DE102006060061A1 - Sealing by ionic liquids - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Versiegeln einer Flüssigkeit, vorzugsweise einer in einem Speicherbehälter verbleibenden Flüssigkeit, die nicht mit dem in dem Speicherbehälter gespeicherten Medium in Kontakt kommen soll, beschrieben. Erfindungsgemäß wird die Flüssigkeit (4) mit einer ionischen Flüssigkeitften der für die Versiegelung gewählten ionischen Flüssigkeit (6) vorzugsweise von den Stoffeigenschaften der zu versiegelnden Flüssigkeit (4) bestimmt.A method is described for sealing a liquid, preferably a liquid remaining in a storage container, which is not intended to contact the medium stored in the storage container. According to the invention, the liquid (4) with an ionic liquid fraction of the ionic liquid (6) chosen for the sealing is preferably determined by the material properties of the liquid (4) to be sealed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versiegeln einer Flüssigkeit, vorzugsweise einer in einem Speicherbehälter verbleibenden Flüssigkeit, die nicht mit dem in dem Speicherbehälter gespeicherten Medium in Kontakt kommen soll.The Invention relates to a method for sealing a liquid, preferably a liquid remaining in a storage tank, not with the medium stored in the storage container Contact should come.

Insbesondere bei der Speicherung eines Mediums in einem Speicherbehälter stellt sich das Problem, dass eine vollständige Entfernung des Mediums aus dem Speicherbehälter oftmals nicht möglich ist. Daher ist in einer Vielzahl von Anwendungsfällen nach der Entnahme des Mediums aus dem Speicherbehälter eine Reinigung mittels einer Reinigungsflüssigkeit oder mittels eines Spülgases erforderlich. Insbesondere bei größeren und/oder verbauten Speicherbehältern ist diese Vorgehensweise jedoch entweder nur beschränkt möglich oder aber vergleichsweise zeit- und/oder kostenintensiv.Especially when storing a medium in a storage container the problem is that a complete removal of the medium from the storage tank often not possible. Therefore, in a variety of applications after the removal of the Medium from the storage tank a cleaning by means of a cleaning liquid or by means of a purge gas required. Especially with larger and / or built storage tanks However, this approach either limited or possible comparatively time and / or cost intensive.

Kommt es innerhalb eines Speicherbehälters zu einer Verunreinigung des in ihm gespeicherten Mediums mit der im Speicherbehälter verbliebenen Reinigungsflüssigkeit, so wird dadurch im Regelfall die Qualität des gespeicherten Mediums – dies gilt insbesondere dann, wenn es sich bei diesem Medium um ein gasförmiges Medium handelt – negativ beeinflusst. Die Ursache hiefür liegt darin, dass aufgrund des Dampfdruckes der im Speicherbehälter verbleibenden Reinigungsflüssigkeit Teile dieser Reinigungsflüssigkeit in den gasförmigen Zustand übergehen, dadurch in das gespeicherte Medium gelangen und mit dem aus dem Speicherbehälter abgezogenen Medium mitgeführt werden und auf diese Weise auch zum Kunden gelangen. In derartigen Fällen ist es daher bisher erforderlich, entweder aufwändigste Reinigungsverfahren zu realisieren oder betroffene Speicherbehälter auszutauschen.comes it within a storage bin too contamination of the medium stored in it with the im storage container remaining cleaning fluid, As a rule, this will affect the quality of the stored medium - this is especially true if this medium is a gaseous medium - negative affected. The cause for it is that due to the vapor pressure of the remaining in the storage tank cleaning fluid Parts of this cleaning fluid in the gaseous Pass state, thereby get into the stored medium and with the from the storage container entrained medium entrained and thus reach the customer. In such Cases It has therefore hitherto required either the most elaborate purification processes to realize or replace affected storage tanks.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren zum Versiegeln einer Flüssigkeit, vorzugsweise einer in einem Speicherbehälter verbleibenden Flüssigkeit anzugeben, das die vorgenannten Nachteile vermeidet.task The present invention is a generic method for sealing a liquid, preferably a liquid remaining in a storage tank specify that avoids the aforementioned disadvantages.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zum Versiegeln einer Flüssigkeit, vorzugsweise einer in einem Speicherbehälter verbleibenden Flüssigkeit vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Flüssigkeit mit einer ionischen Flüssigkeit versiegelt wird.to solution this object is a method for sealing a liquid, preferably a liquid remaining in a storage tank proposed, which is characterized in that the liquid with an ionic liquid is sealed.

Ionische Flüssigkeiten sind niederschmelzende, organische Salze mit Schmelzpunkten zwischen 100 und –90°C, wobei die meisten der bekannten ionischen Flüssigkeiten bereits bei Raumtemperatur in flüssiger Form vorliegen. Im Gegensatz zu herkömmlichen, molekularen Flüssigkeiten sind ionische Flüssigkeiten zur Gänze ionisch und zeigen deshalb neue und ungewöhnliche Eigenschaften. Ionische Flüssigkeiten sind durch die Variation der Struktur von Anion und/oder Kation sowie durch die Variation von deren Kombinationen in ihren Eigenschaften an gegebene technische Problemstellungen vergleichsweise gut anpassbar. Aus diesem Grund werden sie oftmals auch als so genannte "Designer Solvents" bezeichnet. Bei herkömmlichen, molekularen Flüssigkeiten ist hingegen lediglich eine Variation der Struktur möglich.Ionian liquids are low-melting, organic salts with melting points between 100 and -90 ° C, where most of the known ionic liquids already at room temperature in liquid Form present. Unlike conventional, molecular fluids are ionic liquids completely ionic and therefore show new and unusual properties. Ionian liquids are due to the variation of the structure of anion and / or cation as well as by the variation of their combinations in their properties to given technical problems comparatively well adaptable. For this reason, they are often referred to as so-called "Designer Solvents". at usual, molecular fluids however, only a variation of the structure is possible.

Im Gegensatz zu konventionellen, molekularen Flüssigkeiten haben ionische Flüssigkeiten darüber hinaus den Vorteil, dass sie keinen messbaren Dampfdruck besitzen. Dies bedeutet, dass sie – solange ihre Zersetzungstemperatur nicht erreicht wird – selbst im Hochvakuum nicht in geringsten Spuren verdampfen. Daraus resultieren die Eigenschaften Unbrennbarkeit und Umweltfreundlichkeit, da ionische Flüssigkeiten folglich nicht in die Atmosphäre gelangen können.in the Unlike conventional, molecular liquids have ionic liquids about that addition, the advantage that they have no measurable vapor pressure. This means that they - as long as their decomposition temperature is not reached - not even in a high vacuum evaporate in the slightest traces. This results in the properties of incombustibility and environmental friendliness, since ionic liquids are therefore not in get the atmosphere can.

Wie bereits erwähnt, liegen die Schmelzpunkte bekannter ionischer Flüssigkeiten definitionsgemäß unterhalb von 100°C. Der so genannte Liquidus-Bereich – dies ist der Bereich zwischen Schmelzpunkt und thermischer Zersetzung – beträgt im Regelfall 400°C oder mehr.As already mentioned, By definition, the melting points of known ionic liquids are below from 100 ° C. The so-called liquidus area - this is the area between Melting point and thermal decomposition - is usually 400 ° C or more.

Darüber hinaus weisen ionische Flüssigkeiten eine hohe thermische Stabilität auf. Oftmals liegen ihre Zersetzungspunkte oberhalb von 400°C. Die Dichte und das Mischungsverhalten mit anderen Flüssigkeiten können bei ionischen Flüssigkeiten durch die Wahl der Ionen beeinflusst bzw. eingestellt werden. Ionische Flüssigkeiten haben des Weiteren den Vorteil, dass sie elektrisch leitend sind und dadurch elektrische Aufladungen – die ein Gefahrenpotential darstellen – verhindern können.Furthermore have ionic liquids a high thermal stability on. Often their decomposition points are above 400 ° C. The concentration and the mixing behavior with other liquids can at ionic liquids through the choice of ions are influenced or adjusted. Ionian liquids have the further advantage that they are electrically conductive and thereby electrical charges - the one potential hazard represent - prevent can.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Versiegeln einer Flüssigkeit, vorzugsweise einer in einem Speicherbehälter verbleibenden Flüssigkeit, die nicht mit dem in dem Speicherbehälter gespeicherten Medium in Kontakt kommen soll, beruht nun auf der Tatsache, dass – wie vorstehend beschrieben – ionische Flüssigkeiten keinen Dampfdruck besitzen und als so genannte Designable Solvents beliebige Eigenschaften annehmen können – so kann beispielsweise deren Dichte nahezu beliebig eingestellt werden. Von Bedeutung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist insbesondere die Einstellbarkeit der Dichte der ionischen Flüssigkeit, da – wie nachfolgend anhand der 2 gezeigt werden wird – die ionische Flüssigkeit als Trennmedium auf der "Verunreinigung" schwimmen soll.The method according to the invention for sealing a liquid, preferably a liquid remaining in a storage container, which is not intended to come into contact with the medium stored in the storage container, is based on the fact that - as described above - ionic liquids have no vapor pressure and as such Designable Solvents can assume any desired properties - for example, their density can be set almost arbitrarily. Of particular importance in the method according to the invention is in particular the adjustability of the density of the ionic liquid, since - as described below with reference to FIG 2 will be shown - the ionic liquid as a separation medium to swim on the "impurity".

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Versiegeln einer Flüssigkeit, vorzugsweise einer in einem Speicherbehälter verbleibenden Flüssigkeit, sind dadurch gekennzeichnet, dass

• – die Stoffeigenschaften der für die Versiegelung gewählten ionischen Flüssigkeit von den Stoffeigenschaften der zu versiegelnden Flüssigkeit bestimmt werden und
• – die Stoffeigenschaften der für die Versiegelung gewählten ionischen Flüssigkeit derart gewählt werden, dass ein Vermischen und/oder Lösen der ionischen Flüssigkeit mit bzw. in der zu versiegelnden Flüssigkeit verhindert wird.

Further advantageous embodiments of the method according to the invention for sealing a liquid, preferably one in a Speicherbe container remaining liquid, are characterized in that

• The material properties of the ionic liquid chosen for the sealing are determined by the material properties of the liquid to be sealed, and
• The material properties of the ionic liquid chosen for the sealing are chosen such that mixing and / or dissolution of the ionic liquid with or in the liquid to be sealed is prevented.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Versiegeln einer Flüssigkeit, vorzugsweise einer in einem Speicherbehälter verbleibenden Flüssigkeit sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen desselben, die Gegenstände der anhängigen Patentansprüche darstellen, seien im Folgenden anhand des in der 2 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The method according to the invention for sealing a liquid, preferably a liquid remaining in a storage container, as well as further advantageous embodiments thereof, which form the subject-matter of the appended claims, are described below with reference to FIG 2 illustrated embodiment explained in more detail.

Zunächst sei jedoch anhand des in der 1 dargestellten Ausführungsbeispieles der Stand der Technik beschrieben. Die 1 und 2 zeigen in einer lediglich schematisierten Darstellung jeweils einen Speicherbehälter 3, der eine Zuführ- und Entnahmemöglichkeit 1 bzw. 2 aufweist. Über diese wird dem Speicherbehälter 3 das zu speichernde Medium zu- bzw. abgeführt. Nunmehr verbleibt im Anschluss an ein Reinigungsprozedere in dem Speicherbehälter 3 eine Reinigungsflüssigkeit 4, die sich am Boden des Speicherbehälters 3 ansammelt.First, however, based on the in the 1 illustrated embodiment of the prior art described. The 1 and 2 each show a storage container in a merely schematized representation 3 , the one feeding and removal possibility 1 respectively. 2 having. About this is the storage tank 3 the medium to be stored added or removed. Now remains in the storage container following a cleaning procedure 3 a cleaning fluid 4 located at the bottom of the storage tank 3 accumulates.

Unter normalen Bedingungen – wie sie in der 1 dargestellt sind – steht das im Speicherbehälter 3 zu speichernde Medium unmittelbar mit der Reinigungsflüssigkeit 4 in Kontakt. Aufgrund des Dampfdruckes dieser Flüssigkeit 4 geht ein Teil der Flüssigkeit 4 in den gasförmigen Zustand über – in der 1 dargestellt durch die Pfeile 5. Diese gasförmigen Komponenten der Reinigungsflüssigkeit 4 werden anschließend mit dem in dem Speicherbehälter 3 gespeicherten Medium aus dem Speicherbehälter 3 gefördert und verbleiben – sofern nicht eine dem Speicherbehälter 3 nachgeschaltete Trennvorrichtung vorgesehen ist – in dem aus dem Speicherbehälter 3 abgezogenen Medium.Under normal conditions - as in the 1 are shown - that is in the storage container 3 medium to be stored directly with the cleaning fluid 4 in contact. Due to the vapor pressure of this liquid 4 go part of the liquid 4 in the gaseous state over - in the 1 represented by the arrows 5 , These gaseous components of the cleaning fluid 4 then with the in the storage container 3 stored medium from the storage container 3 promoted and remain - if not one the storage container 3 downstream separation device is provided - in the from the storage container 3 withdrawn medium.

Wie in der 2 dargestellt, wird dies erfindungsgemäß dadurch verhindert, dass als Trennmedium eine ionische Flüssigkeit 6 vorgesehen wird. Da die ionische Flüssigkeit 6 die Reinigungsflüssigkeit 4 vollständig bedeckt, kommt es zu keinem Verdampfen der Reinigungsflüssigkeit 4, da diese mit dem im Speicherbehälter 3 gespeicherten Medium nunmehr nicht mehr direkt im Gaskontakt steht. Die mit dem gasförmigen Medium unmittelbar in Verbindung stehende ionische Flüssigkeit 6 besitzt keinen Dampfdruck und kann folglich das im Speicherbehälter 3 gespeicherte Medium nicht verunreinigen. Der nicht vorhandene Dampfdruck der ionischen Flüssigkeit 6 hat des Weiteren den Vorteil, dass die ionische Flüssigkeit 6 nicht verbraucht wird und aus diesem Grund praktisch für immer innerhalb des Speicherbehälters 3 verbleiben könnte.Like in the 2 illustrated, this is inventively prevented by using as the separation medium, an ionic liquid 6 is provided. Because the ionic liquid 6 the cleaning fluid 4 completely covered, there is no evaporation of the cleaning liquid 4 as this with the in the storage tank 3 stored medium is now no longer in direct contact with the gas. The ionic liquid directly associated with the gaseous medium 6 has no vapor pressure and therefore can in the storage tank 3 Do not contaminate stored media. The non-existent vapor pressure of the ionic liquid 6 has the further advantage that the ionic liquid 6 is not consumed and for this reason practically forever within the storage tank 3 could remain.

Zu beachten ist, dass die Stoffeigenschaft der ionischen Flüssigkeit 6 so gewählt wird, dass ein Vermischen bzw. Lösen der beiden Flüssigkeiten 4 und 6 mit- bzw. ineinander nicht erfolgt, da ansonsten die Gefahr bestünde, dass die Reinigungsflüssigkeit 4 in direkten Kontakt mit dem im Speicherbehälter 3 gespeicherten Medium gebracht wird, was wiederum ein Verdampfen der Reinigungsflüssigkeit 4 zur Folge hätte.It should be noted that the material property of the ionic liquid 6 is chosen so that a mixing or dissolving the two liquids 4 and 6 with or into each other not done, otherwise there would be a risk that the cleaning fluid 4 in direct contact with the one in the storage tank 3 stored medium is brought, which in turn evaporates the cleaning fluid 4 would result.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Versiegeln einer Flüssigkeit, vorzugsweise einer in einem Speicherbehälter verbleibenden Flüssigkeit ermöglicht es nunmehr, auf bisher erforderliche aufwändige Reinigungsverfahren zu verzichten. Dies ist insbesondere bei stationären oder lagefixierten Speicherbehältern von großem Vorteil, da die bisher erforderlichen aufwändigen sowie zeit- und/oder kostenintensiven Reinigungsmaßnahmen entfallen können.The inventive method for sealing a liquid, preferably a liquid remaining in a storage tank allows it now, to previously required elaborate cleaning process without. This is especially true for stationary or positionally fixed storage containers of great Advantage, since the previously required complex as well as time and / or costly cleaning measures can be omitted.

Es sei betont, dass das erfindungsgemäße Verfahren zum Versiegeln einer Flüssigkeit immer dann zur Anwendung kommen kann, wenn die Notwendigkeit besteht, eine Flüssigkeit beliebiger Herkunft und Zusammensetzung gegenüber ihrer Umgebung zu versiegeln.It It should be emphasized that the inventive method for sealing a liquid can always be used when there is a need to a liquid of any origin and composition to seal against their environment.

Claims (3)

Verfahren zum Versiegeln einer Flüssigkeit, vorzugsweise einer in einem Speicherbehälter verbleibenden Flüssigkeit, die nicht mit dem in dem Speicherbehälter gespeicherten Medium in Kontakt kommen soll, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (4) mit einer ionischen Flüssigkeit (6) versiegelt wird.Method for sealing a liquid, preferably a liquid remaining in a storage container, which is not intended to come into contact with the medium stored in the storage container, characterized in that the liquid ( 4 ) with an ionic liquid ( 6 ) is sealed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffeigenschaften der für die Versiegelung gewählten ionischen Flüssigkeit (6) von den Stoffeigenschaften der zu versiegelnden Flüssigkeit (4) bestimmt werden.A method according to claim 1, characterized in that the material properties of the ionic liquid selected for the sealing ( 6 ) of the material properties of the liquid to be sealed ( 4 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffeigenschaften der für die Versiegelung gewählten ionischen Flüssigkeit (6) derart gewählt werden, dass ein Vermischen und/oder Lösen der ionischen Flüssigkeit (6) mit bzw. in der zu versiegelnden Flüssigkeit (4) verhindert wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the material properties of the ionic liquid selected for the sealing ( 6 ) are selected such that a mixing and / or dissolving of the ionic liquid ( 6 ) with or in the liquid to be sealed ( 4 ) is prevented.