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Verfahren und Apparatur zur Uberführung von explosiven Flüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Apparatur zur Überführung
von flüssigen Explosivstoffen von einem Platz zu einem anderen. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf die Überführung eines flüssigen Explosivstoffes, der aus
einem oder mehreren Salpetersäureestern von mehrwertigen Alkoholen, beispielsweise
Nitroglycerin, oder einer Mischung von Nytroglycerin mit Nitroglykol, Nitropolyglycerin
oder nitrierten Kohlenwasserstoffen besteht.
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Bei der Herstellung von Nitroglycerin und ähnlichen flüssigen Salpetersäureestern
erfolgt gewöhnlich eine Trennung der flüssigen Salpetersäureester von der Abfallnitrierungssäure,
worauf dann der abgeschiedene flüssige Salpetersäureester, durch Behandlung mit
Wasser und gewöhnlich weiterhin mit einer verdünnten alkalischem. Lösung gewaschen
wird, worauf er aus dem Abscheidungsraum entfernt und in den endgültigen Waschraum
überführt wird, in dem er weiter gewaschen wird. Für diesen Zweck wird der teilweisse
gewaschene Salpetersäureester zu seinem Bestimmungsort in einer Rinnen- oder Rohrleitung
geführt. Falls eine Explosion in dieser Leitung, in der der flüssige Salpetersäureester
geführt wird., oder in einem Gebäude, in dem diese Leitungen enden, stattfindet,
so kann diese in dem in der Leitung fließenden Salpetersäureester fortschreiten
und sieh so von einem Gebäude in das damit durch die Leitung verbundene andere Gebäude
übertragen. Umeine fortlaufende Explosion durch den Salpetersäureester während seiner
Fortleitung zu verhindern, wird
der flüssige Salpetersäureester
bisweilen in Form einer wäßpig"t,.Emulsion abgeleitet, in der der flüssige Salpetersäureester
in einer kontinuierlichen wäßrigen Phase dispergiert vorliegt. Die wäßrigen Emulsionen
von Salpertersäureesternscheiden sich jedoch leicht ab, umd es treten infolgedessen
Schwierigkeiten auf, wenn die Emulsion über eine größere Entfernung fortgeleitet
werden soll.
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Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Vorschlag für ein Verfahren
zur Überleitung von flüssigen Salpetersäureestern, gleichgültig, ob diese in emulgiertem
Zustand vorliegen oder nicht, von einem Ort zu einem in einem beliebigen Abstand
liegenden Ort geringerer Höhenlage, wodurch die Gefahr der Fortleitung einer Explosion
über den gesamten Abstand zwischen diesen beiid-en Punkten verringert wird.
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Gemäß der Erfindung fließt die aus -einem Salpetersäureester bestehende
.explosive Flüssigkeit, die in emulgiertem Zustand vorliegt oder nicht, unter der
Wirkung der Schwerkraft in einen Bestimmungsort durch einen oder mehrere weitere
hälter, aus dem sie absetzend abgehebert wird, um im weiteren Verlauf zu ihrem eigentlichen
Be-Behälter zu fließen, wobei sie aus jedem Behälter absetzend durch Abhebern abgezogen
wird. Die abgesetzt durchgeführten Abheberungen werden zeitlich so eingestellt,
daß sie in- keinem Zeitpunkt sämtlich gleichmäßig arbeiten.
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Bei der Durchführung der Erfindung in dier Praxis sind die offenen
Behälter zweckmäßig auf einer nach unten. geneigten Reihe von Leitungen im Abstand
voneinander angeordnet, und jeder dieser Behälter ist mit einem Heberauslaß versehen,
wobei der Teil der Apparatur,- der sich an den ersten Kessel anschließt, derart
eingerichtet ist, daß er die Flüssigkeit mi_t einer größeren Geschwindigkeit abführt,
als sie dem .Behälter zugeleitet wird, und die Arbeitsfolge -der .Heber ist so eingestellt,
daß sie 'niemals alle gleichzeitig arbeiten.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist diese besonders- zweckmäßig
anwendbar auf die Überleitung von flüssigen Salpetersäureestern in emulgierter Form,
wobei jeder Kessel mit Rührvorrichtungen versehen ist und, zweckmäßig mit Luftrührern
ausgestattet ist. Die offenen Teile der Kessel oder Gefäße können mit Abdeckungen
versehen sein, um zu -verhindern, daß Fremdkörper in sie zufällig hineinfäIlen.
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In dem Falle, wo nur mit zwei offenen Kesseln gearbeitet wird, wird
das Fassungsvermögen des zweiten derart bemessen oder eingestellt, daß er nicht
bis zu der Heberhöhe gefüllt wird, solange er noch die Flüssigkeit aufnimmt, die
sich in diem Zuleitungsrohr zwischen den beiden Kesseln befindet, nachdem der erste
Heber unterbrochen worden ist.
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Es ist zweckmäßig, daß die Strecke, über der eine Säule der Salpetersäureesteremulsion
von beträchtlicher Stärke an einem Zeitpunkt bestehen kann, so 'klein wie nur möglich
ist und d'aß auch die Zeitdauer, in der eine ununterbrochene Säule der Salpetersäureesteremulsion
in ihrer größten Länge aufrechterhalten wird, so kurz wie möglich ist. Demgemäß
ist es also, wenn mehr als zwei offene mit Hebern verseigene Gefäße oder Kessel
angewandt werden, zweckmäßig, daß das Aufnahmevermögen dieser Kessel derart ist,
daß der zweite und die folgenden Kessel nicht bis zu der Heberhöhe gefüllt werden,
solange sie noch Flüssigkeit aus der Zulaufleitung empfangen, nachdem der vorhergehende
Heber unterbrochen worden ist. Die Kessel oder Gefäße sind zweckmäßig mit geneigten
Böden ausgestattet und mit 'Mitteln, durch die die am Boden jedes Gefäßes stehende
Flüssigkeit abgezogen werden kann, nachdem die Füllung'abgeführt worden ist.
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Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen erläutert, in denen
die Fig. i bis 4 schematisch einen senkrechten Schnitt durch eine Apparatur darstellen,
die gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Hierbei wird eine Emulsion von Nitroglycerin
in Wasser von einem Punkt .-1 zu einem niedriger gelegenen Punkt B geleitet, die
beide in einem Abstand von 5o m entfernt angeordnet sind. jede dieser vier Figuren
stellt die gleiche Apparatur dar, jedoch in verschiedenen Stufen der Fortleitung
der Emulsion.
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Bei der in Fig. i dargestellten Ausführungsform ist die Zulaufleitung
i, welche dazu dient, .die Nitroglyce@inemulsion dem Tank 2 tnit einer Geschwindigkeit
von 251 je Minute zuzuleiten, etwa i7 m lang. In den Tank 2 ragt ein durchlochtes
Rohr 3 hinein, durch das ein Luftstrom gepreßt wird. Dieser Luftstrom tritt aus
den Löchern des Rohres 3 aus, und durch die aufsteigenden Luftblasen' und die daraus
herrührende Rührwirkung wird der Efnulsionszustand aufrechterhalten und etwaiges
abgeschiedenes Nitroglycerin wird wieder emulgiert. Der Tank 2 ist weiterhin mit
einem Ablaufhahn 4 versehen, um den Tank vollkommen leeren und reinigen zu können.
In den Tank 2 ragt ein Heber 5 hinein, der dazu dient, ihn zu leeren, wobei unterstellt
wird, daß dieser Tank 25 1 Emulsion aufnimmt ohne Berücksichtigung des Volumens
der Luftblasen, die einen Teil des Volumens der Emulsion ausmachen. Der Heber 5
ist mit einer Rohrleitung 6 verbunden, und diese dient dazu, die Emulsion aus dem
Tank 2 mit einer Geschwindigkeit von ioo 1 je Minute abzuleiten. Die Rohrleitung
6, welche etwa .17 m lang ist und etwa 351 Nitroglycerinem!ulsion aufnimmt, führt
zu einem Tank 7, der in gleicher Weise wie der Tank 2 mit einem Luftrührer 8, einem
Ablaufhahn 9 und einem in eine Leitung i i mündenden Heber io ausgestattet ist.
Die Leitung i i ist ihrerseits wiederum etwa 17 m lang und führt zu dem Punkt B.
Der Heber io ist so angeordnet und eingestellt, daß er mit der Leerung des Tanks
7 nicht beginnt, bevor der Heber 5 unterbrochen ist und bevor das Rohr 6 nicht vollkommen
geleert ist.
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Die Fig. i stellt die erste Stufe des Arbeitskreislaufes dar, wobei
der Tank 2 fast bis zum Heberüberlauf gefüllt ist. Die in dem Tank enthaltene Emulsion
wird durch die von dem durchlochten Rohr 3 aufsteigenden Luftblasen umgerührt. In
dieser
Stufe des Arbeitskreislaufes ist das ganze System der Apparatur von dem Heber 5
bis zum Punkt B geleert.
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Fig. 2 stellt den Zustand in der nächsten Arbeitsstufe dar. Der Tank
2 ist hierbei durch den Heber 5 mit einer Geschwindigkeit von ioo 1 je Minute geleert
worden. Da der Tank mit einer Geschwindigkeit von 35 1 je Minute gefüllt wird, gelangen
etwa 30 1 Nitroglyceriirnemulsion in die Leitung 6,. bevor die Wirkung des Hebers
5 unterbrochen wird. Da die Aufnahmefähigkeit der Rohrleitung 35 1 beträgt, wird
die Wirkung des Hebers, 5 unterbro2hen, bevor eine beträchtliche Menge der Emulsion
den Tank 7 erreicht hat. In diesem Zustand liegen also zwischen den Punkten A und
B zwei Unterbrechungen in dem Emulsionsstrom vor, und zwar zunächst eine kleine,
sieh jedoch ständig vergrößernde Lücke in dem Heber 5 und dann eine größere Lücke,
die in der ganzen Länge des Rohres i i vorliegt.
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Die nächste Arbeitsstufe ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei ist dasRohr6
fastvollkommen leer, und der Tank ,^ ist bis zum Überlauf des Hebers io gefüllt.
Der Tank 2 ist auf etwa ein Drittel seiner Höhe gefüllt. Es bestellt also eine lange
Unterbrechung in der Emulsionssäule von dem Heber 5 bis nahezu zum Tank 7 und eine
weitere Untertfrechung in der Rohrleitung i i.
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Bei dem in Fig. 4 dargestellten Arbeitsverlauf ist der Tank 7 geleert,
und die Wirkung des Hebers io ist gerade unterbrochen. Bis zu diesem Zeitpunkt hat
sich der Tank 2 auf etwa zwei Drittel seiner Höhe gefüllt. Es besteht hierbei eine
Unterbrechung der Emulsionssäule zwischen dem Heber 5 bis auf den Boden des Tanks
7.
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Wenn der Inhalt der Rohrleitung i i abgelaufen ist, wird sich der
Tank 2 wieder gefüllt haben, und der Arbeitskreislauf beginnt von neuem. Vorzugsweise
ist der Inhalt des Tanks 7 derart bemessen, daß der Heber io mit Sicherheit die
135 1 Flüssigkeit, die in jedem Arbeitskreislauf verarbeitet werden, fördert, jedoch
ist es naturgemäß auch möglich, die Größe im Vergleich mit der Flüssligkeit, die
in jedem Arbeitskreislauf umgesetzt wird, zu ändern, jedoch je kleiner die Abmessung
des Tanks im Vergleich mit der in jedem Arbeitskreislauf geförderten Flüssigkeitsmenge
ist, um so kürzer wird auch die Unterbrechung sein, die in der Emulsionssätile entsteht.
Wenn andererseits der Tank zu groß ausgeführt wird im Hinblick auf die während jedes
Arbeitskreislaufes durchgeführte Flüssigkeitsmenge, besteht die Gefahr, daß ein
Heber in einem Kreislauf aussetzt und schon arbeitet, während die erste Emulsion
des nächsten Arbeitskreislaufes schon zuläuft. Hierdurch wird die Länge der Unterbrechung
in der Emulsion wesentlich verringert, und wenn die Aufnahmefähigkeit der Rohrleitungen
gering isst, kann sie eine gewisse Zeit lang. eventuell sogar wegfallen. Die Möglichkeit,
daß dieser Fall eintritt, kann wesentlich dadurch verringert werden, daß drei oder
mehr Tanks und Heber anstatt nur zwei auf der Länge des Förderrohres vorgesehen
werden.