DE2101532A1 - Liquid carbon dioxide - mfre and handling - Google Patents
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Abstract
Description
674 lANDAF/PPALZ · AM SCHÜTZENHOP674 LANDAF / PPALZ AM SCHÜTZENHOP
TBL. 0804I/3000 , 6O35 ■ TELEX 453333 FOSTSCUBCK: β7 LlTDWIGSHAPEIi 27502 ■ BANK! DEUTSCHE BANK 674 LANDAU-PFALZTBL. 0804I / 3000, 6O35 ■ TELEX 453333 FOSTSCUBCK: β7 LlTDWIGSHAPEIi 27502 ■ BANK! DEUTSCHE BANK 674 LANDAU-PFALZ
13. Januar 1971January 13, 1971
MüMü
Eisenwerke Kaiserslautern GmbH., Kaiserslautern/PfalzEisenwerke Kaiserslautern GmbH., Kaiserslautern / Palatinate
"Anlage zur Erzeugung und Weiterverarbeitung von flüssiger Kohlensäure""Plant for the production and processing of liquid carbon dioxide"
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Erzeugung und gegebenenfalls Weiterverarbeitung von flüssiger Kohlensäure, wobei mit Kohlensäure der in der Technik allgemein übliche Terminus für Kohlendioxyd CO„ gemeint ist.The invention relates to a plant for generating and optionally Further processing of liquid carbonic acid, whereby carbonic acid is the term commonly used in technology for carbon dioxide CO "is meant.
Das Herzstück einer solchen Anlage besteht aus der eigentlichen Kohlensäureverflüssigung mit gegebenenfalls Reinigung, Trocknung und Kältean-The heart of such a system consists of the actual carbon dioxide liquefaction with, if necessary, cleaning, drying and refrigeration
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lage, die in aller Regel zusätzlich mit einem Kohle säur elagertank ergänzt sein muß. Steht kein CO0-Rohgas zur Verfügung, sind weiterhin entsprechende Aggregate zur Kohlensäureerzeugung erforderlich. Schließlich sind Anlagenteile zur Abfüllung der flüssigen Kohlensäure in Stahlflaschen und/oder zur Trockeneiserzeugung je nach den Bedürfnissen des Einzelfalles erforderlich.location, which as a rule also has to be supplemented with a carbonic acid storage tank. If there is no raw CO 0 gas available, appropriate units for generating carbon dioxide are still required. Finally, plant components are required for filling the liquid carbon dioxide into steel bottles and / or for producing dry ice, depending on the needs of the individual case.
Die Vielzahl der benötigten Maschinen, Aggregate und sonstigen Anlageteile wurde bisher einzeln angeliefert und am Ort der aufzubauenden Anlage montiert und angeschlossen. Es liegt auf der Hand, daß eine solche Verfahrensweise zunächst, was die Verpackung und den Transport der einzelnen Aggregate und Teile betrifft, recht aufwendig ist. Ebenso aufwendig ist dann die Montage und der Anschluß der einzelnen Aggregate und Teile am Ort der zu erstellenden Anlage.The multitude of machines, units and other system parts required was previously delivered individually and installed and connected at the location of the system to be set up. It is obvious that one Such a procedure is initially quite expensive, as far as the packaging and transport of the individual units and parts are concerned. as well The assembly and connection of the individual units and parts at the location of the system to be created is then expensive.
Demgemäß wurde schon vorgeschlagen, wenigstens das vorstehend erwähnte Herzstück einer solchen Anlage, nämlich die Kohlensäureverflüssigung in geschlossener Bauweise auf einem Grundrahmen anzuordnen und aufzubauen und in dieser geschlossenen Ausführungsform zu liefern und zu montieren. Hiermit ist zwar schon ein nicht unwesentlicher Schritt in Richtung auf Vereinfachung und Verbilligung des Transports und der Montage getan, bei den vorstehend aufgezählten übrigen Aggregaten und weiteren Zubehörteilen blieb es aber bei der Notwendigkeit der Einzelanlieferung und Einzelmontage.Accordingly, at least the above has been proposed The heart of such a system, namely to arrange and build up the carbon dioxide liquefaction in a closed construction on a base frame and to deliver and assemble in this closed embodiment. This is a not insignificant step towards simplification and cheaper transport and assembly done, with the other units and other accessories listed above But it remained with the need for individual deliveries and individual assembly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege zu finden, wie derartige Anlagen mit möglichst geringem Aufwand montiert und angeschlossen werden können, wobei selbstverständlich in jeweils wechselnden Erfordernissen des Einzelfalles Rechnung getragen werden muß.The invention is based on the object of finding ways and means how Such systems can be assembled and connected with as little effort as possible, with of course changing requirements the individual case must be taken into account.
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Es ist zu berücksichtigen, daß gegebenenfalls Rohgas bereits zur Verfügung steht, z. B. aus Erdquellen, in Brauereien oder Brennereien, oder auch aus anderen chemischen Prozessen. Dann ist an sich nur der Anlageteil, der zur Kohlensäureverflüssigung dient, erforderlich. Steht kein Rohgas zur Verfügung, ist auch eine Kohlesäureerzeugung notwendig.It must be taken into account that raw gas may already be available stands, e.g. B. from earth sources, in breweries or distilleries, or from other chemical processes. Then only the part of the plant is in itself which is used to liquefy carbon dioxide is required. If no raw gas is available, carbon dioxide generation is also necessary.
In jedem Falle wird die Anordnung eines isolierten Lagertanks für die flüssige Kohlensäure erforderlich sein. Diesem schließen sich dann je nach den Erfordernissen des Einzelfalles Abfüllanlagen oder Anlagen zur Trockeneiserzeugung oder beide Anlagen an.In any case, the arrangement of an insulated storage tank for the liquid carbon dioxide may be required. This is then followed by filling systems or systems depending on the requirements of the individual case Dry ice production or both systems.
Es läßt sich also aus den vielgestaltigen Möglichkeiten der im Einzelfall notwendigen Erfordernisse herauskristallisieren, daß die Gesamtanlage in eine Reihe von kompakten Baugruppen aufgeteilt werden kann, die entweder insgesamt oder zum Teil notwendig sind.So it can be seen from the many different possibilities in the individual case necessary requirements that the overall system can be divided into a number of compact assemblies, either are necessary in whole or in part.
Die Erfindung löst demgemäß die gestellte Aufgabe durch eine Anlage zur Erzeugung und Weiterverarbeitung von flüssiger Kohlensäure, die aus mehreren, meist fünf Baugruppen, nämlich einer ersten Baugruppe zur Kohlensäureerzeugung, einer zweiten Baugruppe zur Kohlensäureverflüssigung, einer dritten Baugruppe zur Kohlensäurelagerung, einer vierten Baugruppe zur Kohlensäureabfüllung und einer fünften Baugruppe zur Trockeneiserzeugung besteht. Diese einzelnen Baugruppen können auf Grundrahmen zusammengefaßt werden, sie können also insgesamt transportiert und in einfachster Weise montiert werden. Diese einzelnen Baugruppen auf ihren Grundrahmen können in verschiedener Weise kombiniert werden. So wird eine Grundanlage unter der Voraussetzung des Vorhandenseins von Rohgas aus der zweiten Baugruppe mit der Kohlensäureverflüssigung und der dritten Baugruppe zur Kohlensäurelagerung bestehen.The invention accordingly solves the problem posed by a system for Production and further processing of liquid carbon dioxide, which consists of several, mostly five assemblies, namely a first assembly for Carbon dioxide generation, a second assembly for liquefying carbon dioxide, a third assembly for carbon dioxide storage, a fourth Assembly for carbon dioxide filling and a fifth assembly for dry ice production. These individual assemblies can be based on a base frame are summarized, so they can be transported as a whole and assembled in the simplest possible way. These individual assemblies on their base frames can be combined in various ways. So becomes a basic plant assuming the presence of Raw gas consist of the second assembly with the carbon dioxide liquefaction and the third assembly for carbon dioxide storage.
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Steht kein Rohgas zur Verfügung, sind diese Baugruppen durch die erste Baugruppe mit der Kohlensäureerzeugung zu ergänzen.If no raw gas is available, these assemblies are through the first To supplement the assembly with the carbon dioxide generation.
Je nach den Wünschen der Abnehmer kann dann die Anlage entweder durch die vierte Baugruppe zur Kohlensäureabfüllung oder durch die fünfte Baugruppe zur Trockeneiserzeugung oder durch diese beiden Baugruppen ergänzt werden.Depending on the wishes of the customer, the system can either go through the fourth assembly for carbon dioxide filling or through the fifth assembly for dry ice production or through these two assemblies can be added.
Die Baugruppen zur Kohlensäureerzeugung und zur Kohlensäureverflüssigung können in verschiedenen Leistungsgrößen erstellt werden. Es ergibt sich hier die Möglichkeit einer weiteren Anpassung an die im Einzelfall vorgegebenen Bedürfnisse, außerdem kann durch die Parallelschaltung zweier Baugruppen geringerer Leistung erreicht werden, da bei etwaigem Ausfall einer Baugruppe immer noch die andere Baugruppe einsatzfähig ist. Es ergibt sich also praktisch ein Baukastensystem aus fünf Baugruppen, mit welchem allen in der Praxis auftretenden Anforderungen genügt werden kann.The assemblies for carbon dioxide production and carbon dioxide liquefaction can be created in different performance sizes. There is the possibility of a further adaptation to those specified in the individual case Needs, in addition, by connecting two modules in parallel, lower performance can be achieved, as in the event of a failure of one assembly the other assembly is still operational. So there is practically a modular system of five assemblies, with which all requirements occurring in practice can be met.
Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Schemas der erfindungsgemäß auszubildenden und zusammenschaltbaren Baugruppen.Further features of the invention and details of those achieved thereby Advantages emerge from the following description of a scheme of the invention shown in the attached drawing trainable and interconnectable assemblies.
Das Herzstück jeder Anlage ist an sich die Baugruppe 2 zur Kohlensäureverflüssigung, in aller Regel zusätzlich mit einer R einigungs-Trocknimgs- und Kälteanlage ausgerüstet. Es ist z. B. denkbar, eine darartige Baugruppe für eine Leistung von 25 kg/h, 50 kg/h und 100 kg/li vorzusehen.The heart of every system is assembly 2 for carbon dioxide liquefaction, usually also with a cleaning-drying and refrigeration system. It is Z. B. conceivable, a dar-like assembly to be provided for an output of 25 kg / h, 50 kg / h and 100 kg / li.
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Hiermit lassen sich praktisch alle vorkommenden großen Anordnungen einer solchen Baugruppe erfassen. Sie arbeitet z. B. bei 16 ata und -28° C.This allows practically all large arrangements that occur record such an assembly. She works z. B. at 16 ata and -28 ° C.
In aller Regel muß dieser Baugruppe 2 zur Kohlensäureverflüssigung eine Baugruppe 3 zugeordnet werden, die im wesentlichen aus einem isolierten Lagertank zur Lagerung der in der Baugruppe 2 gewonnen flüssigen Kohlensäure besteht. Es ist z. B. denkbar, einen Tank mit einem Inhalt von 2 000 kg vorzusehen, ebenfalls ausgelegt auf 16 ata und -28 C.As a rule, this assembly 2 has to liquefy carbon dioxide Assembly 3 are assigned, which essentially consist of an insulated storage tank for storing the liquid obtained in assembly 2 Carbonic acid. It is Z. B. conceivable to provide a tank with a capacity of 2,000 kg, also designed for 16 ATA and -28 C.
Die Installation von der Baugruppe 2 geht davon aus, daß CO0-RohgasThe installation of the assembly 2 assumes that CO 0 raw gas
(z. B. Gas mit einem Gehalt von etwa 99, 5 % CO0) aus irgendwelchen Quellen, z. B. aus Erdquellen oder in Brauereien oder Brennereien anfällt oder bei irgendwelchen anderen chemischen Prozessen entsteht. Ist dies nicht der Fall, muß der Baugruppe 2 eine Baugruppe 1 vorgeordnet werden, die die notwenüigen Aggregate zur Kohlensäure erzeugung und gegebenenfalls zur Gaswäsche aufweist. Auch diese Baugruppe kann für verschiedene(e.g. gas containing about 99.5% CO 0 ) from any sources, e.g. B. from earth sources or in breweries or distilleries or arises from any other chemical processes. If this is not the case, an assembly 1 must be placed upstream of assembly 2, which has the necessary units for generating carbon dioxide and, if necessary, for gas scrubbing. This assembly can also be used for various
Leistungen, z. B. 25 kg/h, 50 kg/h und 100 kg/h ausgelegt sein. ijjjServices, e.g. B. 25 kg / h, 50 kg / h and 100 kg / h. ijjj
Dem Lagertank der Baugruppe 3 kann die Kohlensäure bei Bedarf gasförmig oder flüssig entnommen werden. Üblicherweise: wird sie aber in der Anlage noch weiter verarbeitet werden, nämlich entweder in einer Baugruppe 4 zur Abfüllung kommen oder in einer Baugruppe 5 zur Trockeneiserzeugung dienen. In der Baugruppe 4 sind demgemäß Abfüllanlagen mit Waagen zur Abfüllung der flüssigen Kohlensäure in Stahlflaschen über eine Umfüllpumpe vorgesehen. Eine in der Praxis gängige Größe dieser Baugruppe ist für 125 kg/h bis zu 100 ata ausgelegt. Auch die Trockeneiserzeugung in der Baugruppe 5 bedient sich bekannter Elemente, üblicherweise mit einerIf necessary, the carbon dioxide can be added to the storage tank of assembly 3 or be taken in liquid form. Usually: but it will be in the system can be processed further, namely either in an assembly 4 for filling or in an assembly 5 for dry ice production to serve. In assembly 4 there are accordingly filling systems with scales for filling the liquid carbon dioxide into steel bottles via a transfer pump intended. A size of this assembly that is common in practice is designed for 125 kg / h up to 100 ata. Also the dry ice production in the Assembly 5 uses known elements, usually with one
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Rückverflüssigunsanlage und ist etwa ausgelegt für eine Leistung von 180 kg/h.Reliquefaction system and is designed for an output of 180 kg / h.
Die Leistungsunterschiede der Baugruppen 1 und 2 einerseits und der Baugruppen 4 und 5 andererseits können inkauf genommen werden oder sind sogar erwünscht, da die Baugruppen 1 und 2 praktisch automatisch ohne Aufsicht kontinuierlich im 24-Stunden-Betrieb arbeiten können, während die Baugruppen 4 und 5 dann jeweils nur stunden- oder schichtweise unter Einsatz von Personal in Betrieb zu sein brauchen. Baugruppen 4 und 5 geringerer Leis&ing sind in aller Regel praktisch nicht wirtschaftlich.The differences in performance of assemblies 1 and 2 on the one hand and the assemblies 4 and 5 on the other hand can be accepted or are even desirable, since the assemblies 1 and 2 practically automatically without Supervision can work continuously in 24-hour operation, while assemblies 4 and 5 are then only available for hours or shifts Use of personnel to be in operation. Assemblies 4 and 5 with lower performance are generally practically not economical.
Der Transport und die Montage der einzelnen Baugruppen ist denkbar einfach. Zwischen den einzelnen Baugruppen sind lediglich Leitungen zum Transport der Kohlensäure, zwischen der Baugruppe 1 und der Baugruppe 2 in gasförmigem Zustand, zwischen den Baugruppen 2, 3, 4 und 5 in flüssigem Zustand vorzusehen. Es bedarf des weiteren lediglich der Bereitstellung elektrischer Energie für die einzelnen Baugruppen und von Kühlwasser für einen Teil der Baugruppen. Lediglich bei der Notwendigkeit der Erstellung der Baugruppe 1 zur Erzeugung des Kohlensäuregases an sich bedarf es weiterhin der Bereitstellung von leichtem Heizöl.The transport and assembly of the individual assemblies is conceivable simple. Between the individual assemblies there are only lines for transporting the carbon dioxide, between assembly 1 and the assembly 2 in the gaseous state, to be provided between the assemblies 2, 3, 4 and 5 in the liquid state. Furthermore, only the Provision of electrical energy for the individual assemblies and cooling water for some of the assemblies. Only when necessary the creation of the assembly 1 for generating the carbonic acid gas itself requires the provision of light heating oil.
Dem Lagertank, also der Baugruppe 3 kann gegebenenfalls Kohlensäure gasförmig oder flüssig direkt entnommen werden. Von der Baugruppe 4 wird die flüssige Kohlensäure in Stahlflaschen und von der Baugruppe 5 wird die Kohlensäure in Gestalt von Trockeneis abgeführt.The storage tank, so the assembly 3 can optionally carbonic acid can be taken directly in gaseous or liquid form. From assembly 4 the liquid carbon dioxide is put into steel bottles and from assembly 5 the carbonic acid is discharged in the form of dry ice.
Anstelle der mehr oder weniger willkürlichen An- und Zuordnung der einzelnen Aggregate, der Notwendigkeit des Einzeltransports, der Einzelverpackung und der Einzelmontage tritt nun der Transport und die AufstellungInstead of the more or less arbitrary arrival and allocation of the individual units, the need for individual transport, individual packaging and the individual installation is now entering the transport and installation
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von Baugruppen, die lediglich des gegenseitigen Zusammenschlusses mittels einer einzigen Leitung für die Kohlensäure und der Bereitstellung einer Zuleitung für elektrische Energie sowie einer Zu- und Ableitung für Kühlwasser bedürfen. Dies bedeutet aber in der Praxis ganz außerordentliche Einsparungen an Zeit und Material. Außerdem sind die Möglichkeiten von Fehlschaltungen praktisch vollständig ausgeschb ssen, da die einzelnen Baugruppen bei der Herstellung einwandfrei überprüft werden können und es weiterer An- bzw. Zusammenschlüsse neben den genannten Kohlen säureleitungen und elektrischen Anschlüssen nicht bedarf. Schließlich ergibt sich die Möglichkeit, mit maximal fünf kompakten Baugruppen in Art eines Baukastensystems sechs verschiedene AnTagenkombinationen aufzubauen.of assemblies, which are only by means of mutual amalgamation a single line for the carbon dioxide and the provision of a supply line for electrical energy as well as an inlet and outlet for cooling water. In practice, however, this means quite extraordinary Time and material savings. In addition, the possibilities of incorrect switching are practically completely eliminated, since the individual Assemblies can be properly checked during manufacture and there are further connections or mergers in addition to the aforementioned carbon acid lines and electrical connections are not required. Finally, there is the possibility of using a maximum of five compact assemblies in Type of a modular system six different daytime combinations build up.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103215093A (en) * | 2013-03-14 | 2013-07-24 | 上海交通大学 | Miniature skid type nitrogen expansion natural gas liquefaction system and method thereof |
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1971
- 1971-01-14 DE DE19712101532 patent/DE2101532A1/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103215093A (en) * | 2013-03-14 | 2013-07-24 | 上海交通大学 | Miniature skid type nitrogen expansion natural gas liquefaction system and method thereof |
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