CH199884A - Verfahren zur Verflüssigung von Chlor. - Google Patents

Description

  Verfahren     zur        Verflüssigung    von Chlor.    Bei der Verdichtung von     Chlorgas    in  eisernen Kompressoren besteht die Schwie  rigkeit, dass das Chlorgas sich leicht auf so  hohe Temperaturen erwärmt, dass das Eisen  durch das Chlor angegriffen wird. Dieser  Angriff beginnt bereits bei 60   C und stei  gert sich bei höheren Temperaturen, z. B.  90   C und darüber, derart, dass die Kom  pressoren in kurzer Zeit zerstört werden. Zur  Vermeidung dieses Übelstandes ist bereits  vorgeschlagen worden, das zu komprimie  rende Gas durch Einspritzen von bereits ver  flüssigtem Chlor in die Ansaugleitung zu  kühlen und dieses kalte Gas vor der Ein  leitung in den Zylinder durch einen ihn um  gebenden Kühlmantel zu führen.

   Bei dieser  Kühlung durch ein gasförmiges     Kühlmittel,     das überdies nur in einer durch das Ansaug  volumen begrenzten Menge zur Verfügung  steht, wird jedoch die infolge der Gaskom  pression und der     Kolbenreibung    an die Ei  senwandung des Zylinders und den Kolben  übergegangene Wärme sehr unvollkommen    abgeführt. Weit wirksamer lässt sich dagegen  die schädliche Wärme von der     Wandung     durch ein flüssiges Kühlmedium abführen.  



  Gemäss der vorliegenden Erfindung wird  nun für die Abführung der     Kompressions-          und    Reibungswärme ein kältebeständiges,  flüssiges     Kühlmittel    verwendet, das durch  verdampfendes Chlor oder kaltes Chlorgas  oder beides     gekühlt    wird, wonach man das  gasförmige Chlor dem Kompressor zuführt.  Besonders geeignet sind     nichtwässrige    Flüs  sigkeiten, die von Chlor nicht oder schwer       angegriffen.    werden, z.

   B. auf 0   C und dar  unter gekühltes Eismaschinenöl, jedoch kom  men auch andere Öle oder organische Flüs  sigkeiten, deren     Erstarrungspunkt    genügend  tief liegt,     wie        Chlornaphthalin,        in    Betracht.  Das flüssige     Kühlmedium    wird, nachdem es  durch kaltes     Chlorgas    oder flüssiges Chlor       ausserhalb    des     Kompressors,    zweckmässig in  einer     unmittelbar    am Kompressor angebrach  ten     Vorrichtung    gekühlt ist, z.

   B. durch  einen den Zylinder ganz oder teilweise um-      gebenden Kühlraum, den Kolben und die       Kolbenstange    gepumpt.  



  Eine zweckmässige Ausführungsform einer  zur Durchführung des     erfindungsgemässen     Verfahrens geeigneten Vorrichtung ist bei  spielsweise für einen zweistufigen Kompres  sor auf der beiliegenden Zeichnung darge  stellt:  Die beiden Stufen sind in einem Zylin  der C angeordnet, in dem sich ein Stufen  kolben bewegt.

   Die     untere    Kolbenseite, die  den vollen     Querschnitt    freigibt, bildet die  erste, die obere, nur einen Ringquerschnitt  freigebende Seite, die zweite     Stufe.    Das  Kühlmittel     (Kühlöl)    wird im     Olkühler    R  durch     rückverdampftes    kaltes Chlor, das vom  Tank Z kommt, welcher     flüssiges        Chlor    ent  hält und dessen Menge durch das Regulier  ventil V     (Fig.    2) eingestellt wird,

   auf unter  0   C abgekühlt und mittelst der     Pumpe    P  in Zirkulation     gehalten.    Bei A tritt     dann    das  Kühlöl in den die Wände und den Boden des       Zylinders    umgebenden Kühlraum ein und bei  B verlässt es diesen.

   Der Eintritt des Kühl  öls in die     Kolbenstange    befindet sich bei E  und der Austritt bei H.     Das    von der ersten  Stufe bei M und der zweiten Stufe bei 0     an-          gesaugte    Chlor verlässt diese Stufen bei N,

    respektive     T    und wird vor den Saugventilen  durch eingespritztes flüssiges Chlor oder  durch Mischung mit von den     Rückverdamp-          fungskondensatoren        R1    und     Bz    kommendem  kaltem     Chlorgas    auf     etwa    0   C     abgekühlt.     In den     Rückverdampfungskondensatoren        R1     und     R2        (Fig.    2)

   erfolgt die     Verflüssigung     der Reste des     komprimierten    Chlors durch  Kühlung mittels     entspannten    flüssigen  Chlors.     W    ist ein wassergekühlter Konden  sator. Über dem Zylinder C ist ein     Hilfs-          zylinder    G angeordnet, der an der Kompres  sion des Chlorgases selbst nicht     teilnimmt     und dessen     Querschnitt    nur etwa ein     Sechstel     so gross ist wie der des Zylinders C.

       Der     Hilfszylinder,     durch    dessen Deckel die Kol  benstange des     Kompressors    geführt ist und  auf dem sich die     Hauptstopfbüehse    F befin  det, besitzt je ein     selbsttätiges    Saug- und       Druckventil   <B>8</B> und D.

   Das     Saugventil   <B>8</B>     ist            durch    einen am     Hilfszylinder    angegossenen       Saugkanal    K direkt an den doppelwandigen       Deckel    des Hauptzylinders angeschlossen,  auf dem sich erst der Ansaugstutzen L für  den     Hilfszylinder        befindet,    der     seinerseits     mit dem     Rückverdampfungskondensator        Rz     und dem     Olkühler    R verbunden ist. Das  Druckventil D des Hilfszylinders führt zur       Ansaugeseite    M des Kompressors zurück.

    Der Hilfszylinder saugt also     entspanntes,     tief gekühltes     Chlorgas    durch den doppel  wandigen Zylinderdeckel hindurch und  drückt es auf die Saugseite des     Kompressors.     Durch die Anordnung des     Hilfszylinders     wird eine Ausnützung der     kühlenden    Wir  kung der auf Atmosphärendruck entspannten  und     damit    auf unter<B>-30'</B> C     abgekühlten,

            verhältnismässig    kleinen Menge an rückver  dampftem Chlor und     ferner        eine    vollständige       Entlastung    der     Hauptstopfbüchse    F erreicht,  da der     Hilfszylinder    nur gegen den     Ansauge-          druck    des Kompressors (Atmosphärendruck)  fördert. Die     beschriebene    Kühlung des an  gesaugten Gases und des gesamten Zylinders  gestattet, in beiden Stufen ein Kompressions  verhältnis bis über 1 : 3 zu wählen, ohne dass  die mittlere     Gastemperatur    im Kompressor  50   C     überschreitet.     



  Es empfiehlt sich, die     Druckventile    bei  der Stufen als     Plattenventile    auszubilden  und diese dicht unter den von     oben    gesteuer  ten Saugventilen     anzuordnen.    Auf diese  Weise werden auch die     Druckventile    durch  das     Vorbeistreichen        des    auf 0   C abgekühl  ten     angesaugten    Gases wirksam     mitgekühlt.     



       Zweckmässig    ordnet man den Kompres  sor derart an, dass die einzelnen     Stufen    un  abhängig voneinander     das    ihnen von der  Saugseite     bezw.    von der vorhergehenden  Stufe zugeleitete     Frischgas    gemeinsam mit  der     jeder    Stufe     zugeführten,    veränderlichen  Menge     rückverdampften    Chlors regulierbar  ansaugen.  



  Die     Steuerung    der Saugventile des Zylin  ders C     und    damit die Regulierung des     Kom-          pressors        geschieht    in üblicher Weise durch       umsteuerbare    Nocken oder     Exzenter    und der  gleichen, welche die     Saugventile        über        einen         kleinen oder grösseren Teil des Kompressions  hubes hinweg (beispielsweise bis zu 75     %    des  Hubes) anheben, wodurch die     Füllung    und  damit die Ansaugmenge der beiden     Stufen     in weiten Grenzen reguliert werden kann.

    



  Die Einstellung der den einzelnen Stufen  zuzuführenden Mengen an rückverdampftem  Chlor kann selbsttätig durch     Regulierventile          V,        V,        V2    erfolgen, welche in Abhängigkeit  von der Temperatur des rückverdampften  Chlors durch Thermostate gesteuert werden.  



  Dieser regulierbare Kompressor gewähr  leistet eine gleichmässige     Leistung        und    er  möglicht die beliebige Abgabe nicht nur von  flüssigem Chlor,     sondern    auch von Chlorgas  aus den     Zwischenstufen    unter     beliebigen     Drucken, so zum Beispiel an     Chlorierungs-          betriebe,        Chlorkalkanlagen    und dergleichen,  in denen nur gasförmiges Chlor benötigt  wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verflüssigung von Chlor mittels eines Kompressors unter Verdichtung des Chlors ohne Zuhilfenahme fremder künst licher Kälte, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor gekühlt wird durch ein im Kreislauf geführtes kältebeständiges flüssi ges Medium, das seinerseits ausserhalb des Kompressors gekühlt wird durch kaltes Chlor, das darnach in gasförmigem Zustand dem Kompressor zugeführt wird.

   UNTERANSPRüCHE l.. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium durch sich entspannendes Chlorgas gekühlt wird. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium durch verdampfendes flüssiges Chlor ge kühlt wird. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Kühlung des flüssigen Mediums benutzte Chlor der Saugseite des Kompressors zugeführt wird.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Kühlung des flüssigen Mediums benutzte Chlor einer Zwischenstufe des Kompressors zugeführt wird. Verfahren gemäss Patentanspruch unter Verwendung eines mehrstufigen, mit Kol ben- und Mantelkühlung versehenen Kom- pressors mit regelbar gesteuerten Saugven tilen, dadurch gekennzeichnet, dass mittels dieser Saugventile die infolge Rückver dampfung von Chlor veränderlichen Men gen des angesaugten Gases in den einzel nen Kompressorstufen unabhängig vonein ander reguliert werden. 6.

   Verfahren gemäss Patentanspruch unter Verwendung eines mehrstufigen Kompres- sors mit einem zwischen Arbeitszylinder und Hauptstopfbüchse angeordneten Hilfs zylinder, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptstopfbüchse entlastet und gekühlt wird durch das zur Kühlung des flüssigen Mediums benutzte, vom Hilfszylinder an gesaugte und von ihm nach der Saugseite des Kompressors geförderte Chlorgas.