DE547266C

DE547266C - Verfahren zur Erzeugung fester Kohlensaeure in Form von Bloecken

Info

Publication number: DE547266C
Application number: DED54343D
Authority: DE
Original assignee: DRYICE CORP OF AMERICA
Current assignee: DRYICE CORP OF AMERICA
Priority date: 1927-11-18
Filing date: 1927-11-18
Publication date: 1932-03-21

Description

Verfahren zur Erzeugung fester Kohlensäure in Form von Blöcken Es ist bekannt, Blöcke aus fester Kohlensäure durch Kompression des in üblicher bVeise gewonnenen Kohlensäureschnees zu erzielen. Dies bedarf aber erheblicher Drücke, und es ist sehr schwer, Blöcke zu erzielen, die in der ganzen Ausdehnung eine gleichmäßige Festigkeit besitzen.
Es ist ferner bekannt, feste Kohlensäure durch Gefrierenlassen flüssiger Kohlensäure in geschlossenen Behältern durch Einwirkung äußerer Abkühlung zu erzielen. Hier tritt aber eine erhebliche Volumenverminderung ein, welche die Gewinnung gleichmäßig fester Blöcke verhindert. Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Verfahren der letztgenannten Art, bei welchem aber während des Gefrierens der flüssigen Kohlensäure der Druck aufrechterhalten wird, und zwar über den von dem verbleibenden Gas ausgeübten Druck hinaus. Dieser Druck wird durch eine besondere Kompressionspumpe erzielt, die wenigstens während des letzten Teiles des Gefriervorganges in Tätigkeit tritt und den Druck in der Gefrierkammer steigert. Auf diese Weise erhält man Blöcke, die in allen Teilen annähernd gleiche Festigkeit besitzen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung dargestellt, die zur Ausführung des Verfahrens dient.
Die Kohlensäure wird in geeigneter Weise unter Anwendung von Abkühlung und hohem Druck verflüssigt, und die flüssige Kohlensäure gelangt mit etwa 5o Atmosphären Druck durch ein Rohr 38 in eine Verteilungsleitung 39 und von da durch parallele Rohre 4o in die Gefrierkammern 41. Diese Kammern sind mit Bodenverschlüssen 4:2 versehen, die nach Art der Geschützverschlüsse ausgeführt sein können. Sie besitzen ein Schraubengewinde und können durch eine Teilumdrehung frei gemacht und axial entfernt werden. Die Drehung kann durch einen in der Zeichnung angedeuteten Handgriff 43 bewirkt werden. Die Gefrierkammern sind von einer Kühlkammer umgeben, in welcher ein Kühlmittel, beispielsweise Äther, enthalten ist, welches durch eine mit' dem Rohr 31 in Verbindung stehende Kühlschlange 45 kalt gehalten wird. Das Rohr 45 kann durch ein zirkulierendes Kühlmittel, welches von einer Kältemaschine kommt, kalt gehalten werden. Beispielsweise kann hierzu bei Verflüssigungsverfahren abfallender kalter Stickstoff benutzt werden.
Die Gefrierkammern 41 sind durch mit Ventilen 51 versehene Rohre mit einem Austrittsrohr 53 in Verbindung. Die durch dieses Rohr abfließende außerordentlich kalte Kohlensäure kann wieder in die Verflüssigungsanlage zurücktreten.
Eine verhältnismäßig kleine, aber kräftige Flüssigkeitsdruckpumpe 6o ist mit dem Kohlensäurezufuhrrohr 38 verbunden. Das Verteilungsrohr ist an einem der Außenluft ausgesetzten Behälter 7o angeschlossen, in dem sich Kohlensäuregas unter.hohein Druck sammelt.
Das Verfahren wird in folgender Weise durchgeführt. Das Pumpenventil 61 wird geschlossen, und das in der Leitung 38 eingeschaltete Ventil 62 und die in den Abzweigungen eingeschalteten Ventile 4oa werden geöffnet. Die flüssige Kohlensäure tritt dann in die Gefrierkammern 41 ein, bis alle Kammern gefüllt sind, wobei der Druck etwa 5o bis 6o Atm. und die Temperatur minus 4o bis 45' betragen. Das Ventil 62 wird dann geschlossen und das Ventil 61 geöffnet. Die Druckpumpe 6o wird in Wirkung gesetzt und in Wirkung gehalten, während der Gefriervorgang ,durchgeführt wird. Die dargestellte Pumpe mit hin und her gehendem Kolben gibt einen wechselnden Druck. Dies ist aber nicht störend, weil die Pumpe ein verhältnismäßig kleines Hubvolumen hat und die flüssige Kohlensäure stark elastisch ist. Bei der Anwendung des Ausgleichsbehälters 70 werden diese Druckschwankungen noch mehr ausgeglichen.
Durch diese Einrichtung wird in den Gefrierkammern ein Druck von etwa ioo bis i 5o Atm. oder mehr aufrechterhalten, und es ergeben sich dabei gleichmäßig feste Kohlensäureblöcke. Wenn der Gefriervorgang vollendet ist, werden die Ventile ,40a geschlossen, die Anlaßventile 51 geöffnet, um den von etwa zurückgebliebenem Gas in den Gefrierkammern herrührenden Druck zu entfernen. Dann werden die Bodenverschlüsse 4a geöffnet und die gebildeten Blöcke entfernt. Die Gefrierkammern sind zweckmäßig etwas konisch, damit die Eisblöcke leicht herausfallen oder durch Öffnen der Ventile 4oa herausgedrückt werden können. Der gewünschte Hochdruck braucht nicht während der ganzen Gefrierdauer aufrechterhalten zu werden, soll aber gegen Ende des Gefriervorganges wirksam werden. Er kann auch auf andere Weise erreicht werden, beispielsweise durch Kolben, die auf die Flüssigkeit in den Gefrierkammern gesenkt werden, nachdem die Kammern gefüllt und abgeschlossen sind. Die Bodenverschlüsse können auch auf andere Weise gehalten werden, beispielsweise durch Flüssigkeitsdruck. Es ist auch möglich, die Gefrierkammern statt mit flüssiger Kohlensäure allein mit einem Gemisch von Kohlensäureschnee und flüssiger Kohlensäure zu füllen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung fester Kohlensäure in Form von Blöcken durch Kühlung verflüssigter Kohlensäure für sich oder in Mischung mit Kohlensäureschnee oder -eis in Kühlern beliebiger Bauart, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlensäure hauptsächlich während des Endes ihrer Umwandlung in die feste Form einem hohen, über ihren eigenen Gasdruck hinausgehenden Druck ausgesetzt wird. :
2. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der hohe Druck während des größeren Teiles der Umwandlung der Kohlensäure in feste Form im wesentlichen kontinuierlich bleibt.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck durch in den Gefrierraum ständig nachgedrückte flüssige Kohlensäure bewirkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß aus Kohlensäureschnee gepreßte oder durch gewöhnliche Kohlensäureerstarrung hergestellte Kohlensäureblöcke lockerer Struktur einer sie verdichtenden Nachbehandlung mittels flüssiger Kohlensäure in Gefrierräumen unter Nachdrücken flüssiger Kohlensäure ausgesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch i bis :4, dadurch gekennzeichnet, daß der während der Umwandlung der Kohlensäure in Eis aufgewendete Druck durch eine Hochdruckpumpe vermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der während der Umwandlung der Kohlensäure in Eis aufgewendete Druck durch einen in die Eisbildungskammer gesenkten Preßkolben bewirkt wird.