Gases verwendet wird, um das nicht zu versprühende Sorptionsmittel aufzuladen.A variant is possible in which a solid phase of a sorbed gas is used to charge the non-sprayable sorbent.
Es ist eine Variante möglich, bei der eine flüssige Phase eines sorbierten Gases verwendet wird, um das nicht zu versprühende Sorptionsmittel aufzuladen.A variant is possible in which a liquid phase of a sorbed gas is used to charge the sorbent that is not to be sprayed.
Es ist eine Variante möglich, bei der die Einrichtung, die das desorbierte Gas aus dem abgedichteten Behälter austreten läßt, ein federbelastetes Rückschlagventil ist.A variant is possible in which the device that allows the desorbed gas to escape from the sealed container is a spring-loaded check valve.
Das Verfahren zur Erzeugung eines Überdrucks in einer Aerosol-Verpackung vermindert eine nachteilige Wirkung der Verwendung von Aerosol-Verpackungen auf die Umwelt. Ferner sind Schwankungen des Überdrucks des desorbierten Gases in dem Gashohlraum während des Sprühprozesses relativ klein aufgrund des hohen Sorptionsvermögens des Arbeitsgases in der unveränderlichen Menge des Sorptionsmittels, was es möglich macht, eine Gleichmäßigkeit der Sprühsubstanz vorzusehen, die besonders wichtig ist bei der Bedeckung mit Lackfarbstoff.The method of creating an overpressure in an aerosol package reduces an adverse effect of the use of aerosol packages on the environment. Furthermore, fluctuations of the overpressure of the desorbed gas in the gas cavity during the spraying process are relatively small due to the high sorption capacity of the working gas in the invariable amount of the sorbent, which makes it possible to provide a uniformity of the spray substance, which is especially important when covering with paint dye.
Niedrige Werte des anfänglichen Überdrucks des Sorptionsgases und seiner Überdruckverringerung in der Gaskapazität des Arbeitsvolumens machen die Erhöhung des Verpackungsfüllgrades der Sprühsubstanz sowie die Wirtschaftlichkeit bei der Verpackungsherstellung aufgrund der Verringerung des Materialumfangs, beispielsweise durch die Verwendung einer dünnwandigen Verpackung, möglich.Low values of the initial overpressure of the sorption gas and its overpressure reduction in the gas capacity of the working volume make it possible to increase the packaging filling level of the spray substance as well as the economy in packaging production due to the reduction of the material volume, for example by using a thin-walled packaging.
Die Nutzung der Sorption der restlichen Substanzen (Arbeitsgas, Sprühsubstanzen) im Sorptionsmittel verringert die Korrosion und andere Prozesse, die in einer Abfallverpackung stattfinden, d. h. macht es möglich, einen schädlichen Abgang in die Atmosphäre und den Abfallverpackungseinfluß auf die Umwelt zu vermindern.The use of sorption of residual substances (working gas, spray substances) in the sorbent reduces corrosion and other processes occurring in waste packaging, i.e. makes it possible to reduce harmful emissions into the atmosphere and the impact of waste packaging on the environment.
Die Packungsfüllung mit Sorptionsgas, beispielsweise mit CO&sub2;, direkt in einer festen Phase macht den Vorgang der Verpackungsfüllung leichter.Filling the packaging with sorption gas, for example CO2, directly in a solid phase makes the process of packaging filling easier.
Die Beseitigung der Wechselwirkung zwischen der Sprühsubstanz und dem Sorptionsmittel während dem Umkehren (Schütteln usw.) der Verpackung vergrößert die Menge der verwendeten Sorptionsmittel.Eliminating the interaction between the spray substance and the sorbent during inversion (shaking, etc.) of the package increases the amount of sorbent used.
Es ist auch erforderlich zu betonen, daß dieses Verfahren den Bereich von Klimazonen für den Verwendungs- und/oder Aufbewahrungsarbeitsbereich und die Aerosol-Verpackungsausnutzung aufgrund der Möglichkeit der Sorptionsmittelverwendung mit verlangten Eigenschaften vergrößert.It is also necessary to emphasize that this method increases the range of climatic zones for the use and/or storage work area and the aerosol packaging utilization due to the possibility of using sorbents with required properties.
Während des Betriebs einer Einheit ist es bei diesem Verfahren folglich möglich, daß die Temperatur der dispergierten Flüssigkeit von der Sorptionsmittel- und Umgebungstemperatur verschieden ist, was durch die Dispersion des Sorptionsmittels und der Sprühflüssigkeit sowie durch Wärmeisolations- und/oder Wärmeaufnahmeeigenschaften des Sorptionsmittels erhalten wird.During operation of a unit, it is therefore possible in this process that the temperature of the dispersed liquid is different from the sorbent and ambient temperature, which is obtained by the dispersion of the sorbent and the spray liquid as well as by thermal insulation and/or heat absorption properties of the sorbent.
In den Zeichnungen gilt:In the drawings:
Fig. 1 ist eine Darstellung einer Sorptionsmittelanordnung auf der Außenseite des Arbeitsvolumens der Aerosol- Verpackung.Fig. 1 is an illustration of a sorbent arrangement on the outside of the working volume of the aerosol package.
Fig. 2 ist eine Darstellung einer Sorptionsmittelanordnung im inneren Gehäuse der Aerosol-Verpackung, wobei das Sorptionsmittel von der dispergierten Substanz isoliert wird, sowie der Sorptionsmittelanordnung im oberen Teil des Arbeitsvolumens über dem Pegel der dispergierten Flüssigkeit.Fig. 2 is an illustration of a sorbent arrangement in the inner housing of the aerosol package, wherein the sorbent is isolated from the dispersed substance, and the sorbent arrangement in the upper part of the working volume above the level of the dispersed liquid.
Das gegebene Verfahren kann in einer Verpackung zur Dispersion (Versprühung) von verschiedenen Substanzen realisiert werden. Die Konstruktion der Aerosoleinheit ist ein abgedichteter Fassungsraum 1, der als zylindrisches Gehäuse 2 (siehe Fig. 1 und Fig. 2) mit einem Boden 3 und einem Deckel 4 hergestellt ist, welches hermetisch mit einem Dispersionskopf 5 und einem Ventil 6 verbunden ist. Wie in der Fig. 1 gezeigt, befindet sich innerhalb des äußeren Gehäuses 2 ein innerer Behälter 7 mit einem Arbeitsvolumen 8, der mit einer dispergierten Substanz 9 (Flüssigkeit) gefüllt ist.The given method can be implemented in a package for dispersion (spraying) of various substances. The construction of the aerosol unit is a sealed container 1, which is made as a cylindrical housing 2 (see Fig. 1 and Fig. 2) with a bottom 3 and a lid 4, which is hermetically connected to a dispersion head 5 and a valve 6. As shown in Fig. 1, within the outer housing 2 there is an inner container 7 with a working volume 8, which is filled with a dispersed substance 9 (liquid).
In dem Hohlraum 10 zwischen dem äußeren Gehäuse 2 und dem inneren Behälter 7 befindet sich Aktivkohle (es kann Zeolith sein) als Sorptionsmittel 11. Am oberen Teil des inneren Behälters 7 befinden sich einige Löcher 12 (Fenster usw.), durch deren Hilfe das Arbeitsvolumen 8 mit dem Hohlraum 10 in Verbindung steht. Im Arbeitsvolumen 8 von seinem Boden bis zum oberen Teil befindet sich eine Röhre 13 zum Fördern der dispergierten Flüssigkeit 9 zum Einlaß des Dispersionskopfs 5. Am Boden 3 befindet sich ein Füllventil 14 für das Sorptionsmittel und Sorptionsgas. Als Sorptionsgas kann Kohlendioxid (CO&sub2;) verwendet werden, das häufig in Aerosol- Verpackungen verwendet wird, welches auf ökologische Forderungen reagiert, die verpackten Sorptionsgasen auferlegt werden, ebenso wie - Kohlenwasserstoffe, Ether usw. In Fig. 2 ist eine weitere mögliche Anordnung des Sorptionsmittels 11 innerhalb des inneren Behälters 7 der Verpackung und/oder am oberen Teil des Arbeitsvolumens 8 über dem Pegel der dispergierten (Sprüh-) Flüssigkeit 9 gezeigt. Es ist auch möglich, das Sorptionsmittel 11 außerhalb des äußeren Gehäuses 2 der Verpackung anzuordnen, aber in diesem Fall muß es in einen separaten abgedichteten Hohlraum gegeben werden, der durch eine Zufuhrleitung des Desorptionsgases mit einem Gashohlraum des Arbeitsvolumens in Verbindung steht (dies ist in der Zeichnung nicht dargestellt). Im oberen Teil des Gehäuses 2 ist ein Füllventil 15 für eine dispergierte Substanz eingesetzt. Füllventile 14 und 15 können an irgendeiner zweckmäßigen Stelle am äußeren Gehäuse 2 eingesetzt werden. Die Bewegungsschemen des Desorptionsgases und der dispergierten Substanz sind durch Pfeile in der Zeichnung dargestellt.In the cavity 10 between the outer casing 2 and the inner container 7 there is activated carbon (it can be zeolite) as a sorbent 11. At the upper part of the inner container 7 there are several holes 12 (windows, etc.) through which the working volume 8 communicates with the cavity 10. In the working volume 8 from its bottom to the upper part there is a tube 13 for conveying the dispersed liquid 9 to the inlet of the dispersion head 5. At the bottom 3 there is a filling valve 14 for the sorbent and sorbent gas. As a sorbent gas, carbon dioxide (CO₂) can be used, which is often used in aerosol packages, which responds to ecological demands imposed on packaged sorbent gases, as well as - hydrocarbons, ethers, etc. In Fig. 2, another possible arrangement of the sorbent 11 is shown inside the inner container 7 of the package and/or at the upper part of the working volume 8 above the level of the dispersed (spray) liquid 9. It is also possible to arrange the sorbent 11 outside the outer casing 2 of the package, but in this case it must be placed in a separate sealed cavity which is connected by a supply line of the desorption gas with a gas cavity of the working volume (this is not shown in the drawing). In the upper part of the housing 2 a filling valve 15 for a dispersed substance is installed. Filling valves 14 and 15 can be installed at any convenient location on the outer housing 2. The movement schemes of the desorption gas and the dispersed substance are shown by arrows in the drawing.
Als dispergierte Substanz 9 können verschiedene Flüssigkeiten, Emulsionen, Suspensionen und fein dispergierte Pulver verwendet werden. Im letzteren Fall wird die Zufuhr der dispergierten Substanz 9 durch Erzeugen einer pseudogeseigerten Schicht durch Bringen des Desorptionsgases, das von dem Sorptionsmittel 11 desorbiert wird, im Moment der Druckabnahme in das Arbeitsvolumen 8, wenn das Ventil 6 des Dispersionskopfs 5 geöffnet wird, bereitgestellt.As the dispersed substance 9, various liquids, emulsions, suspensions and finely dispersed powders can be used. In the latter case, the supply of the dispersed substance 9 is provided by creating a pseudo-segregated layer by bringing the desorption gas desorbed from the sorbent 11 into the working volume 8 at the moment of pressure decrease when the valve 6 of the dispersion head 5 is opened.
Das Desorptionsgas kann in das Arbeitsvolumen 8 ab der Verbindung mit dem Arbeitsvolumenhohlraum 10, wo sich ein Sorptionsmittel 11 befindet, dieser Hohlraum kann übrigens durch einen Ringraum zwischen dem inneren Behälter 7, der die dispergierte Substanz 9 enthält, und dem äußeren Gehäuse 2 der Verpackung (siehe Fig. 1) erhalten werden, und von dem Sorptionsmittel 11, das sich direkt im Arbeitsvolumen 8 befindet (siehe Fig. 2), gebracht werden. Wenn eine Energiezufuhr, die zur Gasdesorption erforderlich ist, von der Verpackungsumgebung durchgeführt wird, ist es wichtig, einen thermischen Kontakt zwischen dem äußeren Gehäuse 2 der Verpackung und der Substanz des Sorptionsmittels 11 vorzusehen, welcher ausreicht, damit das Gas mit einer ausreichenden Geschwindigkeit ausgelassen wird, was eine Dynamik der Wiederherstellung des erforderlichen Drucks im Arbeitsvolumen 8 in dem Moment nach der Verpackungsbetätigung, das heißt unmittelbar nach der Beendung einer regulären Sprührate, erzeugt.The desorption gas can be introduced into the working volume 8 from the connection with the working volume cavity 10 where a sorbent 11 is located, this cavity can be obtained by an annular space between the inner container 7 containing the dispersed substance 9 and the outer casing 2 of the package (see Fig. 1), and from the sorbent 11 located directly in the working volume 8 (see Fig. 2). When an energy supply required for gas desorption is carried out from the packaging environment, it is important to provide a thermal contact between the outer casing 2 of the packaging and the substance of the sorbent 11, which is sufficient for the gas to be released at a sufficient speed, creating a dynamics of restoration of the required pressure in the working volume 8 at the moment after the packaging actuation, i.e. immediately after the termination of a regular spray rate.
Die Verpackungsfüllung wird mit der dispergierten Substanz 9 und dem Sorptionsmittel 11 und dann beispielsweise mit CO&sub2;, das in den Hohlraum 10 gebracht wird, durchgeführt, wobei sich das Sorptionsmittel entweder im Gaszustand (bei einer niedrigeren Temperatur und Wärmeabfuhr aus der Verpackung) oder im flüssigen Zustand (auch bei einer niedrigen Temperatur, beispielsweise etwa -73ºC) oder in einer festen Phase - in einem Zustand von "Trockeneis" - befindet.The packaging filling is carried out with the dispersed substance 9 and the sorbent 11 and then, for example, with CO₂, which is introduced into the cavity 10, the sorbent being either in the gaseous state (at a lower temperature and heat removal from the packaging) or in the liquid state (also at a low temperature, for example about -73ºC) or in a solid phase - in a state of "dry ice".
Bei den zwei letzteren Varianten (siehe Fig. 2) ist es praktisch nicht erforderlich, die Wärmeabfuhr aus der Verpackung (etwa 1,5 kJ/g CO&sub2;) zu erfüllen, da eine Wärmeaufnahme bei der Phasenumwandlung von CO&sub2; aus einem flüssigen oder festen Zustand in einen Sorptionszustand stattfindet.In the latter two variants (see Fig. 2), it is practically not necessary to meet the heat removal requirement from the packaging (about 1.5 kJ/g CO2), since heat absorption occurs during the phase transformation of CO2 from a liquid or solid state to a sorption state.
Die Verpackungsfüllung wird unter Berücksichtigung beispielsweise einer solchen Menge einer CO&sub2;-Zufuhr in den Sorptionsmittelhohlraum durchgeführt, die im Sorptionsmittel bei gegebenen Füllbedingungen absorbiert werden kann.The packaging filling is carried out taking into account, for example, such an amount of CO₂ supply into the sorbent cavity that can be absorbed in the sorbent under given filling conditions.
Das Sorptionsmittelvolumen in CO&sub2; wird in diesem Fall durch eine Sorptionsmittelart und durch einen erforderlichen Druck (P) von CO&sub2; in dem Arbeitsvolumen bei einer gegebenen Betriebstemperatur (beispielsweise 17ºC) bestimmt. Für einen typischen Wert des erforderlichen Drucks auf einem Niveau von 0,15 MPa ist das Volumen (a) eines solchen Sorptionsmittels wie Aktivkohle (Typ AΓ) etwa 33 g CO&sub2; für 100 g Kohle bei einer Temperatur (t) von 17ºC. Aber unter Berücksichtigung der möglichen Erhöhung des Anfangsdrucks in der Verpackung bis auf beispielsweise 0,2 MPa und/oder der Beibehaltung der Betriebseigenschaften bei einer Änderung der Betriebstemperatur innerhalb der gegebenen Grenzen ist die Anfangsrate der Sorptionsmittelfüllung mit CO&sub2; größer, d. h. sie besteht aus 50 g CO&sub2; für 100 g Sorptionsmittel.The sorbent volume in CO₂ is in this case determined by a type of sorbent and by a required pressure (P) of CO₂ in the working volume at a given operating temperature (for example, 17ºC). For a typical value of the required pressure at a level of 0.15 MPa, the volume (a) of such a sorbent as activated carbon (type AΓ) is about 33 g of CO₂ for 100 g of coal at a temperature (t) of 17ºC. But taking into account the possible increase of the initial pressure in the package up to, for example, 0.2 MPa and/or the maintenance of operating properties when changing the operating temperature within the given limits, the initial rate of the sorbent filling with CO₂ is greater, i.e. it consists of 50 g CO₂ for 100 g of sorbent.
Die Korrelation von a und P bei einer konstanten Temperatur t wird durch die Sorptionsisothermengleichung von Freundlich (siehe Timofeev D. P. "Sorption Kinetics", M Publishing, House of the Academy of Sciences of the USSR, 1962, S. 95-98) beschrieben.The correlation of a and P at a constant temperature t is described by Freundlich's sorption isotherm equation (see Timofeev D. P. "Sorption Kinetics", M Publishing, House of the Academy of Sciences of the USSR, 1962, pp. 95-98).
ln a = ln K + 1/N * ln Pln a = ln K + 1/N * ln P
wobei a - Sorptionsmittelvolumen durch das gelöste Arbeitsgas in diesem. P - Arbeitsgasdruck, K und N - Freundlich- Konstanten, durch den Sorptionsmitteltyp bestimmt.where a - sorbent volume determined by the working gas dissolved in it. P - working gas pressure, K and N - Freundlich constants, determined by the sorbent type.
Aufgrund der Tatsache, daß bei dem niedrigeren Wert von P des Arbeitsbereichs und bei dem Restwert a die Menge an CO&sub2;, die während der Betriebszeit der Verpackung geliefert wird, für eine praktisch volle Verdrängung der dispergierten Substanz ausreichen muß, bedeutet dies, daß, wenn die C&sub0;&sub2;-Dichte gleich 300 l/kg (bei dem Druck von 0,15 MPa und bei t = 17ºC) ist, es erforderlich ist, etwa 3 g CO&sub2; zu desorbieren, um 1 l der dispergierten Flüssigkeit zu verdrängen. Bei einem Unterschied des Anfangs- und Endvolumens von a von CO&sub2; gleich 50- 35 = 15 g pro 100 g Sorptionsmittel bedeutet dies, daß die Menge an Sorptionsmittel nicht geringer sein darf als 30 g. Bei einer Fülldichte an Sorptionsmittel auf dem Niveau von 600 g/l darf das mit Sorptionsmittel gefüllte Volumen nicht geringer sein als 0,05 l.Due to the fact that at the lower value of P of the working range and at the residual value a, the amount of CO₂ supplied during the operation time of the package must be sufficient for a practically complete displacement of the dispersed substance, this means that if the C₀₂ density is equal to 300 l/kg (at the pressure of 0.15 MPa and at t = 17ºC), it is necessary to desorb about 3 g of CO₂ to displace 1 l of the dispersed liquid. With a difference of the initial and final volume of a of CO₂ equal to 50-35 = 15 g per 100 g of sorbent, this means that the amount of sorbent must not be less than 30 g. At a filling density of sorbent at the level of 600 g/l, the volume filled with sorbent must not be less than 0.05 l.
Alles oben beschriebene bezieht sich auf die angebotene technische Entscheidung, wenn das gesamte Anfangsvolumen an Sorptionsmittel für seine Zugabe zum Arbeitsvolumen verwendet wird. Dies bedeutet, daß stabile Bedingungen der Bewahrung der Sorptionsmittelmenge während der Betriebszeit und natürlich einer notwendigen Wärmezufuhr zu dessen gesamtem Volumen (Sorptionsmittel) bereitgestellt werden muß.Everything described above refers to the proposed technical decision when the entire initial volume of sorbent is used for its addition to the working volume. This means that stable conditions for preserving the amount of sorbent during the operation period and, of course, the necessary heat supply to its entire volume (sorbent) must be provided.
Es ist klar, daß beim Versprühen von fein dispergierten Pulvern, wie es vorstehend beschrieben wurde, eine gewisse Menge an CO&sub2; zum Zeitpunkt der Pulverbewegung in die Sprühzone aus der Verpackung und in die Verpackungsumgebung austritt, und diese Tatsache verlangt die Verwendung von spezielleren Mengen an Sorptionsmittel als den oben angegebenen.It is clear that when spraying finely dispersed powders as described above, a certain amount of CO2 escapes from the packaging and into the packaging environment at the time of powder movement into the spray zone, and this fact requires the use of more specific amounts of sorbent than those indicated above.
Um Korrelationen (beispielsweise, wenn die Verpackung umgedreht wird) der dispergierten Substanz 9 und des Sorptionsmittels 11 zu verhindern, wenn eine solche Kombination von diesen verwendet wird, daß die Korrelation eine unerwünschte Änderung ihrer Eigenschaften liefern kann, wird die Arbeitsgaszufuhr aus dem Hohlraum 10 mit dem Sorptionsmittel 11 in das Arbeitsvolumen 8 (siehe Fig. 1) nur erfüllt, wenn ein gewisses gegebenes Druckgefälle zwischen diesen Räumen erhalten wird, was durch die Arbeit des federbelasteten Rückschlagventils erfüllt werden kann (wie die Arbeit des Ventils 6 des Dispersionskopfs 5), das den Einlaß des Arbeitsgases vom Volumen 8 nur bei einem niedrigeren Druck im Arbeitsvolumen (beispielsweise im Sprühzustand) und/oder bei einem erhöhten Druck im Hohlraum 10 des Sorptionsmittels (beispielsweise bei einer Temperaturerhöhung in diesem Hohlraum) öffnet.In order to prevent correlations (for example when the packaging is turned over) of the dispersed substance 9 and the sorbent 11 when such a combination of them is used that the correlation may provide an undesirable change in their properties, the working gas supply from the cavity 10 with the sorbent 11 into the working volume 8 (see Fig. 1) is only fulfilled when a certain given pressure gradient between these spaces is maintained, which can be fulfilled by the work of the spring-loaded check valve (like the work of the valve 6 of the dispersion head 5) which opens the inlet of the working gas from the volume 8 only at a lower pressure in the working volume (for example in the spray state) and/or at an increased pressure in the cavity 10 of the sorbent (for example at a temperature increase in this cavity).
Eine wichtige Qualität der Verwendung des Sorptionsmittels mit einem Absorptionsvermögen, das im Vergleich zu jenem der dispergierten Substanz höher ist, ist eine Möglichkeit, um einen Austritt des Verpackungsarbeitsgases (nach der Betriebsverwendung dieser Verpackung) in die Umgebung zu verhindern, beispielsweise wenn das Gehäuse beschädigt wird (insbesondere aufgrund von Korrosion). Diese Möglichkeit wird durch die Umgebungstemperatursenkung erhalten, beispielsweise wenn die verwendete Verpackung in kalte Klimazonen transportiert wird. Falls erforderlich, ist es sogar möglich, eine Verarbeitungsbehandlung einer verwendeten Verpackung derart zu organisieren, daß, wenn ein Öffnen der Verpackung stattfindet, die Temperatur bis auf den Wert sinkt, bei dem der beträchtliche Teil (bis zu 80-90%) des Arbeitsgases wieder im Sorptionsmittel sorbiert wird, und deshalb ebenso wie das Sorptionsmittel selbst wiederverwendet werden kann.An important quality of using the sorbent with an absorption capacity higher than that of the dispersed substance is a possibility to prevent leakage of the packaging working gas (after the operational use of this packaging) into the environment, for example when the casing is damaged (in particular due to corrosion). This possibility is obtained by reducing the ambient temperature, for example when the used packaging is transported to cold climates. If necessary, it is even possible to organize a processing treatment of a used packaging in such a way that when opening the packaging takes place, the temperature drops to the value at which the A considerable part (up to 80-90%) of the working gas is resorbed in the sorbent and can therefore be reused just like the sorbent itself.
Die verlangte Senkung der Temperatur ist durch die folgende Abhängigkeit bestimmt (siehe: Stolyarevskii A. Y. "Secondary Energy Accumulation" in der Sammlung "Atomic - Hydrogen Energetics and Technology", Ausgabe 4, M. Energy - Edition, 1982, S. 95):The required reduction in temperature is determined by the following dependence (see: Stolyarevskii A. Y. "Secondary Energy Accumulation" in the collection "Atomic - Hydrogen Energetics and Technology", issue 4, M. Energy - Edition, 1982, p. 95):
ln P = -A * (t + 273)**(-1)+Bln P = -A * (t + 273)**(-1)+B
wobei A und B Parameter des gegebenen Sorptionsmittels sind, und P - der Restdruck des unsorbierten Gases ist.where A and B are parameters of the given sorbent, and P - is the residual pressure of the unsorbed gas.
Gemäß der Erfindung kann als Sorptionsmittel Aktivkohle, die durch ein ziemlich hohes Absorptionsvermögen, soweit es sich um CO&sub2; handelt, und einen relativ geringen Preis gekennzeichnet ist, sowie Zeolith verwendet werden, dessen Eigenschaften einen höheren Druck P bei einer gegebenen Arbeitstemperatur bereitstellen können.According to the invention, activated carbon, which is characterized by a fairly high absorption capacity as far as CO₂ is concerned and a relatively low price, and zeolite, the properties of which can provide a higher pressure P at a given working temperature, can be used as a sorbent.
Das Finden einer Klasse und/oder Kombination von verschiedenen Sorptionsmittelarten unter Aktivkohle und/oder Zeolith (beispielsweise Kohle + Zeolith) ermöglicht die Optimierung der Betriebsbedingung.Finding a class and/or combination of different types of sorbents among activated carbon and/or zeolite (for example, carbon + zeolite) allows optimizing the operating condition.
Für eine zweckmäßige Füllung der Verpackung können flüssige Sorptionsmittel ebenso wie in Kombination mit festen verwendet werden, in deren Zustand einige organische Kombinationen, insbesondere Dimethylethertetraethylenalkohol oder Halogenide, verwendet werden können.For convenient filling of the packaging, liquid sorbents can be used as well as in combination with solid ones, in the state of which some organic combinations, in particular dimethyl ether tetraethylene alcohol or halides, can be used.
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