DE102019116400A1 - Method and device for storing fluids - Google Patents

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Abstract

Gemäß dem Stand der Technik sind zur Speicherung von Edukten und Produkten bei chemischen Prozessen zwei separate Speicherbehälter vorgesehen, was einen hohen Bauraum- und Investitionsbedarf sowie bei der Kompression von gasförmigen Edukten und Produkten hohe Betriebskosten zur Folge hat. Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst dies, indem Edukt und Produkt (2',3') einer chemischen Reaktion in einem gemeinsamen Behälter (9) gespeichert werden, wobei die beiden Stoffe mit Hilfe einer flexiblen Zwischenwand (8) von einander in zwei Speichervolumina (2,3) getrennt werden. Bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Vorrichtung verwendet, um insbesondere CO2und CH4in einem gemeinsamen Behälter (9) zu speichern.According to the state of the art, two separate storage containers are provided for storing educts and products in chemical processes, which results in a high installation space and investment requirement and high operating costs when compressing gaseous educts and products. The device according to the invention solves this in that educt and product (2 ', 3') of a chemical reaction are stored in a common container (9), with the two substances separated from one another in two storage volumes (2, 2) with the aid of a flexible partition (8). 3) be separated. With regard to the method according to the invention, the device is used to store in particular CO2 and CH4 in a common container (9).

Description

Auf Grund der Energiewende haben sich die Anforderungen bzgl. der Stabilisierung des elektrischen Netzes erhöht, da der Bedarf, kurzfristige Differenzen zwischen Energiebedarf und Energieangebot auszugleichen zu müssen, angestiegen ist. Zudem ist die Speicherung von Energie essentiell für die Umsetzbarkeit der Energiewende.Due to the energy transition, the requirements regarding the stabilization of the electrical network have increased, as the need to compensate for short-term differences between energy demand and energy supply has increased. In addition, the storage of energy is essential for the implementation of the energy transition.

Übersteigt der Bedarf das aktuelle Angebot, werden üblicherweise Kraftwerke, Motoren und/oder Turbinen zugeschaltet, die diese Differenz ausgleichen. Wird im Gegensatz dazu mehr Energie produziert als aktuell abgenommen werden kann, wäre eine Speicherung dieser Energie sinnvoll. Allerdings sind elektrochemische Energiespeicher zu teuer, Pumpspeicherkraftwerke stoßen auf den Widerstand der Bevölkerung, so dass die Energie oft einfach vernichtet wird.If the demand exceeds the current supply, power plants, engines and / or turbines are usually switched on to compensate for this difference. In contrast, if more energy is produced than can currently be consumed, it would make sense to store this energy. However, electrochemical energy storage systems are too expensive, pumped storage power plants encounter resistance from the population, so that the energy is often simply destroyed.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die überschüssige Energie in Form von chemischen Verbindungen zu speichern. So kann z.B. in den Phasen, in denen das elektrische Netz durch Abnahme von Energie stabilisiert werden muss, durch Elektrolyse Wasserstoff hergestellt werden. Um eine bessere Speicherung und Verwendung sicherzustellen, kann der Wasserstoff anschließend mit Hilfe von CO2 und/oder CO zu Methan oxidiert werden (z.B. Sabatier- Prozess). H2 + CO2 --> CO + H2O 3 H2 + CO --> CH4 + H2O Another possibility is to store the excess energy in the form of chemical compounds. For example, in those phases in which the electrical network has to be stabilized by taking off energy, hydrogen can be produced by electrolysis. In order to ensure better storage and use, the hydrogen can then be oxidized to methane with the help of CO 2 and / or CO (eg Sabatier process). H 2 + CO 2 → CO + H 2 O 3 H 2 + CO -> CH 4 + H 2 O

Das notwendige CO2 kann z.B. aus dem Abgas von mit kohlenstoffhaltigen Kraft- bzw. Brennstoffen betriebenen Kraftwerken, Turbinen oder Motoren in den Phasen gewonnen werden, in denen diese zugeschaltet werden, um das Netz durch Zuführung elektrischer Energie zu stabilisieren. Für den Betrieb der Kraftwerke, Turbinen oder Motoren kann das in den Phasen überschüssiger Energie erzeugte Methan verwendet werden. Im besten Fall ergibt sich somit ein Kreislauf aus erzeugtem und verbrauchtem bzw. verbranntem Methan.The necessary CO 2 can be obtained, for example, from the exhaust gas of power plants, turbines or motors operated with carbonaceous fuels or fuels in the phases in which these are switched on in order to stabilize the network by supplying electrical energy. The methane generated in the phases of excess energy can be used to operate power plants, turbines or engines. In the best case, this results in a cycle of generated and used or burned methane.

Da diese beiden Prozesse, d.h. Gewinnung bzw. Anfall von CO2/CO und die Erzeugung von CH4, zu unterschiedlichen Zeitpunkten stattfinden, ist sowohl eine Speicherung von CO2/CO als auch von CH4, bzw. H2 notwendig. Üblicherweise bedingt dies zwei separate Speicher, wobei diese immer wechselseitig gefüllt, bzw. entleert werden. Dies führt zu einem großen Bauraumbedarf für die Speicherung der einzelnen Stoffe.Since these two processes, i.e. Extraction or accumulation of CO2 / CO and the generation of CH4 take place at different times, storage of CO2 / CO as well as CH4 or H2 is necessary. This usually requires two separate storage tanks, which are always filled and emptied alternately. This leads to a large space requirement for storing the individual substances.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst dieses Problem gemäß dem Hauptanspruch 1, das erfindungsgemäße Verfahren löst dieses Problem gemäß dem Anspruch 9.The device according to the invention solves this problem according to the main claim 1 , the method according to the invention solves this problem according to claim 9.

Der Hauptgedanke besteht darin, zwei unterschiedliche Gase in einem gemeinsamen, nach außen hin geschlossenen Behälter zu speichern. Zwischen den beiden Gasen befindet sich wenigstens eine bewegliche Zwischenwand, durch die zwei separate Speichervolumina entstehen. Dadurch werden die beiden Gase dauerhaft voneinander getrennt, deren Druckkräfte wirken jedoch aufeinander. Diese Zwischenwand innerhalb des Gesamtbehälters kann z.B. aus mehreren Teilsegmenten bestehen, die teleskopartig gegeneinander beweglich ausgeführt werden. Auch eine spiralförmige Ausführung der Teilsegmente ist möglich. Zudem kann die Zwischenwand fest, aber beweglich gegenüber der Behälterwand ausgeführt sein. Zudem ist eine wenigstens teilweise flexible Zwischenwand einsetzbar. Allen Varianten ist gemein, dass die Druckkräfte der einzelnen Gase über die bewegliche Zwischwand aufeinander wirken und die Einzelvolumina sich dadurch gegenläufig vergrößeren oder verkleinern.The main idea is to store two different gases in a common container that is closed to the outside. At least one movable partition is located between the two gases, creating two separate storage volumes. As a result, the two gases are permanently separated from one another, but their pressure forces act on one another. This partition within the overall container can e.g. consist of several sub-segments that are designed to be telescopically movable against each other. A spiral design of the subsegments is also possible. In addition, the partition can be designed to be fixed but movable with respect to the container wall. In addition, an at least partially flexible partition can be used. What all variants have in common is that the pressure forces of the individual gases act on one another via the movable intermediate wall and the individual volumes thus increase or decrease in opposite directions.

In Phasen, in den elektrische Energie benötigt wird, werden die Kraftwerke, Motoren oder Turbinen zur Erzeugung elektrischer Energie aktiviert, und das bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, wie z.B. Methan, entstehende CO2 vom Abgas abgetrennt und in eines der Volumina geleitet. Gleichzeitig wird zum Betrieb der Kraftwerke das vorher erzeugte CH4 aus dem anderen Volumen entnommen. Dadurch verringert sich das CH4-Volumen, wobei gleichzeitig das Volumen, das das CO2/CO zwischenspeichert, ansteigt. Dies hat zur Folge, dass die flexible Zwischenwand selbständig in Richtung des CH4-Volumens ausgelenkt, um die entstehende Druckdifferenz auszugleichen, so dass mehr Speichervolumen für CO2/CO zur Verfügung steht. In den Phasen, in denen ein Überschuss von elektrischer Energie vorliegt, werden die Kraftwerke, Motoren oder Turbinen deaktiviert und damit die Entnahme aus dem CH4- Volumen gestoppt. Gleichzeitig wird CO2/CO entnommen, mit Hilfe von H2 Methan, z.B. in einem Sabatier- Prozess, erzeugt und dieses anschließend dem CH4- Volumen zugeführt. D.h. der oben beschriebene Prozess wird einfach umgekehrt.In phases in which electrical energy is required, the power plants, motors or turbines are activated to generate electrical energy, and the CO 2 produced during the combustion of hydrocarbons such as methane is separated from the exhaust gas and directed into one of the volumes. At the same time, the previously generated CH4 is taken from the other volume to operate the power plants. This reduces the CH4 volume, while at the same time the volume that is temporarily storing the CO2 / CO increases. As a result, the flexible partition is automatically deflected in the direction of the CH4 volume in order to compensate for the resulting pressure difference, so that more storage volume is available for CO 2 / CO. In the phases in which there is a surplus of electrical energy, the power plants, motors or turbines are deactivated and thus the extraction from the CH4 volume is stopped. At the same time, CO2 / CO is withdrawn, generated with the help of H2 methane, eg in a Sabatier process, and this is then added to the CH4 volume. Ie the process described above is simply reversed.

Der Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass nur ein Behälter zur Speicherung notwendig ist, so dass sich der notwendige Bauraum der Speicher für den gesamten Zyklus aus CO2- und CH4- Erzeugung halbiert.The advantage of this approach is that only one container is required for storage, so that the space required for the storage device for the entire cycle of CO 2 and CH4 generation is halved.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung sind nicht auf die Speicherung von CO2 und CH4 beschränkt, sondern können bei allen chemischen Prozessen angewendet werden, bei denen mindestens ein Edukt und mindestens ein Produkt gespeichert werden müssen.The method according to the invention and the device are not limited to the storage of CO 2 and CH4, but can be used in all chemical processes in which at least one starting material and at least one product have to be stored.

Die Speicherung ist nicht auf zwei Fluide beschränkt, sondern kann erfindungsgemäß bei Ausbildung weiterer Einzelvolumina mit Hilfe weiterer Zwischenwände auf mehr als zwei Fluide ausgeweitet werden.The storage is not limited to two fluids, but according to the invention can be expanded to more than two fluids with the aid of further partition walls when further individual volumes are formed.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Fluide den selben Aggregationszustand aufweisen.It is advantageously provided that at least two fluids have the same state of aggregation.

Der Behälter kann als Druckbehälter ausgeführt werden. Auf Grund der sehr geringen Druckdifferenz zwischen den einzelnen Teilvolumina kann die Zwischenwand im Gegensatz zur Außenwand sehr kostengünstig ausgeführt werden, was einen weiteren Vorteil gegenüber der Verwendung separater Druckbehälter darstellt.The container can be designed as a pressure vessel. Due to the very small pressure difference between the individual partial volumes, the partition wall can be made very inexpensive in contrast to the outer wall, which is a further advantage over the use of separate pressure vessels.

Hierfür bieten sich neben Stahl auch Kunststoffe, glasfaserverstärkte Kunststoffe und kohlefaserverstärkte Kunststoffe an.In addition to steel, plastics, glass fiber reinforced plastics and carbon fiber reinforced plastics are also suitable for this.

Zusätzlich können die oben genannten Materialien mit diffusionshemmenden Schichten oder Folien kombiniert werden, wobei diese Schichten oder Folien folgende Materialien enthalten:

  • - EPDM
  • - EPDM- Kautschuk
  • - Kautschuk
  • - PTFE
  • - Fluorkautschuk (FKM) (z.B. Viton)
  • - Perfluorkautschuk FFKM
  • - Vinyliden(di)fluorid haltige Kautschuke (VDF)
  • - PVC
  • - Polyester
  • - Polyethylen
  • - Polypropylen
  • - Polyamid
  • - Polyurethan
  • - Silan
  • - Siliziumoxid
In addition, the above-mentioned materials can be combined with diffusion-inhibiting layers or foils, whereby these layers or foils contain the following materials:
  • - EPDM
  • - EPDM rubber
  • - rubber
  • - PTFE
  • - Fluororubber (FKM) (e.g. Viton)
  • - Perfluorinated rubber FFKM
  • - Rubber containing vinylidene (di) fluoride (VDF)
  • - PVC
  • - polyester
  • - polyethylene
  • - polypropylene
  • - polyamide
  • - polyurethane
  • - silane
  • - silicon oxide

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die kunststoffhaltige Wand mit einer metallischen Schicht zu versehen, um die Diffusion der Gase durch die Trennwand zu minimieren. Dies ist Stand der Technik und kann über Galvanisieren, Sputtern, Bedampfen, chemische Gasphasenabscheidung etc. realisiert werden.Another possibility is to provide the plastic-containing wall with a metallic layer in order to minimize the diffusion of the gases through the partition. This is state of the art and can be implemented by electroplating, sputtering, vapor deposition, chemical vapor deposition, etc.

Zudem ist die Anordnung einer dünnen separaten Metallschicht, insbesondere in Form einer metallischen Folie möglich.It is also possible to arrange a thin separate metal layer, in particular in the form of a metallic foil.

Die Wandstärke der Zwischenwand beträgt mindestens 0,5mm, vorteilhaft mindestens 1mm, äußerst vorteilhaft mindestens 2mm.The wall thickness of the partition is at least 0.5mm, advantageously at least 1mm, extremely advantageously at least 2mm.

Die Dichte der Zwischenwand beträgt mindestens 0,7kg/dm3, vorteilhaft mindestens 0,9kg/dm3, äußerst vorteilhaft mindestens 1,1kg/dm3.The density of the partition is at least 0.7 kg / dm3, advantageously at least 0.9 kg / dm3, extremely advantageously at least 1.1 kg / dm3.

Die Gasdurchlässigkeit bei 23°C der Zwischenwand beträgt maximal 300cm3/(m2*bar*d), vorteilhaft maximal 250cm3/(m2*bar*d), äußerst vorteilhaft maximal 200cm3/(m2*bar*d), mit „d“ als Stärke der Wand in mm.The gas permeability of the partition wall at 23 ° C is a maximum of 300cm 3 / (m 2 * bar * d), advantageously a maximum of 250cm 3 / (m 2 * bar * d), extremely advantageously a maximum of 200cm 3 / (m 2 * bar * d) , with “d” as the thickness of the wall in mm.

Um zu vermeiden, dass die Zwischenwand einer zu hohen Druckdifferenz ausgesetzt wird (immer dann, wenn eines der Volumina komplett entleert würde), wird der Differenzdruck zwischen den beiden Volumina und/oder die Position der Zwischenwand überwacht. Übersteigt diese einen vorgegebenen Grenzwert, wird entweder die Entnahme oder die Zuführung gestoppt und/oder auf der Seite des höheren Drucks, der Gas abgelassen.In order to avoid that the partition is exposed to too high a pressure difference (always when one of the volumes is completely emptied), the differential pressure between the two volumes and / or the position of the partition is monitored. If this exceeds a predetermined limit value, either the withdrawal or the supply is stopped and / or on the side with the higher pressure, the gas is released.

Sowohl das Verfahren als auch die Vorrichtung können bei Fahrzeugen, insbesondere bei Personenkraftwagen, Lastwagen und Schiffen sowie Bau- und Arbeitsmaschinen eingesetzt werden.Both the method and the device can be used in vehicles, in particular in passenger cars, trucks and ships, as well as construction and work machines.

Nachfolgend soll die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren an Hand von Figuren erläutert werden.

  • 1a: Erfindungsgemäße, teleskopartige Vorrichtung mit hauptsächlicher Befüllung mit dem Gas 2'
  • 1b: Erfindungsgemäße, teleskopartige Vorrichtung mit ungefähr gleicher Befüllung mit den Gasen 2' und 3'
  • 1c: Erfindungsgemäße, teleskopartige Vorrichtung mit hauptsächlicher Befüllung mit dem Gas 3'
  • 2a: Erfindungsgemäße Vorrichtung mit beweglicher, fester Zwischenwand mit hauptsächlicher Befüllung mit dem Gas 2'
  • 2b: Erfindungsgemäße Vorrichtung mit beweglicher, fester Zwischenwand mit ungefähr gleicher Befüllung mit den Gasen 2' und 3'
  • 2c: Erfindungsgemäße Vorrichtung mit beweglicher Zwischenwand, mit hauptsächlicher Befüllung mit dem Gas 3'
  • 3a: Erfindungsgemäße Vorrichtung mit beweglicher, fester Zwischenwand, wobei diese teilweise flexibel ausgeführt ist mit hauptsächlicher Befüllung mit dem Gas 3'
  • 3b: Erfindungsgemäße Vorrichtung mit beweglicher, fester Zwischenwand, wobei diese teilweise flexibel ausgeführt ist, mit hauptsächlicher Befüllung mit dem Gas 2'
  • 4: Erfindungsgemäße Abdichtung der beweglichen Zwischenwand mit Hilfe einer Sperrflüssigkeit
  • 5: Erfindungsgemäße Abdichtung der beweglichen Zwischenwand mit Hilfe einer Sperrflüssigkeit und Vermindungerung der Verdampfung der Sperrflüssigkeit mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung
  • 6: Erfindungsgemäße Abdichtung der beweglichen Zwischenwand mit Hilfe einer Sperrflüssigkeit und zusätzliche Verminderung der Diffusion von gasförmigen Komponenten durch Einbringen von Flüssigkeiten, die als zusätzliche Diffusionssperren dienen
  • 7: Einbindung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in das erfindungsgemäße Verfahren aus Speicherung von Energie und Speicherung von Verbrennungsprodukten
In the following, the device according to the invention and the method according to the invention will be explained with reference to figures.
  • 1a : According to the invention, telescopic device with mainly filling with the gas 2 '
  • 1b : According to the invention, telescopic device with approximately the same filling with the gases 2 ' and 3 '
  • 1c : According to the invention, telescopic device with mainly filling with the gas 3 '
  • 2a : Device according to the invention with a movable, fixed partition with the main filling with the gas 2 '
  • 2 B : Device according to the invention with a movable, fixed partition wall with approximately the same filling with the gases 2 ' and 3 '
  • 2c : Device according to the invention with a movable partition, mainly filled with gas 3 '
  • 3a : A device according to the invention with a movable, fixed partition, which is partially flexible and is mainly filled with the gas 3 '
  • 3b : A device according to the invention with a movable, fixed partition, this is partially flexible, with the main filling with the gas 2 '
  • 4th : Sealing of the movable partition according to the invention with the aid of a barrier liquid
  • 5 : Sealing of the movable partition according to the invention with the aid of a barrier liquid and reduction of the evaporation of the barrier liquid with the aid of a suitable device
  • 6th : Sealing of the movable partition according to the invention with the aid of a barrier liquid and additional reduction in the diffusion of gaseous components by introducing liquids which serve as additional diffusion barriers
  • 7th : Integration of the device according to the invention in the method according to the invention comprising storage of energy and storage of combustion products

1a, 1b, 1c zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung (1): Mit Hilfe einer Behälteraußenwand (9) werden die Gase (2',3') eingeschlossen und ein Entweichen in die Umgebung verhindert. Der Behälter (9) kann als Druckbehälter ausgeführt werden. In diesem Fall wird er vorteilhaft kugelförmig oder zylindrisch ausgeführt, um die Druckkräfte besser kompensieren zu können. Zwischen den beiden Gasen (2') und (3') befindet sich eine bewegliche Zwischenwand (8), die die beiden Gase voneinander trennt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese Zwischenwand mit Hilfe mehrere Einzelsegmente dargestellt: Die mehreren Einzelsegmente (8') dichten das Speichervolumen (2) gegenüber dem umgebenden Gas (3') ab und sind gegeneinander teleskopartig beweglich ausgeführt. Dabei stecken die Einzelsegmente (8') ineinander, wobei die innenliegenden von den außenliegenden umschlossen werden. Mit steigendem Relativdruck im Bereich (2) in Bezug zum Bereich (3) werden die Einzelsegmente (8') angehoben, sie teleskopieren. Ein gleiches Resultat lässt sich mit einer festen, beweglichen und/oder flexiblen Wand erzielen (s.u.). Allen Ausführungen ist allerdings gemein, dass sie das Gas (2') nicht gegenüber der Umgebung einschließen, sondern innerhalb eines weiteren Behälters (9) angeordnet sind, der ein weiteres Gas (3') enthält. Die beiden Bereiche (2,3), die die unterschiedlichen Gase (2', 3') enthalten, können über jeweils wenigstens eine Zuführung bzw. Abführung (4, 5) mit Gas befüllt oder entleert werden. Dabei erfolgt die Entleerung und Befüllung erfindungsgemäß wechselseitig, d.h. wird der Gasraum (3) befüllt, wird gleichzeitig der Gasraum (2) entleert. Dargestellt ist dies durch die Flussrichtung am aktuellen Auslass (5) und aktuellen Einlass (4). Soll dagegen der Gasraum (2) befüllt werden, wird gleichzeitig der Gasraum (3) entleert, so dass der vorherige Einlass nun zum Auslass und der vorherige Auslass nun zum Einlass wird (vgl. 1c). Über die Ventile (6,7) können die Zuführungen und Abführungen, also die Ein- und Auslässe (4, 5) abgesperrt bzw. geöffnet werden. 1a , 1b , 1c show the device according to the invention ( 1 ): With the help of a container outer wall ( 9 ) the gases ( 2 ' , 3 ' ) and prevented from escaping into the environment. The container ( 9 ) can be designed as a pressure vessel. In this case it is advantageously made spherical or cylindrical in order to be able to better compensate the pressure forces. Between the two gases ( 2 ' ) and ( 3 ' ) there is a movable partition ( 8th ), which separates the two gases from each other. In the illustrated embodiment, this partition is shown with the help of several individual segments: The several individual segments ( 8th' ) seal the storage volume ( 2 ) compared to the surrounding gas ( 3 ' ) and are designed to be telescopically movable against each other. The individual segments ( 8th' ) into one another, the inner ones being enclosed by the outer ones. With increasing relative pressure in the area ( 2 ) in relation to the area ( 3 ) the individual segments ( 8th' ) raised, they telescope. The same result can be achieved with a fixed, movable and / or flexible wall (see below). However, what all versions have in common is that they use the gas ( 2 ' ) do not enclose in relation to the environment, but within another container ( 9 ) are arranged, which is another gas ( 3 ' ) contains. The two areas ( 2 , 3 ), which the different gases ( 2 ' , 3 ' ), can each have at least one feed or discharge ( 4th , 5 ) filled or drained with gas. According to the invention, emptying and filling take place alternately, ie the gas space ( 3 ) is filled, the gas compartment ( 2 ) emptied. This is shown by the direction of flow at the current outlet ( 5 ) and current admission ( 4th ). If, on the other hand, the gas space ( 2 ) are filled, the gas compartment ( 3 ) so that the previous inlet becomes the outlet and the previous outlet becomes the inlet (cf. 1c ). Via the valves ( 6th , 7) the inlets and outlets, i.e. the inlets and outlets ( 4th , 5 ) are locked or opened.

In den 1b und 1c sind unterschiedliche Füllgrade der beiden Behälterräume (2, 3) und damit unterschiedliche Auslenkungen der Zwischenwand (8) dargestellt. Während in 1a die gesamte Vorrichtung hauptsächlich mit dem Stoff (2') gefüllt ist, nimmt in 1c der Stoff (3') das Hauptvolumen innerhalb des Gesamtbehälters (9) ein. Zudem stellt die 1a einen Befüllvorgang mit dem Gas (3') und eine Entleervorgang für das Gas (2) dar, während 1c den umgekehrten Vorgang zeigt. In 1b ist eine ungefähr gleichmäßige Befüllung der Teilvolumina (2, 3) mit den Gasen (2' und 3') dargestellt.In the 1b and 1c are different degrees of filling of the two container spaces ( 2 , 3 ) and thus different deflections of the partition wall ( 8th ) shown. While in 1a the entire device mainly with the substance ( 2 ' ) is filled, takes in 1c the fabric ( 3 ' ) the main volume within the total container ( 9 ) a. In addition, the 1a a filling process with the gas ( 3 ' ) and an emptying process for the gas ( 2 ) while 1c shows the reverse process. In 1b is an approximately even filling of the partial volumes ( 2 , 3 ) with the gases ( 2 ' and 3 ' ) shown.

Die 2a, 2b, 2c zeigen die Ausbildung der beiden Teilvolumina (2, 3) mit Hilfe einer festen Zwischenwand (8) die gegenüber der Behälterwand (9) beweglich ausgeführt ist. An der Kontaktstelle zwischen Behälterwand (9) und Zwischenwand (8) muss eine dynamische Dichtung angebracht werden, um die beiden Teilvolumina (2, 3) sicher voneinander trennen zu können. Auf die Darstellung von Ventilen und Flussrichtungen wird aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet und auf die 1a - 1c verwiesen.The 2a , 2 B , 2c show the formation of the two partial volumes ( 2 , 3 ) with the help of a solid partition ( 8th ) opposite the container wall ( 9 ) is designed to be movable. At the contact point between the container wall ( 9 ) and partition ( 8th ) a dynamic seal must be attached to the two partial volumes ( 2 , 3 ) to be able to safely separate them from each other. Valves and flow directions are not shown for the sake of clarity 1a - 1c referenced.

Da eine dynamische Dichtung hohem Verschleiß unterliegt, zeigen die 3a und 3b eine Ausführung mit Hilfe einer statischen Dichtung zwischen Behälterwand (9) und Zwischenwand (8): Die Beweglichkeit der Zwischenwand (8) wird über einen flexiblen Teilbereich der Zwischenwand (8a) dargestellt, der sowohl fest mit der Zwischenwand (8) als auch fest mit der Behälterwand (9), vorteilhaft über Dichtungen, verbunden ist. D.h. es finden an den Dichtungsstellen keine Relativbewegungen statt, so dass die Dichtungen an diesen Stellen statisch ausgeführt werden können und keinem mechanischen Verschleiß unterliegen. In den 3a und 3b sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur zwei Befüllzustände dargestellt. Die Reißdehnung des flexiblen Bereichs der Zwischenwand beträgt mindestens 100%, vorteilhaft mindestens 150%, äußerst vorteilhaft mindestens 200%.Since a dynamic seal is subject to high wear, the 3a and 3b a version with the help of a static seal between the container wall ( 9 ) and partition ( 8th ): The mobility of the partition wall ( 8th ) is over a flexible part of the partition wall ( 8a) shown, which is fixed to the partition wall ( 8th ) as well as firmly to the container wall ( 9 ) is advantageously connected via seals. In other words, there are no relative movements at the sealing points, so that the seals can be carried out statically at these points and are not subject to mechanical wear. In the 3a and 3b only two filling states are shown for reasons of clarity. The elongation at break of the flexible area of the partition is at least 100%, advantageously at least 150%, extremely advantageously at least 200%.

Um den Verschleiß von dynamischen Dichtungen zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Abdichtung in Form von Flüssigkeitstaschen zu realisieren. 4 zeigt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel. Es stellt die Abdichtung einzelner Teilsegmente des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels dar. Hierfür wird der in 1 mit (88) markierte Bereich in 4 vergrößert dargestellt. Die beiden Teilsegmente (8d) und (8c) sind in ihrem Kontaktbereich so ausgeführt, dass sich eine siphonartige Tasche ausbildet, die mit einer Sperrflüssigkeit (81) gefüllt ist. Die Höhendifferenz (x) zwischen den beiden Flüssigkeitsschenkeln wird durch die Druckdifferenz zwischen den Teilvolumina (2) und (3) verursacht.In order to avoid the wear of dynamic seals, the invention provides for the seal to be implemented in the form of fluid pockets. 4th shows a corresponding embodiment. It seals individual subsegments of the in 1 illustrated embodiment. For this purpose, the in 1 area marked with (88) in 4th shown enlarged. The two subsegments ( 8d) and (8c) are designed in their contact area so that a forms a siphon-like pocket that is filled with a barrier liquid ( 81 ) is filled. The height difference (x) between the two legs of the liquid is determined by the pressure difference between the partial volumes ( 2 ) and ( 3 ) caused.

Diese Art der Abdichtung ist z.B. bei Gasspeichern üblich, als Flüssigkeit kommt hier Wasser zum Einsatz. Allerdings stellt sich bei der Speicherung von wasserlöslichen Fluiden, wie z.B. CO2, das Problem, dass es als Sperrflüssigkeit allein ungeeignet ist. Dies hätte nämlich zur Folge, dass CO2 über die Sperrflüssigkeit in das CH4- Volumen eindiffundieren könnte.This type of sealing is common in gas storage tanks, for example, where water is used as the liquid. However, when storing water-soluble fluids, such as CO 2 , the problem arises that it is unsuitable on its own as a barrier liquid. This would mean that CO 2 could diffuse into the CH4 volume via the sealing liquid.

Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß eine vorzugsweise gesättigte, vorzugsweise wässrige, Salzlösung als Sperrflüssigkeit verwendet. Dies reduziert die Löslichkeit von CO2 erheblich, wobei die Sättigung mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 60%, äußerst bevorzugt mindestens 70% beträgt. Zusätzlich ist erfindungsgemäß, insbesondere bei sauren Fluiden, vorgesehen, den ph-Wert der Sperrflüssigkeit abzusenken und bei basischen Fluiden den pH- Wert der Sperrflüssigkeit anzuheben, um die Löslichkeit weiter zu verringern. Um zu verhindern, dass die Sperrflüssigkeit und oder darin enthaltene Gase in die CO2- und CH4- Volumina diffundiert, können zusätzlich flüssige Verbindungen, die bzgl. der Sperrflüssigkeit unlöslich sind, einen niedrigeren Dampfdruck und eine geringere Dichte als die Sperrflüssigkeit haben, zugegeben werden. Dadurch schwimmen sie auf der Sperrflüssigkeit und verhindern ein Ausdampfen der Sperrflüssigkeit, so dass sie als Diffusionssperre dienen. Dabei können auf der (2) und (3) - Seite unterschiedliche Verbindungen (6, (83) und (84)) eingesetzt werden.For this reason, according to the invention, a preferably saturated, preferably aqueous, salt solution is used as the sealing liquid. This considerably reduces the solubility of CO 2 , the saturation being at least 50%, preferably at least 60%, extremely preferably at least 70%. In addition, according to the invention, particularly in the case of acidic fluids, provision is made to lower the pH of the barrier liquid and to raise the pH of the barrier liquid in the case of basic fluids in order to further reduce the solubility. In order to prevent the barrier liquid and / or the gases contained therein from diffusing into the CO 2 and CH 4 volumes, liquid compounds that are insoluble with respect to the barrier liquid, have a lower vapor pressure and a lower density than the barrier liquid can be added will. As a result, they float on the barrier liquid and prevent the barrier liquid from evaporating, so that they serve as a diffusion barrier. You can use the ( 2 ) and ( 3 ) - Side different connections ( 6th , (83) and (84)) can be used.

Es ist insbesondere vorteilhaft, polare / unpolare Paarung aus Sperrflüssigkeit und Diffusionssperre zu wählen. Am Beispiel des polaren Wassers als Sperrflüssigkeit bieten sich dementsprechend wasserunlösliche, unpolare Kohlenwasserstoffe, insbesondere Öle und Fette an. Weitere unpolare Flüssigkeiten, die verwendet werden können, sind Alkane, Alkene, Aromaten mit aliphatischen und aromatischen Substituenten, halogenierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere perfluorierte Kohlenwasserstoffe.It is particularly advantageous to choose a polar / non-polar pairing of barrier liquid and diffusion barrier. Using the example of polar water as a barrier liquid, water-insoluble, non-polar hydrocarbons, in particular oils and fats, are appropriate. Other non-polar liquids that can be used are alkanes, alkenes, aromatics with aliphatic and aromatic substituents, halogenated hydrocarbons, especially perfluorinated hydrocarbons.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Sperrflüssigkeit zu beheizen, da dadurch die Löslichkeit von Gasen, insbesondere von CO2, zurückkehrt. Erfindungsgemäß wird die Sperrflüssigkeit auf mindestens 40°C, bevorzugt auf mindestens 50°C, äußerst bevorzugt auf mindestens 60°C beheizt. Um ein Ausdampfen der Sperrflüssigkeit zu vermeiden, ist es sinnvoll, die oben beschriebenen Flüssigkeiten zur Diffusionssperre einzusetzen. Insbesondere kommen solche Diffusionssperrflüssigkeiten zum Einsatz, die einen höheren Dampfdruck als die Sperrflüssigkeit besitzen. Im Fall von Wasser als Sperrflüssigkeit können dies z.B. Öle sein, die als Diffusionssperre eingesetzt werden und damit verhindern, dass Wasser in die Teilvolumina (2) und (3) ausdampft. Eine weitere Möglichkeit, das Ausdampfen zu reduzieren, ist in 5 dargestellt. Sie besteht darin, den freien Querschnitt in Richtung der Gasphase durch entsprechende Einbauten (82), die den freien Querschnitt zwischen Gas- und Flüssigkeitsphase verringern, zu reduzieren.Another possibility is to heat the barrier liquid, as this will restore the solubility of gases, in particular of CO 2 . According to the invention, the barrier liquid is heated to at least 40.degree. C., preferably to at least 50.degree. C., extremely preferably to at least 60.degree. In order to avoid evaporation of the barrier liquid, it makes sense to use the liquids described above for the diffusion barrier. Diffusion barrier liquids are used in particular that have a higher vapor pressure than the barrier liquid. In the case of water as the sealing liquid, this can be, for example, oils that are used as a diffusion barrier and thus prevent water from entering the partial volumes ( 2 ) and ( 3 ) evaporates. Another way to reduce evaporation is in 5 shown. It consists in the free cross-section in the direction of the gas phase by means of corresponding internals ( 82 ), which reduce the free cross-section between the gas and liquid phases.

7 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung eingebettet in das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel eines CO2/CH4- Kreislaufs. Im Gasbereich (2) ist Methan (2') enthalten, dass im dargestellten Modus 1 über den Auslass 5 und das geöffnete Ventil (15) einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Turbine oder einem Motor (11) zugeführt wird. Der Brennkraftmaschine wird zusätzlich Luft (32) zugeführt. Das bei der Verbrennung von Methan im Motor oder der Turbine entstehende CO2 (3') wird anschließend in einer entsprechenden Vorrichtung (12) vom restlichen Abgas (19) abgetrennt und dem Behälterraum (3) über das geöffnete Ventil (17) zugeführt. Die Abtrennung von CO2 aus Abgas ist Stand der Technik und kann z.B. über Druckwechseladsorption, Gaswäsche, Membranverfahren erfolgen, so dass hierauf nicht weiter eingegangen wird. Die Brennkraftmaschine ist mit einem Generator verbunden (nicht dargestellt), über den Verbrauchern elektrische Energie zur Verfügung gestellt wird. Auch das zur Verfügung stellen von mechanischer statt elektrischer Energie ist umsetzbar. Reicht das im Behälter gespeicherte Methan nicht aus, kann der Brennkraftmaschine auch von extern Brennstoff, insbesondere Methan, zugeführt werden. Im beschriebenen Modus der aktivierten Brennkraftmaschine sind die Ventile (16, 18) geschlossen. CH4 +2O2 → CO2 + 2H2O Gleichung I 7th shows the device according to the invention embedded in the method according to the invention using the example of a CO 2 / CH 4 cycle. In the gas area ( 2 ) is methane ( 2 ' ) contain that in the mode shown 1 over the outlet 5 and the open valve ( 15th ) an internal combustion engine, especially a turbine or a motor ( 11 ) is supplied. The internal combustion engine is also supplied with air ( 32 ) supplied. The CO 2 produced when methane is burned in the engine or turbine ( 3 ' ) is then placed in an appropriate device ( 12 ) from the remaining exhaust gas ( 19th ) separated and the container space ( 3 ) via the open valve ( 17th ) supplied. The separation of CO 2 from exhaust gas is state of the art and can take place, for example, by pressure swing adsorption, gas scrubbing, membrane processes, so that this will not be discussed further. The internal combustion engine is connected to a generator (not shown), via which electrical energy is made available to consumers. The provision of mechanical instead of electrical energy can also be implemented. If the methane stored in the container is insufficient, the internal combustion engine can also be supplied with external fuel, in particular methane. In the described mode of the activated internal combustion engine, the valves ( 16 , 18th ) closed. CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O Equation I.

Im Modus 2 (nicht dargestellt) wird die Brennkraftmaschine (11) deaktiviert, die Ventile (15, 17) geschlossen und die Ventile (16, 18) geöffnet. Vom nun gefüllten Behälterbereich (3) strömt CO2 zum Methanisator (13). Mit Hilfe von zugeführtem H2 (30), das elektrolytisch hergestellt werden kann (nicht dargestellt), wird Methan und Wasser gebildet. CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O Gleichung II In mode 2 (not shown) the internal combustion engine ( 11 ) deactivated, the valves ( 15th , 17th ) closed and the valves ( 16 , 18th ) open. From the now filled container area ( 3 ) CO 2 flows to the methanizer ( 13th ). With the help of supplied H2 (30), which can be produced electrolytically (not shown), methane and water are formed. CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2 O Equation II

Dies kann z.B. nach dem Sabatier- Prozess erfolgen.This can e.g. after the Sabatier process.

Im nachfolgenden Schritt (14) wird das entstehende Wasser (31) in einem Abscheider abgetrennt und ausgeschleust. Anschließend wird das Methan (2') über das geöffnete Ventil dem Behälterraum (2) zugeführt, wodurch sich dieser vergrößert und sich der Behälterraum (3) verkleinert.In the next step ( 14th ) the resulting water ( 31 ) separated in a separator and discharged. Then the methane ( 2 ' ) via the open valve to the container space ( 2 ), whereby this increases and the container space ( 3 ) reduced.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung speichert somit innerhalb eines Gesamtvolumens in einem ersten Teilvolumen (2) mindestens ein Edukt (2') einer Reaktion und in einem zweiten Teilvolumen (3) wenigstens ein Produkt (3') dieser Reaktion, wobei die Teilspeichervolumina durch eine Zwischenwand (8) voneinander getrennt sind und sich gegenläufig vergrößern bzw. verkleinern. Durch die Umkehrbarkeit der Entlade- und Befüllvorgänge wird das Produkt der einen Reaktion (z.B. CO2 aus der Verbrennung von Methan) zum Edukt einer zweiten Reaktion (z.B. Sabatierprozess zur Herstellung von Methan aus CO2) und umgekehrt.The device according to the invention thus stores within a total volume in a first partial volume ( 2 ) at least one educt ( 2 ' ) a reaction and in a second partial volume ( 3 ) at least one product ( 3 ' ) of this reaction, whereby the partial storage volumes are separated by a partition ( 8th ) are separated from each other and increase or decrease in opposite directions. Due to the reversibility of the discharge and filling processes, the product of one reaction (e.g. CO 2 from the combustion of methane) becomes the starting material of a second reaction (e.g. Sabatier process for the production of methane from CO 2 ) and vice versa.

Auf die Darstellung von Fördereinrichtungen für die Edukte und Produkte, wie Pumpen oder Gebläse wird aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.For the sake of clarity, conveying devices for the educts and products, such as pumps or fans, are not shown.

Um die Speichervolumina besser auszunutzen können, werden die, dem Behälter (9) zugeführten Gase mit Hilfe von Kompressoren verdichtet (hier nicht dargestellt). Bei Prozessen, die bei erhöhtem Druck ablaufen oder die Zuführung der Edukte bei angehobenem Druck erfordern, stellt dies einen weiteren Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens dar: Da die Drücke in den beiden Teilvolumina über die Zwischenwand aufeinander wirken und somit nahezu identisch sind, müssen durch die Kompressoren nur die Volumenänderung während der Reaktion und die Druckverluste in den chemischen Anlagen und Verrohrungen ausgeglichen werden. Für den Fall, dass die umgesetzte Edukt- und die gebildete Produktmenge identisch ist, kommt es zu keiner Volumenänderung und nur die Druckverluste der Anlage und der Verrohrung müssen von den Kompressoren aufgewendet werden. Ein Beispiel stellt die oben beschriebene Kopplung der Verbrennung von Methan zu CO2 nach Gleichung I und die Bildung von Methan aus CO2 nach Gleichung II dar. In beiden Fällen kommt es zu einer 1:1 Umsetzung von Methan und CO2, so dass das Gesamtvolumen aus CO2 und CH4 konstant bleibt.In order to be able to better utilize the storage volume, the containers ( 9 ) supplied gases compressed with the help of compressors (not shown here). In processes that take place at increased pressure or require the feed of the starting materials at increased pressure, this represents a further advantage of the method according to the invention: Since the pressures in the two partial volumes interact via the partition and are therefore almost identical, the compressors have to only the change in volume during the reaction and the pressure losses in the chemical systems and piping are compensated. In the event that the amount of reactant converted and the amount of product formed are identical, there is no change in volume and only the pressure losses of the system and the piping must be expended by the compressors. An example is the above-described coupling of the combustion of methane to CO 2 according to equation I and the formation of methane from CO 2 according to equation II. In both cases there is a 1: 1 conversion of methane and CO 2 , so that Total volume of CO 2 and CH 4 remains constant.

Die Beschreibung zielt auf eine getrennte Speicherung von CO2 und CH4 in den beiden Teilvolumina (2) und (3) ab, ist aber nicht auf diese beschränkt. So ist auch eine getrennte Speicherung von jeweils N2 und NH3, H2 und NH3, H2 und CH4, H2 und HCHOH, CO2 und Dimethylether (DME), CO2 und Diethylether (DEE), CO2 und Polyoxymethylendimethylether (POMDEM), H2 und Alkoholen, CO2 und Alkoholen, H2 und O2, CO2 und höhere Kohlenwasserstoffe mit einer Kohlenstoffatomanzahl C>3 in den Teilvolumina möglich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf die Speicherung von CO2 und CH4 sowie der oben beschriebenen Verbindungen beschränkt, sondern kann bei allen chemischen Prozessen angewendet werden, bei denen mindestens ein Edukt und mindestens ein Produkt gespeichert werden muss.The description aims at a separate storage of CO 2 and CH 4 in the two partial volumes ( 2 ) and ( 3 ) but is not limited to these. This also means that N2 and NH3, H2 and NH3, H2 and CH4, H2 and HCHOH, CO 2 and dimethyl ether (DME), CO 2 and diethyl ether (DEE), CO 2 and polyoxymethylene dimethyl ether (POMDEM), H 2 are stored separately and alcohols, CO 2 and alcohols, H 2 and O 2 , CO 2 and higher hydrocarbons with a number of carbon atoms C> 3 in the partial volumes are possible. The device according to the invention is not limited to the storage of CO 2 and CH4 and the compounds described above, but can be used in all chemical processes in which at least one starting material and at least one product must be stored.

Aus dieser Aufstellung wird deutlich, dass erfindungsgemäß nicht nur Gase gespeichert werden, sondern auch Flüssigkeiten. Die Speicherung von Flüssigkeiten bietet sich auf Grund deren höherer Energie- und Speicherdichten im Vergleich zu Gasen an. So lässt sich beispielsweise CO2 durch Druckerhöhung verflüssigen. Da dies für Methan nicht gelingt, bietet sich die Darstellung von Dimethylether (DME) oder längerkettige Kohlenwasserstoffen, wie Butan, Heptan oder Alkohole anstelle von Methan an. Diese können anschließend, analog zu CO2, verflüssigt werden, bzw. liegen bei Umgebungsdruck bereits flüssig vor.From this list it becomes clear that according to the invention not only gases are stored, but also liquids. Liquids can be stored due to their higher energy and storage densities compared to gases. For example, CO 2 can be liquefied by increasing the pressure. Since this does not work for methane, the representation of dimethyl ether (DME) or longer-chain hydrocarbons such as butane, heptane or alcohols is recommended instead of methane. These can then be liquefied, analogously to CO 2 , or are already in liquid form at ambient pressure.

Ein weiteres Speichermedium neben Kohlenwasserstoffen stellt Ammoniak dar, da es sich ebenfalls leicht verflüssigen lässt.In addition to hydrocarbons, ammonia is another storage medium, as it can also be easily liquefied.

Die Speicherung ist nicht auf zwei Fluide beschränkt, sondern kann erfindungsgemäß bei Ausbildung weiterer Einzelvolumina mit Hilfe weiterer Zwischenwände auf mehr als zwei Fluide ausgeweitet werden.The storage is not limited to two fluids, but according to the invention can be expanded to more than two fluids with the aid of further partition walls when further individual volumes are formed.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass wenigstens zwei der gespeicherten Fluide den selben Aggregationszustand aufweisen.It is advantageously provided that at least two of the stored fluids have the same state of aggregation.

So bietet es sich z.B. bei dem oben beschriebenen Verfahren mit Hilfe von CO2 und CH4 an, wenigstens einen Teil des während der Verbrennung von CH4 und/oder der Methanisierung von CO2 gebildeten Wassers (19, 31) in einem dritten Volumen innerhalb des Behälters (9) zu speichern.For example, in the process described above with the aid of CO 2 and CH 4 , at least part of the water formed during the combustion of CH 4 and / or the methanation of CO 2 ( 19th , 31 ) in a third volume within the container ( 9 ) save.

Dies bietet sich auch bei der Kopplung der Elektrolyse von Wasser mit einer Brennstoffzelle an (hier nicht dargestellt). Wie bereits oben bei dem Verfahren mit CO2 und CH4 beschrieben, wird in einem ersten Modus der in zwei Teilvolumina getrennt gespeicherte Wasserstoff und Sauerstoff mit Hilfe einer Brennstoffzelle in elektrischen Strom verwandelt. Das dabei gebildete Wasser wird in einem dritten Volumen innerhalb des Behälters (9) gespeichert. In einem zweiten Modus wird das im ersten Modus gebildete Wasser dem dritten Teilvolumen entnommen und über Elektrolyse Wasserstoff und Sauerstoff gebildet, die den anderen beiden Teilvolumina getrennt voneinander zugeführt werden. Wie schon bei CO2 und CH4 beschrieben, lässt sich so ein Kreislauf aufbauen, über den elektrische Energie abgegeben und aufgenommen, also gespeichert, werden kann.This is also useful when coupling the electrolysis of water with a fuel cell (not shown here). As already described above for the process with CO 2 and CH 4 , in a first mode the hydrogen and oxygen stored separately in two partial volumes are converted into electrical current with the aid of a fuel cell. The water formed is in a third volume inside the container ( 9 ) saved. In a second mode, the water formed in the first mode is taken from the third partial volume and hydrogen and oxygen are formed via electrolysis, which are fed to the other two partial volumes separately from one another. As already described for CO2 and CH4, a cycle can be built up through which electrical energy can be emitted and absorbed, i.e. stored.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Fluide den selben Aggregatszustand aufweisen.It is advantageously provided that at least two fluids have the same physical state.

Der Betrieb von Brennkraftmaschinen mit DME, DEE, POMDME, Alkoholen, höheren Kohlenwasserstoffe und NH3 ist Stand der Technik, so dass hierauf nicht weiter eingegangen wird.The operation of internal combustion engines with DME, DEE, POMDME, alcohols, higher hydrocarbons and NH 3 is state of the art, so this will not be discussed further.

Auf Grund der Gewichtskraft der Zwischenwand (8) herrscht bei nicht senkrechter Anordnung der Zwischenwand (8) im unteren Teilvolumen ein größerer Druck als im oberen Teilvolumen. Soll in beiden Teilvolumina (2,3) der gleiche Druck herrschen, wird die Zwischenwand nicht waagrecht, sondern, besonders vorteilhaft senkrecht innerhalb des Behälters (9) angeordnet.Due to the weight of the partition wall ( 8th ) if the partition wall is not arranged vertically ( 8th ) a greater pressure in the lower partial volume than in the upper partial volume. Should in both partial volumes ( 2 , 3 ) the same pressure prevails, the partition wall is not horizontal, but, particularly advantageously, vertically within the container ( 9 ) arranged.

Ist eine größere Druckdifferenz zwischen den beiden Teilvolumina (2,3) gewünscht, wird auf die Zwischenwand in Richtung des höheren Volumens eine zusätzliche Kraft aufgebracht. Dies ist kann im einfachsten Fall durch eine nicht senkrechte Anordnung der Zwischenwand (9) und Aufbringen von zusätzlichen Gewichten und/oder der Verwendung einer dicken Zwischenwand erfolgen. Die Dicke der Zwischenwand liegt dabei über der Dicke die bzgl. Abdichtung oder der mechanischen Festigkeit notwendig wäre.If there is a greater pressure difference between the two partial volumes ( 2 , 3 ) desired, an additional force is applied to the partition wall in the direction of the higher volume. In the simplest case, this can be achieved by a non-vertical arrangement of the partition wall ( 9 ) and applying additional weights and / or using a thick partition. The thickness of the partition is greater than the thickness that would be necessary in terms of sealing or mechanical strength.

Claims (10)

Vorrichtung zur Speicherung von mindestens zwei unterschiedlichen Fluiden (2', 3') in einem gemeinsamen Behälter (9) dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe mindestens einer beweglichen Zwischenwand (8) mindestens zwei separate Speichervolumina (2, 3) zur separaten Speicherung von mindestens zwei Fluiden (2', 3') innerhalb des Behälters (9) ausgebildet werden und diese zwei Speicherbereiche über Zuführ- und Abführvorrichtungen (4, 5) befüllt und entleert werden können.Device for storing at least two different fluids (2 ', 3') in a common container (9), characterized in that with the help of at least one movable partition (8) at least two separate storage volumes (2, 3) for the separate storage of at least two Fluids (2 ', 3') are formed within the container (9) and these two storage areas can be filled and emptied via feed and discharge devices (4, 5). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (8) wenigstens einen der folgenden Stoffe enthält: a. Stahl b. Glasfaserverstärkte Kunststoffe c. Kohlefaserverstärkte Kunststoffe d. Gummi e. EPDM f. EPDM- Kautschuk g. Kautschuk h. PTFE i. Fluorkautschuk (FKM) j. Perfluorkautschuk FFKM k. Vinyliden(di)fluorid haltige Kautschuke (VDF) I. PVC m. Polyester n. Polyethylen o. Polyamid p. Polypropylen q. Polyurethan r. Silan s. SiliziumoxidDevice according to Claim 1 , characterized in that the partition (8) contains at least one of the following substances: a. Steel b. Glass fiber reinforced plastics c. Carbon fiber reinforced plastics d. Rubber e. EPDM f. EPDM rubber g. Rubber h. PTFE i. Fluororubber (FKM) j. Perfluorinated rubber FFKM k. Vinylidene (di) fluoride containing rubbers (VDF) I. PVC m. Polyester n. Polyethylene o. Polyamide p. Polypropylene q. Polyurethane r. Silane s. Silicon oxide Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Zwischenwand (8) aus gegeneinander beweglichen Einzelsegmenten (8') oder aus einer gegenüber dem Behälter (9) beweglichen festen Zwischenwand oder aus einer wenigstens teilweise flexiblen Zwischenwand ausgebildet wird.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the movable partition (8) is formed from individual segments (8 ') movable relative to each other or from a fixed partition movable relative to the container (9) or from an at least partially flexible partition. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdurchlässigkeit der Zwischenwand bei 23°C maximal 300cm3/(m2*bar*d), vorteilhaft maximal 250cm3/(m2*bar*d), äußerst vorteilhaft maximal 200cm3/(m2*bar*d) beträgt, wobei „d“ die Wandstärke in Millimetern darstellt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gas permeability of the partition wall at 23 ° C is a maximum of 300 cm 3 / (m 2 * bar * d), advantageously a maximum of 250 cm 3 / (m 2 * bar * d), extremely advantageously a maximum of 200 cm 3 / (m 2 * bar * d), where “d” represents the wall thickness in millimeters. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (8) aus mehreren Schichten besteht und die Materialien der Schichten sich voneinander unterscheiden.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate wall (8) consists of several layers and the materials of the layers differ from one another. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei wenigstens einer zusätzlichen Schicht um eine metallische Schicht, insbesondere eine metallische Folie, handelt.Device according to Claim 5 , characterized in that at least one additional layer is a metallic layer, in particular a metallic foil. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung der Zwischenwand gegenüber dem Behälter (9) und/oder einzelner Teilsegmente (8') der Zwischenwand untereinander mit Hilfe einer Sperrflüssigkeit (81) erfolgt und es sich bei der Sperrflüssigkeit um eine Salzlösung handelt und/oder wenigstens eine weitere flüssige Verbindungen (82. 83), die bzgl. der Sperrflüssigkeit unlöslich ist und einen niedrigeren Dampfdruck und eine geringere Dichte als die Sperrflüssigkeit (81) hat, zugegeben werden.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing of the partition against the container (9) and / or individual subsegments (8 ') of the partition takes place with the help of a barrier liquid (81) and the barrier liquid is a saline solution and / or at least one further liquid compound (82.83), which is insoluble with respect to the barrier liquid and has a lower vapor pressure and a lower density than the barrier liquid (81), can be added. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Querschnitt zwischen der Sperrflüssigkeit und der gasförmigen Phase in den Teilvolumina (2) und/oder (3) durch Einbauten (82) verringert wird.Device according to Claim 7 , characterized in that the free cross section between the barrier liquid and the gaseous phase in the partial volumes (2) and / or (3) is reduced by internals (82). Verfahren zur Speicherung von mindestens zwei unterschiedlichen Fluiden (2' und 3') aus einem bzw. für einen gemeinsamen chemischen Prozess, bei dem das eine Fluid als Edukt eingesetzt wird und das andere Fluid als Produkt entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Fluide (2' und 3') in einem gemeinsamen Behälter (9) gespeichert werden, in dem mit Hilfe mindestens einer flexiblen Zwischenwand (8) mindestens zwei separate Speichervolumina (2, 3) für die separate Speicherung der Fluide (2') und (3') ausgebildet werden und die beiden Volumina jeweils gegenläufig befüllt bzw. entleert werden.A method for storing at least two different fluids (2 'and 3') from or for a common chemical process in which one fluid is used as an educt and the other fluid is created as a product, characterized in that the at least two fluids (2 'and 3') are stored in a common container (9), in which at least two separate storage volumes (2, 3) for the separate storage of the fluids (2 ') and (3 ') are formed and the two volumes are each filled or emptied in opposite directions. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweiter chemischer Prozess an die einzelnen Volumina (2, 3) angekoppelt wird und das Produkt aus dem ersten chemischen Prozess als Edukt für den zweiten Prozess dient und umgekehrt, wobei die beiden Prozesse zeitlich hintereinander ablaufen und über geeignete Absperrvorrichtungen (15, 16, 17, 18) die Fluide den einzelnen chemischen Prozessen und Teilvolumen zugeführt werden, wenn diese chemischen Prozesse aktiv sind.Procedure according to Claim 9 , characterized in that at least one second chemical process is coupled to the individual volumes (2, 3) and the product from the first chemical process is used as an educt for the second process and vice versa, the two processes running consecutively and via suitable shut-off devices (15, 16, 17, 18) the fluids are fed to the individual chemical processes and sub-volumes when these chemical processes are active.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP4215795A1 (en) * 2022-01-25 2023-07-26 ETH Zurich Gas storage device and method for storing at least two gases
WO2023174587A1 (en) * 2022-03-17 2023-09-21 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Intermediate gas store, electrolysis system, and method for proton exchange electrolysis

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