CS252724B1

CS252724B1 - A method and apparatus for separating water solids from liquid carbon dioxide

Info

Publication number: CS252724B1
Application number: CS853250A
Authority: CS
Inventors: Daniel Bobok
Original assignee: Daniel Bobok
Priority date: 1985-05-06
Filing date: 1985-05-06
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS325085A1

Abstract

Riešenie sa týká sposobu a zariadenia na oddeleinie tuhých podielov vody z kvapalného oxidu uhličitého. Podstata sposobu spočívá v tom, že kvapalný oxid uhličitý sa filtruje pri teplotách 223 až 273,16 °K, zachytené tuhé podiely vody sa po ohriati na teplotu aspoň 273,2 °K roztopia, pričom podiel kvapalnej vody nerozpuštěný v kvapalnom oxide uhličitom sa oddělí sedimentáciou. Zariadenie pozostáva z filtračnej přepážky uzavretej dvomi vekami, pričom jedno veko je opatřené rúrkou na přívod suroviny a odkafovacím ventilom a druhé veko je opatřené rúrkou na odvod filtrátu a odvzdušňovacím ventilom.The solution relates to a method and a device for separating solid water fractions from liquid carbon dioxide. The essence of the method is that liquid carbon dioxide is filtered at temperatures of 223 to 273.16 °K, the captured solid water fractions are melted after heating to a temperature of at least 273.2 °K, while the portion of liquid water not dissolved in liquid carbon dioxide is separated by sedimentation. The device consists of a filter partition closed by two lids, one lid being provided with a pipe for feeding the raw material and a drain valve and the other lid being provided with a pipe for draining the filtrate and a vent valve.

Description

Riešenie sa týká sposobu a zariadenia na oddelenie tuhých podielov vody z kvapalného oxidu uhličitého.The present invention relates to a method and apparatus for separating solids of water from liquid carbon dioxide.

Podstata sposobu spočívá v tom, že kvapalný oxid uhličitý sa filtruje pri teplotách 223 až 273,16 °K, zachytené tuhé podiely vody sa po ohriati na teplotu aspoň 273,2 °K roztopia, pričom podiel kvapalnej vody nerozpuštěný v kvapalnom oxide uhličitom sa oddělí sedimentáciou.The essence of the process is that the liquid carbon dioxide is filtered at temperatures of 223 to 273.16 ° K, the solids retained are melted after heating to a temperature of at least 273.2 ° K, with the liquid water portion not dissolved in the liquid carbon dioxide being separated sedimentation.

Zariadenie pozostáva z filtračnej přepážky uzavretej dvomi vekami, pričom jedno veko je opatřené rúrkou na přívod suroviny a odkafovacím ventilom a druhé veko je opatřené rúrkou na odvod filtrátu a odvzdušňovacím ventilom. 252724 252724 3The device consists of a filter screen closed by two lids, one lid having a feed tube and a drain valve, and a second lid provided with a filtrate outlet and a vent valve. 252724 252724 3

Vynález sa týká spůsobu a zariadenia na oddelenie tuhých podielov vody z kvapalného. oxidu uhličitého.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for separating solids of water from a liquid. carbon dioxide.

Pri plnění sifónových bombičiek kvapalným oxidom uhličitým na automatizovanom rotorovom stroji dochádza až k 40 %-nej nepodarkoýosti y důsledku nedostatočného naplnenia bómbičky. Příčinou tohoto javu je voda přítomná v kvapalnom oxide uhličitom, ktorá pri expanzii a! lokáinom podchladení počas plnenia bómbičky zamrza v mieste s najvačším lokálnym pdporom. Tým sa v tomto mieste znižuje účinný prierez cesty pri dávkovaní oxidu uhličitého a dochádza k nedostatečnému naplneniu sifónovej bombičky. Kvapalný oxid uhličitý sa dávkuje zo zásobníka, kde sa udržiava pri teplotách —20 až —40 °C a odpovedajúcom tlaku, cez predohrievač do plniaceho stroja. Pri vstupe do plniaceho stroja sa udržiava teplota oxidu uhličitého na 16 až 18 QC a tlak 6,8 až 8,0 MPa. Kvapalný oxid uhličitý v zásobníku obsahuje rozpustenú vodu a jemne dispergované čiastočky 1'adu, ktoré sa pri ohrievaní CO2 před plněním do bombičiek čiastočne alebo úplné roztopia.Upon filling the siphon cartridges with liquid carbon dioxide on an automated rotor machine, there is a 40% underperformance due to insufficient filling of the buffalo. The cause of this phenomenon is the water present in the liquid carbon dioxide which, when expanded and! the locomotive undercooling during the boom boom freezes in the place with the greatest local support. This reduces the effective cross-section of the carbon dioxide dispenser at this point and the siphon cartridge is insufficiently filled. Liquid carbon dioxide is metered from the container where it is maintained at -20 to -40 ° C and the corresponding pressure through the preheater to the feeder. Upon entering the filling machine, the carbon dioxide temperature is maintained at 16 to 18 QC and a pressure of 6.8 to 8.0 MPa. The liquid carbon dioxide in the reservoir contains dissolved water and finely dispersed particles 1, which are partially or completely melted when the CO2 is heated before being filled into the cartridges.

Vyššie uvedené nedostatky možno' odstrániť sposohom oddelenia tuhých podielov vody z kvapalného oxidu uhličitého filtráciou podfa vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že filtrácia prebieha pri teplote 223 až 273,16 °K, pričom zachytené tuhé podiely vody sa po skončení filtrácie a ohriati na teplotu aspoň 273,2 °K roztopia a podiel kvapalnej vody nerozpustný v kvapalnotn oxide uhličitom sa oddělí sedimentáciou.The abovementioned drawbacks can be avoided by separating the solids of the water from the liquid carbon dioxide by filtration according to the invention, the filtration being carried out at a temperature of 223 to 273.16 ° K, while the solids retained are heated to the end of filtration and heated to the temperature of at least 273.2 ° K is melted and the liquid water insoluble portion of the liquid water is separated by sedimentation.

Zariadenie na uskutočnenie sposobu podfa vynálezu pozostávajúce z filtračnej přepážky, uzavretej dvomi vekami, má jedno veko opatřené odkafovacím ventilom a rúrkou pre přívod suroviny a protilehlé veko opatřené rúrkou pre odvod filtrátu.The apparatus according to the invention, comprising a two-lid closed filtering partition, has a lid provided with a drain valve and a feed pipe and an opposed lid provided with a filtrate outlet pipe.

Filtračná přepážka može byť orientovaná horizontálně, vertikálně, alebo šikmo a má tvar rovinnej, valcovej alebo gufovej plochy, alebo kombináciu týchto ploch.The filter partition may be oriented horizontally, vertically, or obliquely and has the form of a planar, cylindrical or spherical surface, or a combination of these surfaces.

Riešením podfa vynálezu sa dosiahne jednoduché oddelenie tuhých podielov vody z kvapalného oxidu uhličitého. V porovnaní s použitím klasického filtračného zariadenia, sa nevyžaduje náročné odstraňovanie filtračného koláča. Po ukončení filtrácie a odstavení zariadenia sa zariadenie ohřeje na teplotu okolia, pričom sa zachytené kryštálky 1'adu roztopia a vo formě kvapalnej vody steču do zberača odkial' sa voda jednoducho vypustí ďo kahála. Zariadenie je konstrukčně a výrobně nenáročné a nevyžaduje si zvláštnu obsluhu. V případe nepretržitej prevádzky možno použiť dve alebo viac paralelné připojených zariadení, z ktorých jedno pracuje. Použitie sposobu a zariadenia podfa vynálezu před plněním sifonových bombičiek umožňuje stabilizovat naplnenie kombičiek a tým znížiť nepodarkovosť.The solution according to the invention achieves a simple separation of the solids of water from the liquid carbon dioxide. Compared to the use of a conventional filtering device, no demanding filter cake removal is required. Upon completion of the filtration and shutdown of the apparatus, the apparatus is heated to ambient temperature while the collected crystals are melted and, in the form of liquid water, flows into the collector from where the water is simply discharged from the burner. The device is structurally and inexpensively demanding and does not require special operation. In the case of continuous operation, two or more parallel connected devices may be used, one of which operates. The use of the method and apparatus of the invention prior to filling the siphon cartridges makes it possible to stabilize the filling of the combines and thereby reduce inability.

Na připojených výkresoch sú znázorněné dva příklady zariadenia na oddelovanie tuhých podielov vody z kvapalného’ oxidu uhličitého. Na obr. 1 je schéma zariadenia s horizontálnem filtračnou přepážkou a na obr. 2 schéma zariadenia so zvislou filtračnou přepážkou.Two examples of apparatus for separating solids from liquid carbon dioxide are shown in the accompanying drawings. Fig. 1 is a schematic diagram of a device with a horizontal filter partition and in Fig. 2 a diagram of a device with a vertical filter partition.

Zariadenie podfa vynálezu pozostáva z veka 5 opatřeného odvzdušňovacím ventilom 7 a rúrkou pre odvod filtrátu 6 a veka 2, opatreiného odkafovacím ventilom 4 a rúrkou pre přívod suroviny 3. Medzi vekami je umiestnená filtračná přepážka 1. Rúrkou 3 sa pri teplotách —50 až 0 °C do zariadenia privádza kvapalný oxid uhličitý obsahujúci tuhé podiely vody, ktoré sa zachytla na filtračnej prepážke 1. Kvapalný CO2 zbavený tuhých podielov prechádza do veka 5, odkial' sa odvádza rúrkou 6. V priebehu filtrácie sa na filtračnej prepážke hromadia tuhé podiely vody v důsledku čoho rastie strata tlaku v zariadení. Po dosiahnutí zvolenej hodnoty straty tlaku sa zariadenie odstaví, pričom sa začne ohrievať na teplotu okolia. Po dosiahnutí teploty vyššej ako 0 C sa tuhé podiely vody topia a kvapalné podiely vody nerozpustné v oxide uhličitom sedimentujú na dno veka 2, odkial' sa odpúštajú odkafovacím ventilom 4.The device according to the invention consists of a lid 5 provided with a vent valve 7 and a tube for discharging the filtrate 6 and lid 2 provided with a drain valve 4 and a tube for supplying raw material 3. Between the lids there is a filter partition 1. By tube 3 at temperatures of -50 to 0 ° C enters the apparatus with liquid carbon dioxide containing solids of water which has been trapped on the filter screen 1. Liquid CO 2 -free CO2 passes to the lid 5 from where it is discharged through tube 6. During filtration, solid water particles accumulate on the filter screen as a result of which increases the pressure loss in the device. When the selected pressure loss value is reached, the machine is shut down while it begins to warm to ambient temperature. Upon reaching a temperature above 0 ° C, the solids of water are melted and the liquid parts of the water insoluble in carbon dioxide are sedimented to the bottom of the lid 2 from where they are discharged by the drain valve 4.

Zariadením podfa vynálezu možno oddělit tuhé podiely vody z kvapalného CO2 aj pri teplotách vyšších ako 0 °C. S ohfadom na to, že pri teplotách vyšších ako 0 °C sa časť vody roztopí a nezachytí sa na filtračnej prepážke, nie je oddelenie vody z kvapalného oxidu uhličitého pri teplotách! vyšších ako 0 °C tak efektívne ako pri teplotách pod bodom mrazu vody.With the apparatus of the invention, it is possible to separate solids of water from liquid CO2 even at temperatures above 0 ° C. Considering that at temperatures above 0 ° C, some of the water melts and does not get trapped in the filtration septum, there is no separation of water from liquid carbon dioxide at temperatures! higher than 0 ° C as efficiently as at temperatures below freezing.

Claims

SUBJECT

A method for separating solids of water from liquid carbon dioxide by filtration, characterized in that the filtration takes place at a temperature of 223 to 273.16 ° K, wherein the collected solids of water are melted after filtration and heated to at least 273.2 ° K, and the liquid water insoluble fraction of liquid carbon dioxide is separated by sedimentation.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, comprising a filter barrier closed by two lids, characterized in that the lid (2) is provided with a blow-off fan (4) and a feed tube (3) and the opposite lid (5j is provided with a discharge tube). filtrate (6j.