CH134733A - Verfahren und Einrichtung zur Gewinnung von Kohlensäureeis auf direktem Wege aus flüssiger Kohlensäure. - Google Patents

Description

  Verfahren und Einrichtung zur Gewinnung von     Kohlensäureels    auf direktem Wege  aus     flüssiger    Kohlensäure.    Es ist     bekannt,    feste Kohlensäure, so  genannten     Kohlensäureschnee,    dadurch her  zustellen, dass man flüssige Kohlensäure auf  atmosphärische Spannung expandieren lässt,  den     Schnee    durch Filtration auffängt und  die gebildeten Dämpfe zur Wiederverflüssi  gung dem     Niederdruckzylinder    des Kom  pressors zuführt. Dabei werden normaler  weise die abziehenden Gase gleichzeitig zur  V     orkühlunö    der zu entspannenden Flüssig  keit verwendet.

   Der lockere Schnee wird  dann unter grossen Pressen auf ein grösseres  spezifisches Gewicht gebracht, y = zirka 1,  wobei zirka 10 % sublimieren und als Ver  lust in Kauf genommen werden müssen.  



  Vorliegende Erfindung bestattet im Ge  gensatz zu dem bekannten Verfahren die  Herstellung von     Kohlensäureeis    in einem ein  zigen Arbeitsvorgang auf einfachem, physi  kalischem Wege durchzuführen.  



  Das vorliegende Verfahren besteht darin,  dass durch eine erstmalige     Entspannung    der    flüssigen     Kohlensäure    auf eine angenähert  ,dem     Tripelpunkt    der Kohlensäure     entspre-          ehende    Spannung nasser     Schnee    und durch  eine weitere Entspannung Eis erzeugt wird.  



  Ein Ausführungsbeispiel einer zur Durch  führung des Verfahrens geeigneten     Einrich-          tung    ist in     Fig.    1 der Zeichnung im Schnitt  dargestellt.     Fig.    2 zeigt eine Einzelheit  (Düse) im Schnitt und in grösserem Mass  stab.  



  Die gezeichnete Einrichtung besitzt ein  stehend angeordnetes Expansionsgefäss 1 für  flüssige Kohlensäure, die .durch eine Leitung  2 einem in den Deckel 3 eingesetzten Düsen  stück 4 zugeführt wird. Die Expansions  düse 5 des Düsenstückes 4 geht unmittelbar  in     einen        Diffusor    5a über. In der Expan  sionsdüse 5 wird die flüssige Kohlensäure  zuerst auf eine unter dem     Tripelpunkt     (zirka<B>-56,60)</B> .der Kohlensäure liegende  Spannung expandiert, um Schnee mit Sicher  heit zu erzielen. Durch den     Diffusor    wer-      den Schnee und Gas     wieder    auf eine etwas  über dem     Tripelpunkt    liegende Spannung  komprimiert.

   Dieser Druck liegt zwischen  5 bis 6     Atm.    absolut. Hierdurch wird ein  nasser Schnee erzielt. Der aus dem     Diffusor          ausgeschleuderte,        nasse    Schnee wird von  einem Filter 6 aufgenommen, auf dem der  Schnee allmählich zu einem Block wächst.  An dem abnehmbaren Boden 7 des Expan  sionsgefässes 1 ist eine bei 8 abschliessbare  Leitung 9 angeschlossen.     Mit    derselben steht  eine Leitung 10 in Verbindung, die oberhalb  eines     obern    :Filters 11 am Deckel 3 ange  schlossen ist. Die Leitung 10 kann bei 12  abgeschlossen werden.

   Abschliessbare Zweig  leitungen 13 und 14 führen zum     Nieder-          druckzylinder    und zum     Hoohdrurkzylinder,     beispielsweise eines zweistufigen Kom  pressors     (nicht    gezeichnet), .so dass es möglich  ist, durch Schliessen oder Öffnen des einen  oder andern der     Abschlussorgane    8 und 12  oder     durch    entsprechendes abwechslungs  weises Öffnen derselben oder durch Zufüh  rung von mehr oder weniger Flüssigkeit aus  der Leitung 2 den Druck im Expansions  gefäss 1 nach Bedarf zu regulieren.

   Je nach  dem     gewünschten        Enddruck    im Expansions  gefäss, und je nach der     beabsichtigten     Dichte des     Kohlensäureschnees    werden die  gebildeten     Drosseldämpfe    oder nur ein Teil  derselben durch den Schneeblock hindurch  abgesaugt. Durch diese :durch die feuchte  plastische     Schneemasse    hindurch diffundie  renden Drosseldämpfe wird eine fest zu  sammenhaftende, eisige     Masse    mit einem  grossen spezifischen Gewicht bis zu 1,45  erzeugt.

   Ausser dem dichten Produkt wird  durch das Arbeiten mit einem höheren     End-          druck    der Vorteil erzielt, dass ein Kom  pressor mit verhältnismässig kleinen Ab  messungen gewählt werden kann und die er  forderliche Verdichtungsarbeit zufolge des  hohen Saugdruckes     entsprechend    geringer ist-,  als beim Ansaugen von einer Atmosphäre.  



  Ist die gewünschte Höhe des Schnee  blockes erreicht, so wird .die Verbindung  des Expansionsgefässes mit dem Hochdruck  zylinder unterbrochen und diejenige mit-dem         Niederdruckzylinder    hergestellt, wobei das  Ventil in der Leitung 2 geschlossen wird.  Dadurch wird der Druck im Expansions  gefäss auf     atmosphärische        Spannung    her  untergesetzt und hierbei infolge der eintre  tenden Temperaturerniedrigung auf<B>-80'</B>  die nasse Schneemasse zum Erstarren ge  bracht :das heisst zu Eis gebildet.     Wird    der  Boden 7 des Expansionsgefässes mit dem  Filter 6 entfernt, so kann der Eisblock in  der handelsüblichen Form dem im Quer  schnitt entsprechend gestalteten Expansions  gefäss unten entnommen werden, wobei :

  die  bei     bekannten    Verfahren unvermeidlichen  Verluste durch Ausstrahlung nicht auf  treten. Nach Schliessen des Expansions  gefässes kann der beschriebene Vorgang von  neuem wiederholt werden. Die abziehenden       Grase    können während des Betriebes zur Ab  kühlung der zu entspannenden flüssigen       Kohlensäure    benützt werden, um dadurch den  Wirtschaftlichkeitsgrad des Verfahrens wei  ter zu heben.  



  Durch     das    beschriebene Verfahren wird  in     einem    Arbeitsgang und ohne     Zuhilfe-          nahme    einer Presse ein dichtes Kohlensäure  eis erzielt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Gewinnung von Kohlen säureeis :auf direktem Wege aus flüssiger Kohlensäure, dadurch gekennzeichnet, @dass durch eine erstmalige Entspannung der flüssigen Kohlensäure auf :eine an genähert dem Tripelpunkt :der Kohlen säure entsprechende Spannung nasser Schnee und durch eine weitere Entspan nung Eis erzeugt wird.

   II. Einrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einführung der flüssigen Kohlensäure in ein Expan sionsgefäss eine Expansionsdüse mit unmittelbar - anschliessendem Diffusor dient. UNTERANSPRMIE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man die flüssige Kohlensäure zuerst auf eine Spannung expandiert, die unter dem Tripelpunkt der Kohlensäure liegt, nach her eine Drucksteigerung über den Tripelpunkt vornimmt und schliesslich durch die zweite Expansion Eis gebildet wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass .die Drossel dämpfe gezwungen werden, durch den erzeugten gohlensäureschnee hindurch zu diffundieren, um denselben in einem einzigen Arbeitsvorgang simultan mit ,der Schneebildung zu einer Masse von hohem spezifischem Gewicht zu kompri mieren. 3. Einrichtung nach Patentanspruch II, da- ,durch gekennzeichnet, dass in bezug auf .den Durchgangsweg der Kohlensäure hinter einem zur Aufnahme des erzeug ten gohlensäureschnees dienenden Filter eine Leitung zum Absaugen von Drossel dämpfen :durch ;die Schneemasse und den Filter hindurch angeschlossen ist.

   4. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass am Expansionsgefäss über dem zur Aufnahme des gebildeten Schnees dienenden Filter eine zweite, abschliess bare Leitung zum Absaugen .der Drossel dämpfe angeschlossen ist, zwecks Regu lierung des Enddruckes im Expansions- gefäss. 5.

   Einrichtung .nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 3 und 4, dadurch ,gekennzeichnet, dass das Expansionsgefäss die Querschnittsform des fertigen Eis blockes hat.