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Vorrichtung zur Trennung und, Konzenrierung von Gasen durch Diffusion
Die Erfindung betrifft einen Apparat für die Trennung und Konzentrierung von Gasen
durch Diffuasion.
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Bei der Trennung von Gasen durch Diffusion wird das Speisegas entlang
einer Seite eines porösen Diaphramas oder einer Grenzplatte und eine gas förmiges
Fegemitted (Trögermittel) entlang der anderen Seite der Grenzplatte (Diffuionsplatte)
geletet. Der aus dem Speiseage abzutremende Bestandteil geht durch die Grenzplatte,
und das Fegemittel wirkt derart, daß der Bestandteil von der ( Grenzshicht weggefegt
wird. Das Verhältnis der Diffusion des Speisegasbestandeteil in einer Richtung durch
die poröse Grenzplatte und des Fegmittels in der anderen Richtung durch die poröse
Grenzplatte ist umgekehrt proportional den Ouaduraturveln aus den Molekulargewichten
der beiden Gase.
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Zusätzlich zu der Strömung der Gase durch die poröse Grenzplatte
infolge Diffusion wird eine Massenströmung der Gase durch diese Grenzplatte statfinden,
wenn eine Differenz in den Drücken auf die beiden Gase auf den gegenfüberliegenden
Seiten der Grenzplatte vorhanden ist. Dies wird sogar dann zutreffen, wenn die Druckdifferenz
verhältnismäßig klein ist, wie sie z. B durch Wirbelströme oder unreglemäßige Strömungsbedingungen
in dem Gasstrom auf einer der beiden Flächen der Grenzplatte geschaffen sein kann.
Die Gasstrômung durch die Grenzplate infolge ungleicher Drücke auf beiden Seiten
der Grenzplatte bringt unerwünschte Bestandteile des Speisegases in das Fegegas
und verringert die Wirksamkeit des Trennverfahrens.
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Das durch Diffusion abgetrennte Gasvolumen ist der Grundfläche der
Diffusionsgrenzschicht proportional. In die Abtrennung großer Gasvolumina
zu
sichern, ist es erwünscht, eine Diffusionsplatte mit einer großen wirksamen Fläche
zu schaffen. Die Diffusionsplatte besitzt gewöhnlich die Form einer dünnen, porösen
oder perforierten Fläche. Infolgedessen besitzt diese Grenzplatte geringe mechanische
Stärke und ist verhältnismäßig biegsam. Wenn daher das Grenzplattenmaterial in Form
großer Flächen angewendet wird, ist es schwierig, es steif zu halten. Es kann ausbauchen
oder vibrieren und stört hierdurch die Strömungsbedingungen auf den Oberflächen
der Grenzplatten, so daß ungleiche Druckbedingungen erzeugt werden können, welche
eine nicht einwandfreie Gasströmung durch die Grenzplatte verursachen werden.
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Da ferner die Speisegasmischung quer über die Oberfläche einer Diffusionsplatte
strömt, ändert sich die Zusammensetzung des Gemisches infolge der Diffus ion von
einem der Mischungsbestandteile durch die Grenzplatte. Wenn daher eine Grenzplatte
von großen Al) messungen gebraucht wird, wird die Wirksamlieit der Vorrichtung verringert
infolge der Erscilöl>fung des Speisegases, bevor das Speisegas den Teil der Grenzplatte
erreicht, welcher an den Auslaß einer Einheit anstößt.
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Da in gleicher Weise das Fegemittel quer über die Oberfläche einer
Grenzplatte strömt, sammelt sich ein durch die Grenzplatte diffundierender Bestandteil
des Speisegases in dem Fegemittel an.
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Wellll die Grenzplatte zu groß ist, so wird die Konzentration dieses
Gasbestandteiles im Fegemittel auf einen solchen Grad anwachsen, daß eine schädliche
Gegendiffusion dieses Bestandteiles von der Fegemittelseite der Grenzplatte zu ihrer
Speisegasseite stattfindet, wodurch die Wirksamkeit des Apparats verringert wird.
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Ein Ziel dieser Erfindung ist, eine verbesserte Diffusionseinheit
mit großer Leistung zu schaffen.
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Durch die Erfindung wird ferner erzielt, daß die Kopfstücke oder Leitungen
zur Kontrolle der beiden Gasströmungen durch die Einheit nicht miteinander in störender
Berührung stehen, daß das durchströmene Speise- und Fegegas im rechten Winkel zueinander
strömen, daß rechteckige Diffusionsplatten verwendet und die Kopfstücke oder Leitungen
für jedes Gas an einem Paar gegenüberliegender Ränder der Grenzplatten angeordnet
sind, daß die Grenzplatten rasch und leicht entfernt und nach Wunsch wieder eingesetzt
werden können, daß solche Rahmen oder Abstandshalter vorhanden sind, um die Grenzplatten
in parallelem Abstand voneinander zu halten und die Zwischenräume zwischen den Grenzplatten
mit verschiedenen Reihen von zeitungen oder Kopfstücken zu verbinden, daß eine Mehrzahl
von Grenzplatten miteinander zu einer Zusammenstellung in sicherer Weise verbunden
und aus der Diffusionseinheit als ein Stück herausgenommen bzw. in sie eingesetzt
werden kann, daß die Gasströmung zu und von den Kopfstücken gleichgemacht und so
verteilt ist, daß die sich den Grenzplatten nähernde bzw. sich von ihnen entfernende
Gasströmung eine im wesentlichen gleichförmige Geschwindigkeit auf der ganzen Oberfläche
des Elements besitzt.
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Der erfindungsgemäße Diffusionsapparat ist durch folgende Merkmale
gekennzeichnet: Eine Mehrzahl von im wesentlichen rechteckigen, dünnen, porösen
Grenzplatten ist an Randrahmen angeordnet, diese Rahmen sind eng zusammengestellt,
um die Platten in im wesentlichen parallelen Abständen zu den Zwischenräumen zwischen
den Rändern der Platten zu tragen, wobei jeder Zwischenraum an je zwei gegenüberliegenden
Seiten der Platten geschlossen und an den beiden anderen offen ist und die offenen
und geschlossenen Seiten von Zwischenraum zu Zwischenraum unter Schaffung zweier
Reihen von Zwischenräumen stets abwechseln, so daß auf jeder Seite der Platten verlängerte
enge Durchlässe für die Strömung von Gasen im im wesentlichen rechten Winkel zueinander
in den beiden Reihen der Zwischenräume gebildet werden; ferner sind Einlaßkammern
für jede Reihe von Durchlässen vorgesehen und zur Verteilung der Gase in jede Reihe
der Durchlässe eingerichtet, und schließlich sind Auslaßkammern vorgesehen ulld
mit jeder Reihe der Durchlässe auf den den Einlaßkammern gegenüberliegenden Seiten
der Durchlässe verbunden.
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Die Erfindung soll jetzt ausführlicher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erläutert werden.
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Es stellt dar Fig. I einen seitlichen Aufriß einer Diffusionseinheit
gemäß der Erfindung mit weggebrochenen und im Schnitt gezeigten Teilen, Fig. 2 einen
Endaufriß der Einheit von Fig. I mit weggebrochenen und im Schnitt gezeigten Teilen,
Fig. 3 einen vergrößerten Teilquerschnitt entlang Linie III-III der Fig. 1, Fig.
4 einen vergrößerten Teilquerschnitt entlang Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 eine
vergrößerte perspektivische Teilansicht mit drei der in dieser Einheit gehrauchten
Rahmen, Fig. 6 einen vergrößerten Teilquerschnitt von Konstruktionseinzelheiten
der Einheit und Fig. 7 einen Querschnitt einer abgeänderten Ausführungsform einer
Einheit nach der Erfindung.
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Nach den Fig. I und 2 besitzt eine Form der erfindungsgemäßen einen
im wesentlichen zylindrischen Gehäuse- oder Blechmantel IO, welcher an den Enden
durch flache, kreisförmige Deckel 11 geschlossen ist. Der Mantel IO hat am äußeren
Umfang Tragfüße I2, welche so ausgebildet sind, daß sie auf Betonwiderlagern 14
ruhen und so den Mantel IO mit seiner Achse in einer im wesentlichen horizontalen
Ebene tragen.
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Im Innern des Mantels lo sind vier sich radial nach innen erstreckende
Stau- oder Trennscheiben 15 angeordnet, welche in gleichen Abständen im Innern des
Mantels IO so angeordnet sind, daß jede Trennscheibe sich in einem Winkel von im
wesentlichen 450 zur Horizontalen erstreckt, wie sich am besten aus Fig. 2 ergibt.
Jede der Treunscheiben 15 erstreckt sich durch die ganze Länge des Mantels IO. Sie
ist mit ihren Enden auf die innere Oberfläche der Deckel 1 1 angeschweißt, während
der radiale äußere Rand von jeder der Trenuscheiben an die innere Fläche des Mantels
10 angeschweißt
ist. Die Trennscheiben 15 wirken zusammen, um das
Innere des Mantels Io in vier getrennte Zonen oder Kammern aufzuteilen, welche,
wie später dargelegt wird, voneinander abgeschlossen sind, so daß Gas nicht zwischen
diesen Kammern außer durch die Diffusionsplatte strömen kann.
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Jede dieserTrennscheiben 15 ist an ihrem inneren radialen Rand mit
einem Stück Winkeleisen I6 ausgerüstet, dessen Arme oder Schenkel sich im wesentlichen
in horizontalen und vertikalen Ebenen erstrecken, um so die Ecken eines Rechtkants
festzulegen, welches gemäß Fig. 2 ein Würfel sein kann.
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Jedes der Winkeleisen 16 ist von einer solchen Länge, daß es sich
durch die ganze Entfernung zwischen den Deckeln 1 1 erstreckt, und die Enden der
Winkel sind an den Deckeln 1 1 angeschweißt.
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Jeder der Deckel ii besitzt eine im wesentlichen quadratische mittlere
Öffnung von einer solchen Größc. daß der innere Rand des Deckels sich im -escn;lichen
in Ausrichtung mit den inneren Flächen der Schenkel der Winkeleisen I6 befindet.
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Eine quadratische oder rechteckige Platte 20 ist auf des Tinkeleisell
I6 im wesentlichen auf deren Mitte aufgeschweißt und dient dazu, die Winkeleisen
16 und die Trennscheibe 15 zu verspannen.
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Die Platte 20 ist von einer solchen Größe, daß sie den Raum zwischen
den Winkeleisen I6 ausfüllt.
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Wie sich am besten aus Fig. 3 ergibt, haben die sich horizontal erstreckenden
Schenkel der zwei Bodenwinkeleisen t6 flache, daran gesicherte Stäbe 2I, um eine
glatte Oberfläche zu schaffen, auf welcher die Rahmen, wie nachher beschrieben,
gleiten können. Die Stäbe 21 besitzen eine abgedrehte oder weggeschnittene Kante,
um die Ausrundung zu berücksichtigen, welche gewöhnlich in einem Winkelschnitt vorhanden
ist. Die Stäbe 21 sind durch Schweißen an ihrem I>latz gesichert. Sie sind in
abschnitte eingeteilt, und jeder Abschnitt ist von einer solchen Länge, daß er sich
von der Platte 20 bis zu dem Ende des Winkeleisens erstreckt, auf welchem der Stab
angeordnet ist. l) ie Witikeleisen 16 wirken zusammen, um ein (;eriit oder eine
Stütze zu bilden, um eine NIehrzahl von Rahmeti 25 zu tragen. Jeder dieser Rahmen
25 besitzt die Form eines hohlen Rechtecks oder Qua drahts, <lessen Seiten verhältnismäßig
schmal sind, z. 1». etwa 2 Teil, und von einer solchen Länge, daß die durch das
Gerüst eingeschlossene Fläche verhaltnismäßig groß ist. z. 11. 93 cm2. Jeder der
Rahmen 25 ist verhältnismäßig dünn, z. 13. 1,27 cm.
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Die Konstruktion der Rahmen 25 ergibt sich am besten aus den Fig.
4 und 5, woraus zu sehen ist, daß jeder Rahmen ein Paar von gegenüberliegenden parallelen
Seiten schienen in der Form von geschlossenen Gliedern oder massiven Stäben 26 besitzt,
während das andere Paar von gegenüberliegenden parallelen Seitenschienen die Form
von dünnen Streifen 27 besitzt, welche weit genug voneinander entfernt sind, daß
die äußeren Oberflächen dieser Streifen im wesentlichen in derselben Ebene liegen
wie die Oberflächen der Stäbe 26. Die Enden der Stäbe 26 sind mit Ausnehmungen versehen
oder weggeschnitten, um die Streifen 27 aufzunehmen.
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Die Streifen 27 und die Stäbe 26 können iii beliebiger Nrt. z. B.
durch Löten, aneinander befestigt sein. l)iC Rahmen 25 sind in einer solchen Zusammenstellung
angeordnet, daß abwechselnde Rahmen die geschlossenen Seiten oder massiven Stäbe
26 oben und unten besitzen und daß die dazwischen befindlichen Rahmen die geschlossenen
Seiten oder massiven Stäbe 26 an den Seiten besitzen. Die Rahmen 25 sind mit Kennzeichnungen
versehen, um Sicherheit zu bieten, daß sie stets in dieser Weise angeortliiet werden.
Die offenen, durch die Streifen 27 geliildeten Seiten der Rahmen besitzen eine Mehrzahl
von damit verbundenen Stiften 28. Diese Stifte erstrecken sich durch ausgerichtete
Löcher in den Streifen 27 untl springen aus den Oberflächen der Streifen 27 um eine
Strecke hervor, welche etwas kleiner als die halbe Dicke eines der Rahmen ist.
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Die Stifte 28 sind an den Streifen 27 angelötet oder in anderer Weise
befestigt, so daß die Stifte in ihrer Lage gehalten und die Stifte selbst die Streifen
in der erforderlichen Weise voneinander getrennt halten. Die geschlossenen, von
den massiven Stäben 26 gebildeten Seiten der Rahmen besitzen, wie bei 29 angegehell,
Löcher, um die Stifte 28 an einem anstoßenden Rahmen aufzunehmen. Die Stifte 28
und Löcher 29 arbeiten zusammen, um zu gestatten, daß tlie Rahmen derart zusammengestellt
werden können, daß die offenen, durch die Streifen 27 gebildeten Seiten an einem
Rahmen gegen die geschlossenen, durch die massiven Stäbe 26 eines anstoßenden Rahmens
gebildeten Seiten gegeneinander liegen. Sie verhindern aber, daß die Rahmen so angeordnet
werden können, daß die Streifen 27 an zwei aneinanderstoßenden Rahmen nebeneinander
zu liegen kommen.
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Jeder der Rahmen 25 hat ein Loch 30 in jeder Ecke, und. Ankerbolzen
31 erstrecken sich durch diese Löcher, um die Rahmen auf jeder Seite der Platte
20 in eine feste Zusammenstellung zu bringen, wodurch Einsetzen und Entfernen der
Rahmen erleichtert wird. Die Enden der Bolzen 3I sind mit Gewinde versehen, und
Muttern 32 sind darauf befestigt. Die Muttern 32 an den inneren Enden der Bolzen
31 sind so ausgebildet, daß sie durch Ausnehmungen 33 in den Flächen der Platte
20 gemäß Fig. 6 aufgenommen werden können.
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Jedes Ende einer Rahmenzusammenstellung ist mit einer quadratischen
Platte 34 abgedeckt, welche im wesentlichen die gleichen äußeren Abmessungen wie
einer der Rahmen besitzt. Die Ankerbolzen 3I gehen durch Öffnungen in den Ecken
der Platten 34, während die Platten 34 Löcher besitzen zur Aufnahme der Stifte 28,
welche aus den Oberflächen der an den Platten 34 angeordneten Rahmen 25 hervorspringen.
Die verschiedenen Teile der Einheit sind so bemessen, daß eine ausgewählte Zahl
von Rahmen 25 zusammen mit den Endplatten 34 eine Zusammenstellung in einer solchen
Länge bilden, wie sie zur Ausfüllung des Raumes von einer Fläche der Mittelplatte
20 bis zu einem Deckel 11 der Einheit erforderlich ist, wobei die Oberfläche der
Endplatte 34 sich in Ausrichtung mit der Oberfläche des Deckels 1 1 befindet.
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Die Seitenflächen der Rahmen 25 sind im wesentlichen flach und dazu
geeignet, daß zwischen sie die Ränder von den Platten eines porösen Grenzschichtmaterials
geklammert werden. Das Grenzschichtmaterial kann die Form einer Platte, eines feinen
Metallsidebes, einer perforierten Metallplatte oder eines Gewebes aus Glasgespinst
besitzen. Eine hierfür brauchbare materialform ist Lektromesh, ergestellt von der
C. O. Jelliff Corp., South I>ort, Conn. Eine geeignete Form dieses Materals ist
etwa o,oI8 cm dick und besitzt Löcher von etwa o.oo66 cm Durchmesser, welche etwa
23 0/o der Oberfläche ausmachen. Die Platten aus dem Grenzschichtmaterial sind so
geschnitten, daß sie etwa die Größe der äußeren Abmessungen der Rahmen 25 besitzen,
während die Randteile der Platten Löcher beitzen, um die Stifte 28 und die Ankerbolzen
3r aufnehmen zu können. Eine Platte des Grenzschichtmaterials 35 ist zwischen einem
Paar von Rahmen angeordnet.
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Jeder Rahmen hat eine mittlere Strebe 36, welche sich parallel zu
den massiven oder geschlossenen Seitenstäben 26 gemäß Fig. 3 erstreckt. Jede Strebe
36 besitzt die Form eines dünnen, an den Kanten gesicherten MEtallstreifens und
ist von solcher Breite, daß die Ränder der Strebe im wesentlichen iii der Ebene
der Seitenflächen des Rahmens liegen.
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I)ie Enden jeder Strebe 36 sind mit ausnebmungen versehen oder weggeschnitten,
so daß die Enden der Strebe sich zwischen die Streifen 27 auf den offenen Seiten
eines Rahmens gemäß Fig. 4 erstrecken, Dig Streben 36 und die Streifen 27 könneii
durch ein geeignetes Mittel, z. B. Löten, aneinander gesichert sein. Die Enden der
Streben 36, welche sich zwischen die Streifen 27 erstrecken, wirken mit den Stiften
28 zusammen, um die Streifen 27 in geeigneter Weise in Abstand zu halten und Verbiegung
dieser Streifen zu v erhindern, wenn die Rahmen zusammengezogen werden, um die Grenzschichtflüchen
zwischen den Rahmen zu verklammern.
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I) a anstoßende Rahmen im wesentlichen in rechteil Vinklen zueinander
angeordnet sind, sind die Streben iii in anstoßenden Rahmen in rechten Winkeln zucinander.
Daher ist die mit dem Rahmen 25 an einer Seite einer Grenzplatte 35 verbundene Strebe
36 in horizontaler Weise angeordnet. während die mit <leni Rahmen 25 an der anderen
Seite der gleichen Grenzplatte 35 verbundene Strebe 36 iii senkrechter Weise angeordnet
ist. l)ie an gegenüberliegenden Seiten einer Grenzolatte 35 angeordneten Streloeii
36 pressen genen die Oberfläche der Platte uii<l lialtcti sie steif, so daß sie
nicht vibrieren oder sich iii nachteiliger Weise bewegen kann. während. wie nachher
dargelegt, die Anordnung der Streifen eine solche ist. daß sie auf den Gasstrom
<luer über <lie Oberflächen der Grenzplatten nicht störend einwirken.
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Wie oben dargelegt, verhüten die stifte 28 und die Enden der kreuzstreben
36 verbingung der voneinander Abstand besitzenden Streifen 27. so daß diese Streifen
fest gegen die Oberflächen der Grenzplatten presen, um diese Platten 35 fest gegeil
die massiven Stäle 26 des anstoßenden Rahmens zu drücken. Demgemäß sind tlie Ränder
der Grenzplatten 35 fest zwischen die Rahmen geklammert, und es besteht keine Möglichkeit
einer unzulässigen Gasströmmung von einem Durchlaß auf einer Seite einer Grenzplatte
un ihren Rand zu dem Durchlaß auf der antlei-cn Seite der 1 Platte Die Rahmen 25
mit den daxwischen angeordueten Grenzplatten 35 werden zusanimeii mit den Endplatten
34 außerhalb de Mantels 10 zur Bildung einer Einheit zusammengestellt, welche von
einer solchen Größe ist, daß sie deii Raum auf einer Seite der Platte 20 ausfüllt.
Nachdem die Rahmen 25, Platten 35 und Endpatten 34 in geeigneter Weise zusammengestellt
sind, werden die Ankerbolzen 31 in die Ecklöcher 30 der Rahmen 25 und in die Endplatten
34 eingesteckt und die Muttern 32 aufgesetzt und ungezogen. um i3e Rahman zusammenzuziehen
und die Ränder der Grenzplatten 35 f3est zwischen die Rahmen zu verklammern. so
daß Gas zwichen den Rahmen uncl den Grenzplatten nicht strömen kann.
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Nachdem eine Zahl von Rahmen 25 und Grenzplatten 35 zu einer Einheit
zusammengestellt und miteinander durch die ankerbolzen 3I gesichert sind, wird die
gesamte Einheit oder Zusammenstellung in den Mantel 10 gesetzt. Eine dieser Einbeiten
wird durch Aufsetzen des hinteren Endes der Einbeit auf die Stäbe 21 niol darauffolgendes
Hineinschichen, so weit wie dies möglich ist, in den Mantel leicht hineingebracht.
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Eine Dichtng 40 aus zusammenprßbarem Materiat. z. B. Rork. wird gegell
Teile Oberfläche der Platte 20 augeordnet. uiid jude dieser Dichtungen wirkt zusammen
mit klar Fläche einer Endplatte 34 einer zusammengestellten Einheit, um Gasströmung
zwischen der Rahmenzusammenstellung und der Platte 20 zu verhindern.
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Diese Diffusionweinheit schließt Mittel ein, unl Gasströmung um die
Ecken der Rahmen 25 zwischen den Kammern auf entegengestzten Seiten der Trennscheiben
15 zu verhüten. Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß ein Schenkel <les Winkeleisens
16 eine Nut 41 beistzt. während ein : Metallstreifen 42 zwischen dem Schnekel des
Winkeleisens t6 und der Oberfläche der Rahmen 25 glagert ist. Eine aus zusammenpreßbarem
Material, z. B. Kork oder synthetischem Kautschuk, uK- . 1 bestechende 1) Dichtung
43 befindet sieh zwischen dem .N 1 Metallstreifen 42 und der Oberfläche dr Rahmen
25. Jeder der Streifen 42 und jede der Dichtungen 43 ist von einer slchen Länge.
daß sie sich von dr 1>1 Platte 20 20 bis <5 zu einem der Deckel 11 erstreckt.
Die dem Schenkel des Winkeleisens 16 gegemiberliegende Oberfläche des Metallstreifens
42 besitzt eine Nut 44, welche im wesentlichen mit der nat 41 in der Oberfläche
des Schenkels des Windkeisens 16 ausgerichtet ist.
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Eine Stange 45 gleitet iii # den Nuten 41 41 und 44 iii dem Schenkel
des Winkeleisens 16 bzw. in dr Oberfläche des Streifens 42. 1 die Stange 45 ist
voii einer soltehen Gräße. dan sie dicht in den vorgeschenen Zwischeuraum plßt.
so daßsie durch den Streifen 42 Kraft ausubt. um die Dichtung 43 genen die
Oberfläche
der Ralmen 25 zusammenzupresen und hierdurch eine wirksame. Abdichtung zwischen
Stab 42 und der ()lierfläclw der Rahmen 25 zu bewirken.
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Jeder der Stälie 45 ist voll einer solchen Länge, <laß er sich
im wesentlicliii von der Platte 20 zu einem der Deckel 1 1 erstreckt. Jeder der
Stäbe 45 ist über seine Länge durch den zugehörigen Stab 42 und einen Schenkel des
zugehörigen Winkeleisens 16 so dicht umfaßt. daß eine wirksame Abdichtung geschaffen
ist, um Gasströmung durch den Zwischenraum zwischen Stab 42 und Winkeleisen I6 ZU
verhindern. Das hintere Ende von jedem Stab 43 ist leicht aberundet oder abgekantet,
um ein Festklemmen des Stabes zau verhindern, whrend er einglassen wird; aber diese
Abrundung des Stabendes ist nicht von einer solchen Stärke, um die durch den Stab
bewirkte Abdichtung wesentlich zu beeinträchtigen.
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Diese beschriebene Konstruktion der Abdichtungsmittel ist in jeder
Ecke der Rahmenzusammenstellung vorgesehen. Daher wird unerwünschte Gasströmung
zwischen den durch die Trennscheien 15 abgegrenztem Kammern verhütet.
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Die Öffnungen in den Deckeln II, durch welche die Zusammenstellungen
von Rahmen 25 eingesetzt werden, sind durch Scheiben 50 verschlossen, welche an
ihrer Stelle durch Ankerblozen 51 gehalten erden, welche sich zwischen den Scheiben
auf entgegengesetzten Enden der Einheit erstrecken und Muttern 52 and ihren ovrstehendeen
Enden tragen.
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Dig Aukerbozen 51 gehen durch die Deckel 11, während die Teile der
Ankerbolzen zwischen den Deckeln 1 1 sich durch Rohre 53 erstrecken, welche zwischen
den Deckeln 1 1 liegen und daran festgeschweißt sind. Die Rohre 53 versteifen die
Deckel und verliiiidern deren Deformierung, wenn die Muttern 52 auf die Ankerbolzen
51 aufgezogen werden. Da ferner die Enden der Rohre 53 an den Flächen der Deckel
1 1 angeschweißt sind, verhindern diese Rohre den Durchgang von gas durch die Löcher
in den Deckeln 11, durch welche die Ankerbolzen hindurchgehen.
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Eine aus zusammenpreßbarem Material, wie Kork oder Asbest, gebildete
Dichtung 55 ist zwischen jede der Scheilien 50 und einem der Deckel 1 1 augeordnet.
Jede der Dichtungen erstreckt sich weit genug nach innen, um die Endplatte 34 zu
überlappen, so daß die Dichtung dazu dient, die Verl,indtiiigsstelle zwischen einer
Scheibe 50 und dem Deckel II abzudichten. Sie dient auch ferner dazu, unerwünschte
Gasströmung um das Ende einer Rahmenausammenstellung zu verhindern. Jede der Scheiben
50 besitzt Aussparungen auf einer Fläche, um die Muttern 32 und die Enden der Bolzen
3r aufzunehmen.
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Die Fläche rund um jede Scheibe 50 ist von einer zylindriseben Umhüllung
56 umgeben, deren eines Ende auf die Fläche des Deckels 1 1 aufgeschweißt und deren
anderes Ende von einem Flansch 57 umgeben ist, an welchem eine nicht gezeigte Deckelplatte
befestigt werden kann. Jede der umhüllungen 56 ist so ausgebildet, daß daran ein
Pakckissen aus isoliermatrial angordnet werden kann, um übermäßige Ausstrahung von
Hitze vom Ende der Einheit zu verhüten.
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Selbstverständlich kann die übrige Oberfläche der Einheit mit geeignetem,
nicht gezeichnetem Isoliermaterial bedeckt werden, um Ausstrahlung von der Einheit
zu verringern und so unerwünschte Kondensation des Fegemittels innerhalb der Einheit
zu verhindern.
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Die beschriebene konstruktion eines Endtiels der Einheit findet sich
an den beiden Enden, die symmertrisch sind.
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Jede der durch die Trennscheiben 15 festgelegten Kammern ist mit
einem Rohranschluß verstehen, durch welchen Gas zur Kammer zugeführt bzw. aus ihr
abgeleitet werden kann. Der zylindrische Mantel lo besitzt, wie gezeigt, vier Öffnungen,
jede für eine der vier Kammern. Diese Öffnungen liegen im wesentlichen in der Mitte
der Kammern, und jede besitzt einen Nippel in Form einer kurzen Rohrlänge. Jeder
dieser Nippel ist an seinem freien Ende von einem Flansch umgeben, so daß eine Rohrleitung
in abnetmbarer Verbindung daran angeschlossen werden kann. Diese Nippel sind in
den Zeichnungen mit 6I, 62, 63 und 64 bezeichnet.
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Jede der Kammern besitzt im Innern Mittel für die Verteilung der
Gasströmung zwischen der Kammer und dem zugehörigen Nippel. Aus Fig. I und 2 ergibt
sich, daß gekrümmte Teile 66 am Innern des Mantels 10 angebracht sind, um die Öffnungen
einzuschließen, durch welche die Nippel 6I, 62, 63, 64 mit dem Innern des Mantels
10 in Verbindung stehen. Wie am besten in Fig. I gezeigt, ist jedes der Teile 66
kürzer als der Mantel I0, so daß ein kurzer Zwischenraum zwischen jedem Ende von
jedem der Glieder 66 und dem anstoßenden Deckel 11 vorhandern ist. Die Kanten der
Teile 66 sind an der Innenwand das Mantels 10 durch ein geeigentes Mittel, z. B.
durch Schweißen, gesichert, während die Enden der durch die Teile 66 und Mantel
10 gebildeten Kammern durch Kopfstücke 67 geschlossen sind, welche in ihrer Lage
durch Schweißen gesichert sind. Jedes der Teile 66 besitzt zwei Reihen von Löchern
68. Diese Löcher liegen in der Nähe der Fläche des Mantels Io, so daß durch die
Löcher gegen die Rahmen 25 strömendes Gas nicht direkt auf die Rahmen 25 gerichtet
und aus den Durchlässen zwischen den Rahmen 25 ausströmendes Gas nicht direkt auf
die Löcher 68 gerichtet ist.
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Die Kopfstücke 67 sind ebenfalls mit einer Mehrzahl von Löchern 68
versehen. Zahl und Größe der Löcher 68 sind derart, daß die gesamte Strömung kapazität
der Löcher in jedem der Glieder 66 und den zugehörigen Kopfstücken 67 verhältnismäßig
groß ist. Demgemäß ist die Geschwindigkeit des durch die Löcher 68 strömenden Gases
verhältnismäßig gering. Da ferner kein direkter Weg für die Strömung des Gases zwischen
den Löchern 68 und den Durchlässen zwischen den Rahmen 25 besteht, hat das Gas in
jeder der Kammern reichliche Gelegenheit verteilt zu werden, so daß der Druck auf
das Gas im wesentlichen gleichförmig durch die ganze Kammer ist.
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Im Betrieb wird Speisegas der Diffusionseinheit
durch
einen der Nippel, z. B. 6I, zugeführt, während das Restgas, das ist der Teil des
Speisegases, welcher nach der Entfernung eines seiner Bestandteile durch Diffusion
zurückbleibt, aus der Einheit durch den Nippel auf der entgegengesetzten Seite der
Einheit, das ist in diesem Fall Nippel 63, abgezogen wird. Das Fegemittel, z. B.
Wasserdampf, kann der Diffusionseinheit durch den Nippel 62 zugeführt und das Fegemittel
zusammen mit dem durch Diffusion aus dem Speisegas entfernten gasförmigen Bestandteil
aus der Einheit durch Nippel 64 abgezogen werden.
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Selbstverständlich werden die Drücke des Speisegases und des Fegemittels
genau durch nicht gezeigte Mittel geregelt, so daß nur eine sehr kleine oder überhaupt
keine Differenz in den Drücken vorhanden ist.
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Das durch den Nippel 6I zugeführte Speisegas fließt durch die Löcher
68 des mit dem Nippel 6i verbundenen Teils 66 in die Kammer am oberen Teil der Einheit.
Eine Wand dieser Kammer ist durch die obere Fläche der Zusammenstellungen von Rahmen
25 gebildet. Wie klar aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, besteht diese Fläche der Zusammenstellungen
der Rahmen 25 aus den massiven Stäben oder geschlossenen Seiten 26 an abwechselnden
Rahmen 25. Diese Stäbe oder geschlossenen Seiten sind durch Rahmen getrennt, welche
die offenen Seiten oder im Abstand voneinander befindlichen Streifen 27 an ihrer
oberen Fläche aufweisen. Das der an der Spitze der Einheit befindlichen Kammer zugeführte
Speisegas wird daher in die durch abwechselnde Rahmen 25 gebildeten Durchlässe hineinströmen.
Die unteren Flächen der Zusammenstellungen von Rahmen 25 sind gleich den oberen
Flächen, und die Rahmen, welche oben offen sind, sind auch unten offen, so daß Gas,
welches von der Kammer oberhalb der Rahmen zu den durch abwechselnde Rahmen gebildeten
Durchlässen strömt, von diesen Durchlässen weiter zu der Kammer unterhalb der Zusammenstellungen
von Rahmen strömt.
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Die Seitenflächen der Zusammenstellungen von Rahmen bestehen ebenfalls
aus massiven Stäben oder geschlossenen Seiten an abwechselnden Rahmen 25, wobei
diese Stäbe oder Seiten durch offene Seiten oder in Abstand gehaltene Streifen 27
der dazwischen angeordneten Rahmen 25 getrennt sind.
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Wie klar aus Fig. 5 der Zeichnungen hervorgeht, besitzen die Rahmen
25, welche massive Stäbe an der oberen und unteren Fläche der Rahmenzusammenstellungen
haben, die in Abstand gehaltenen Streifen 27 an den seitlichen Flächen dieser Zusammenstellungen
und umgekehrt.
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Daher strömt das durch den Nippel 62 zu der Kammer auf der linken
Seite der Einheit zugeführte Fegegas zu den durch abwechselnde Rahmen 25 geschaffenen
Durchlässen. Die von dem Fegegas durchströmten Durchlässe sind durch das Speisegas
enthaltende Durchlässe voneinander getrennt. Das Fegegas entströmt den durch die
Rahmen 25 geschaffenen Durchlässen in die Kammer der rechten Seite der Einheit und
fließt aus dieser durch den Nippel 64.
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Die Arbeitsweise der Einheit ist daher eine solche, daß Speisegas
abwärts durch die durch die abwechselnden Rahmen 25 geschaffenen Durchlässe strömt,
während das Fegegas horizontal durch die dazwischenliegenden Rahmen geschaffenen
Durchlässe strömt. Die Grenzplatten 35, welche zwischen zwei anstoßenden Rahmen
25 festgeklammert sind, trennen anstoßende Durchlässe voneinander und schaffen eine
poröse Wand, durch welche der leichteste Bestandteil des Speisegases zu dem Fegemittel
diffundieren und aus der Einheit von dem Fegegas herausgetragen werden wird. Diese
Diffusion erfolgt durch alle Grenzplatten, so daß Diffusion auf beiden Seiten von
jedem der Durchlässe stattfindet, mit Ausnahme der Durchlässe, welche an die Platte
20 und die Deckplatten 50 angrenzen. Daher findet eine vielfache Diffusion durch
die Grenzplatten statt und, da eine große Anzahl von Grenzplatten in der Einheit
vorhanden ist, ist auch die Gesamtfläche, durch welche Diffusion stattfindet, verhältnismäßig
groß. Da der Betrag der vor sich gehenden Diffusion proportional der Fläche ist,
durch welche Diffusion stattfinden kann, und da die neue Einheit eine große Fläche
für Diffusion schafft, besitzt die Einheit eine große Leistung, ohwohl die ganze
Einheit kompakt und verhältnismäßig klein an Umfang ist. Da das Speisegas quer über
die Oberfläche einer Grenzplatte geht und ein Bestandteil des Speisegases durch
die Platte zu dem Fegemittel diffundie, nimmt die Konzentration an diesem Bestandteil
in dem Speisegas ab, so daß ein progressives Sinken des Betrages an diesem durch
die Platte diffundierenden Bestandteil stattfindet, je mehr das Speisegas sich dem
Austrittsende eines Durchlasses nähert. Da in gleicher Weise das Fegemittel über
die Oberfläche einer Grenzplatte strömt, erhöht sich die Konzentration an dem durch
die Grenzplatte diffundierenden Bestandteil des Speisegases im Fegegas, und es ist
ein allmähliches Anwachsen in der Gegendiffusion dieses Bestandteils von der Fegemittelseite
einer Grenzplatte zur Speisegasseite der Grenzplatte vorhanden. Da die Ausmaße der
einzelnen Grenzplatten in dieser Einheit verhältnismäßig klein sind, verglichen
mit der ganzen Diffusionsfläche in der Einheit, ist der Weg der Strömung des Speisegases
und des Fegegases über die Oberfläche einer Grenzplatte verhältnismäßig kurz, und
diese Gase kommen aus dem Bereich einer Fläche der Platte heraus, bevor die Konzentration
an dem aufgenommenen Bestandteil des Speisegases bis zu einem unzulässigen Grade
abnimmt bzw. bevor die Konzentration an diesem Bestandteil in dem Fegemittel sich
bis zu einem unzulässigen Grad anreichert. Daher besitzt die Einheit eine hohe Wirksamkeit
und trennt einen großen Betrag des ausgewählten Bestandteils von dem Speisegas ab.
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Diese Einheit ist eingerichtet, um die Gasströmung durch die Grenzplatten
infolge Unterschieden in dem Druck auf das Gas auf gegenüberliegenden Oberflächen
der Grenzplatten auf ein Minimum zu verringern. Wie oben dargelegt, verteilen die
Löcher 68 in den Gliedern 66 und 67 die Gasströmung zwischen dem Einlaß- und Auslaß-
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ip1iel ull<l den Oberflächen der Zusammenstellungen von Rahmen 25, so daß Druckbedingungen
auf den Oberflächen der Rahmenzusammenstellungen im wesentlichen gleichmäßig sind
und daß es keine örtlichen Hoch- oder Niederdruckflächen gibt, welche vorkommen
könnten, wenn Gas mit hoher Geschwindigkeit gegen die Flächen der Rahmenzusammenstellungen
hin- bzw. von diesen wegströmen würde.
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Offensichtlich ist die Einrichtung der Einheit eine solche, daß die
Kammern, durch welche Gas zu den Durchlässen zwischen den Grenzplatten 35 zugeführt
wird und zu welchen das diese Durchlässe verlassende Gas ausströmt, auf verschiedenen
Flächen des durch die Rahmen 25 gebildeten Rechtkants sich befinden. Daher sind
diese Kammern unmittelbar an den Enden dieser Durchlässe zwischen den Rahmen gelegen,
so daß kein Hindernis für die Gasströmung zwischen einer Kammer und den Durchlässen
zwischen den Grenzplatten besteht.
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Da die zu den zwei Reihen von Durchlässen zwischen den Grenzplatten
gehörenden Kammern auf verschiedenen Seiten eines Rechtkants sind, stören diese
Kammern einander nicht, und die Kammer auf jeder Seite des Rechtkants kann von verhältnismäßig
beträchtlicher Größe mit verhältnismäßig großer freier Grundfläche sein, so daß
der Gasdruck innerhalb jeder Kammer reichliche Gelegenheit hat, sich auszugleichen.
Daher ist der Druck auf das Gas innerhalb der Durchlässe zwischen den Grenzplatten
im wesentlichen gleichmäßig durch die ganze Einheit.
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Die Grenzplatten 35 sind ferner verspannt und steif gehalten durch
Kreuzstreben 36 auf den Rahmen 25. Jede der Kreuzstreben erstreckt sich zwischen
die in Abstand gehaltenen Streifen 27 des zugehörigen Rahmens. Da der Rahmen auf
einer Seite jeder Grenzplatte 35 seine in Abstand gehaltenen Streifen 27 auf den
Seitenflächen der Rahmenzusammenstellung besitzt und da der Rahmen auf der anderen
Seite der gleichen Grenzplatte seine in Abstand gehaltenen Streifen 27 an der oberen
und unteren Oberfläche der Rahmenzusammenstellung besitzt, so folgt daraus, daß
die Kreuzstrebe 36 auf einer Seite jeder Grenzplatte sich in horizontaler Richtung
und die Kreuzstrebe 36 auf der anderen Seite dieser Grenzplatte sich in vertikaler
Richtung erstreckt. Die Kanten der Kreuzstreben 36 wirken zusammen mit den Seiten
der Grenzplatten, und da die Streben auf gegenüberliegenden Seiten jeder Grenzplatte
sich in rechten Winkeln zueinander erstrecken, sind diese Streben sehr wirkungsvoll
für die Steif und Ebenhaltung der Grenzplatten. Daher besteht keine Möglichkeit,
daß die Gasströmung durch einen Durchlaß zwischen den Grenzplatten durch deren Vibration
oder durch Änderung in dem Umfang des Durchlasses infolge Ausbauchung einer Grenzplatte
gestört wird.
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Wie oben dargelegt, erstreckt sich die zu einem Rahmen 25 zugehörige
Kreuzstrebe 36 zwischen die in Abstand gehaltenen Streifen 27 dieses Rahmens. Daher
erstreckt sich jede der Kreuzstreben 36 im wesentlichen parallel zur Richtung der
Gasströmung durch den Rahmen, zu dem die Strebe gehört, und die Streben stören nicht
die Gasströmung durch die Rahmen und veranlassen nicht die Entwicklung von Wirbelströmen
oder unregelmäßigen Strömungsbedingungen, welche zu örtlichen Unterschieden in dem
Druck auf das Gas auf den beiden Seiten der Grenzplatten führen können.
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Demgemäß ist die Gasströmung über die Flächen der Grenzplatten im
wesentlichen ununterbrochen und von einem gleichförmigen Maße, so daß der Gasdurchgang
durch die Grenzplatten fast ganz das Ergebnis von Diffusion ist. Dies ist vorteilhaft,
weil Gasströmung durch die Grenzplatten infolge von Unterschieden im Druck auf gegenüberliegenden
Seiten einer Grenzplatte die Strömung der gesamten Menge des Speisegases auf die
Fegegasseite der Grenzplatte zum Ergebnis haben wird, wodurch der ausgewählte Bestandteil
des Speisegases mit anderen Bestandteilen des Speisegases verunreinigt wird. Ein
Druckunterschied hat also mit anderen Worten zur Folge, daß das ganze Gasgemisch,
aus welchem nur ein Bestandteil diffundieren sollte, durch die Grenzplatten gedrückt
wird.
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Bei der dargestellten Einheit sind die Grenzplatten im wesentlichen
vertikal angeordnet. Dies ist vorteilhaft, da jede sich aus dem Fegemittel konzentrierende
Feuchtigkeit, welche auf einer Grenzplatte niedergeschlagen ist, davon abtropfen
wird. Auf der Grenzplatte zurückbleibende Feuchtigkeit würde sonst Diffusionen durch
die feuchte Fläche verhindern und so die Leistung der Einheit verringern. Bei vertikalen
Grenzplatten wird in gleicher Weise jeder Schmutz oder Fremdstoff, welcher in die
Einheit durch das Speisegas oder Fegemittel hineingetragen wird, nicht auf der Grenzplatte
abgelagert, wo er die wirksame Fläche dieser Schichten verringern würde.
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Bei der Einheit nach Fig. I und 2 sind die Rahmen 25 quadratisch,
so daß der Weg des Speisegases und des Fegemittels über die Grenzplatten die gleiche
Länge hat. Mitunter kann gewünscht werden, daß die Wege der Gase an gegenüberliegenden
Seiten der Grenzplatten verschieden sind.
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Die Konstruktion der neuen Einheit ist eine solche, daß diese Anordnung,
wenn gewünscht, getroffen werden kann. Fig. 7 zeigt eine solche Ausführungsform.
Danach ist die dort wiedergegebene Einheit IOa im Aussehen und Konstruktion gleich
der in Fig. 2 gezeigten Einheit, abgesehen davon, daß die Einheit nach Fig. 7 sich
von der nach Fig. 2 dadurch unterscheidet, daß die Rahmen 25> wie sie in der
Einheit nach Fig. 7 verwendet werden, rechteckig statt quadratisch sind, während
die innere Konstruktion der Einheit so eingerichtet ist, daß die Einheit zur Aufnahme
der rechteckigen Rahmen geeignet ist.
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Die Rahmen254 welche in der Einheit nach Fig. 7 gebraucht werden,
werden in zwei Arten angewendet. Die eine Art besitzt geschlossene Seiten in der
Form von massiven Stäben auf den langen Rahmenseiten und offene Seiten in der Form
von in Abstand gehaltenen Streifen auf den kurzen Rahmenseiten. Die andere Art hat
die in Abstand
gehaltenen Streifen auf den langen Rahmenseiten uiid
massive Stäbe auf den kurzen Rahmenseiten.
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Die Rahmeii 25a sind so zusammengestellt, daß anstoßende Rahmen von
verschiedener Art sind. Um Gewißeit zu geben, daß sie in dieser Weise angeordnet
werden, können die Rahmen 25a mit keunzeichnenden Nlitteln in der Art von Ausnehmungen
uiid herausragenden Stiften, ähnlich denen, wie sie an den Rahmen 25 vorgesehen
sind, versehen sein, so daß die in Abstand gehaltenen Streifen eines Rahmens nur
neben die massiven Stäbe eines anstoßenden Rahmens gebracht werden können.
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Offensichtlich hat das Gas bei der abgeänderten Einheit io< nach
Fig. 7 bei der Strömung durch die Einheit in horizontaler Richtung einen viel längeren
Berührungsweg mit den Seiten der Grenzplatten als das Gas, welches in vertikaler
Richtung durch die Einheit geht.
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Wenn das Fegegas horizontal und das Speisegas vertikal durch die
Einheit strömen, wird das Fegegas eine verlängerte Gelegenheit haben, Gas infolge
Diffusion durch die Grenzplatten aufzunehmen, während das Speisegas nur eine kurze
Zeit i Berührniig mit den Grenzplatten bleiben wird, so daß das Speisegas aus der
Diffusionsfläche heraus kommt, bevor die Konzentration des zu entferneiiden Bastandtieils
des Speisegases sich wesentlich infolge Durchgangs dieses Bestandteils durch die
Grenzplatte verringert hat. Demgemäß ließ sitzt das in Berührung mit den Diffusionsplatteil
befindliche Speisegas immer eine verhältnismäßig hohe Konzentration an dem zu entfernenden
Bestandteil, sodaß das Nfaß der Diffusion verhältnismäßig hoch ist und die Einheit
in der Weise arbeitet. daß sie eine maximale Menge an dem gewünschten Bestandteil,
bezogen auf einen gegebenen Verbrauch an Fegemittel, herauszieht, wobei aber nur
ein kleiner anteil dieses Bestandteils aus dem Speisegas herausgezogen wird.
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Wenn anderseits das Speisegas in horizontaler und das Fegemittel
in vertikaler Richtung durch die Einheit strömen, wird das Speisegas in Beriihrung
mit den Grenzplatten während einer verhältnismäßig langen Zeit bleiben. so daß der
zu entfernende Bestandteil des Gases verlängerte Gelegenheit hat, durch die Grenzplatten
zu gehen, und die Konzentration dieses Bestandteils im Speisegas wird auf einen
niedrigen Gehalt verriiigert. Unter diesen Bedingungen wird das Fegemittel an der
Diffusionsfläche nur eine kurze Zeit bleiben, so daß die Konzentration des zu entfernenden
Bestandteils des Speisegases nicht auf einen sehr hohen Wert kommen wird. Es ist
auch wenig Gegendiffusion von diesem Bestandteil aus dem Fegemittel z« dem Speisegas
vorhanden. Daher führt diese Anordnung zu einer verhältnismäßig vollständigen Entfernung
dieses Bestandteils aus dem Speisegas, erfordert aller einen großen Betrag an Fegegas.
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Der Druck auf ein Gas auf der Seite einer Grenzplatte ist nicht gleichmäßig
über die gesamte Oberfläche der Grenzplatten, sondern ist durch das Gewicht des
Gases in dem Durchlaß zwischen den Grenzplatten und durch den Unterschied im Druck
auf das Gas auf verschiedenen Seiten der Grenzplatte, wie er notwendig ist um Gasströmung
durch die Einheit zu veranlassen. beeinflßt. Obwohl das vertikale Ausmaß der Rahmen
25 nicht sehr groß ist, etwa 30 cm in einer tyl>ischen Einheit, mit dem Ergebnis,
daß die Durchlässe zwischen den Rahmen 25 nur etwa 30 cin hoch sind. so ist das
Gewicht einer statischen Säule von Gas von dieser Tiefe genug, um zu bewirken, daf'
der Druck auf das Gas am Boden des Durchlasses bemerkenswert hiihcr als der Druck
auf das Gas an der Spitze des Durchlasses ist. Das Gewicht einer solchen Gassäule
schwankt mit der zusammensetzung des Gases, so daß das Gewicht einer Säule Fegegas
und das einer Säule Speisegas etwas verschieden sein wird, weil diese Gase eine
verschiedene Zusammensetzung besitzen. Obwohl die Drücke voll bege-und Speisegas
genau geregelt n-erden, wird daher doch ein geringer Unterschied iii dem Druck auf
die Gase auf gegemüberliegenden Seiten des unteren Teils einer Grenzplatte vorhanden
sein. wenn diese Gase statisch sind. Dieser Durckunterschied kann ausreichend sein,
um Cinr unzulässige massenströung von Gas durch die diffusionsplatten hervorzurufen.
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Cm Gasströmung tlurch Die X Ei inlleit zu bewirken, ist es notwendig,
daß der 1 )ruck auf das Gas am Eingang eines Durchlasses etwas höher als der Druck
auf das Gas am Auslaß <les Durchgangs ist.
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Infolgeclessell l) esteht eine allmähliche Abnahme des Drucks zwischen
Einlaß und Auslaß des Durchgangs. Dieser Unterschied im Druck auf das Gas, während
es durch die Diffusionseinbiet fließt, kann zum Ausgleich für diesen Unterschied
in verschiedenen senkrechten Ebenen, wie er durch das Gasgewicht bedingt ist. dienen.
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Wenn die Strömung der Gase durch die Diffusionseinheit so eingerichtet
ist. daß das verhältnismäßig shweere Gas senkrecht absärts durch die Einheit strömt.
ist das Allst (igen des Drucks auf das Gas nahe dem Boden der Einheit infolge des
Gasgewichts durch die Verringerung im Druck auf dieses Gas infolge der allmählichen
Verarmung an dem Gas. wei sich dem Auslaß des Burchgangs nähert, ausgeglichen. Der
Unterschied zwischen dem Druck des Gases am Eiiilaß und am Auslaß des Durchgangs
kann geregelt werden, daß er nach Wunsch groß oder klein ist, und in dieser Weise
kann die Wirkung des Gasgewielit auf den Druck in verschiedenen senkrechten Höhen
teilweise oder völlig ausgeglichen werden.
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In gleicher Weise kann der Druckunterschid zwischen Einlaß und Auslaß
des Durchgangs benutzt werden, um den Unterschied im Druck auf eines der Gase bei
verscliedenen senkrechten Höhen in der Einheit zu vrgrößern. Wenn die Einheit so
eingerichtet ist, daß das senkrecht durch die Einheit strömende Gas unten in die
Einheit eintritt und sie ollen verläßt, wird die Druckdifferenz zwischen Einlaß
und Auslaß des Durchgangs die durch das Gasgewicht verursachten Druckdifferenzen
ergänzen. Diese Einrichtung ist vorteilhaft, wo das horizontal durch die Eiiilieit
strömende Gas verhältnismäßig schwer ist, so daß ein wesentlich
gräerer
Druck auf dieses Gas am unteren Eiide <lr Durchlässe, durch welche es strömt,
als an deren oberen Enden liegt.
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PASTEN ANSPRL CHE: 1. Vorrichtullg zur Trennung und Konzentriertilig
vuil Gasen durch Diffusion,gekennzeichllet durch folgende Merkmale: Eine Alellrzahl
von im wesentlichen rechteckigen, dünnen, porösen Platten (35) ist an Randrahmen
(25) angeordnet; diese Rahmen sind eng zusammengestellt. um die Platten in im wesentlichen
parallelen Abständen zu den Zwischenräumen zwischen den Rändern der platten zu tragen,
wobei jeder Zwischenraum an je zwei gegenüberliegenden Seiten der Platten geschlossen
tiiid an den Ileidell anderen offen ist und die offernen und geschlossenen Seiten
von Zwischenraum zu Zwischenrum unter Schaffung zweier Reihen von Zwischenräumen
stets abwechseln. so dal3 auf jeder Seite der Platten verlängerte egen Durchlässe
für die Strömung von Gasen im im vesentlichen rechten Winkel zueinander in den beiden
Reihen der Zwischenräume gebildet wrden; ferner sind Einlaßkammern für jede Reihe
Voll Durchlässen vorgesehen und zur Verteilung der Gase in jede Reihe der Durchlasse
eingerichtet, und schließlich Sind Auslaßkammern vorgesehen und mit jeder Reihe
der Durchlässe auf den den Einlaßkammern gegenülierliegendeil Seiten der Durchlässe
verbunden.