PROCESS AND APPARATUS FOR FILLING A PRESSURIZED-GAS VESSEL WITH A SOLVENT FOR THE GAS TO BE STORED, AND ITS APPLICATION

Abstract: 1. A method of filling gas cylinder, which is filled with a porous mass, with solvent for the explosive gas which is to be stored, in which the solvent is introduced into the cylinder under pressure, characterized in that the solvent is introduced into the gas cylinder at a point which is different from the gas withdrawal point.

Description: Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen einer Druckgas flasche mit einem Lösungsmittel für das zu speichernde Gas Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen einer mit einer porösen Masse gefüllten Druckgasflasche mit Lösungsmittel für das zu speichernde Gas, wobei das Lösungsmittel unter Druck in die Flasche eingebracht wird Bei einer Entleerung einer Druckgasflasche, beispielsweise einer mit Aceton als Lösungsmittel gefüllten Acetylenflasche, entweicht mit dem Gas stets eine durch den bei gegebener Temperatur herrschenden Dampfdruck bestimmte Menge an dampfförmigem Lösungsmittel. Gegebenenfalls kann Lösungsmittel sogar in Form von Tropfen die Flasche verlassen. Daher müssen Druckgasflaschen, die nach einer oder mehreren Entleerungen einen nicht mehr tolerierbaren Lösungsmittelverlust aufweisen, in bestimmten Zeitabständen auf Lösungsmittelverluste hin untersucht, d.h. die Fehlmengen durch Wägung ermittelt werden. Das Nachfüllen, aber auch das erstmalige B < Ullen von mit porösen Massen gefüllten DruckgasSlaschen mit Lösungsmittel erfolgt nach bekannten Verfahren so, dass das Lösungsmittel über ein im Kopfbereich der Druckgasflasche angeordnetes Ventil, das beim Verbrauch als Entnahmeventil für das gespeicherte Gas dient, unter Druck in die Flasche eingebracht wird. Anschliessend verteilt sich das Lösungsmit tel im Porenvolumen der porösen Masse. Es wurde festgestellt, dass gerade für frisch mit Lösungsmittel gefüllten Flaschen die Gefahr besteht, dass während der nachfolgenden Entleerung der Flaschen bei sehr hohen Gasentnahmegeschwindigkeiten ein erheblicher Teil des Lösungsmittels in flüssiger Form erneut ausgetragen wird. Dies kann neben der Notwendigkeit, frühzeitig Lösungsmittel nachfüllen zu müssen, zu einer Beschädigung der Verbraucheranlage durch ein chemisch agressives Lösungsmittel wie z.B. DSmethylformamidss oder zu einer Gefährdung der Gesundheit des Verbrauchers durch austretendes Lösungsmittel führen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Befüllen einer mit einer porösen Masse gefüllten Druckgasflasche mit Lösungsmittel für das zu speichernde Gas zu entwickeln, aufgrund dessen eine sichere Gasentnahme aus dieser Druckgasflasche gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Lösungsmittel an einer von der Gasentnahmestelle verschiedenen Stelle in die Glasflasche eingebracht wird. Es ist festgestellt worden, dass sich die Entnahme von Gasen aus derart mit Lösungsmittel befüllten Druckgasflaschen wesentlich sicherer gestaltet, als bei Flaschen, die über die Gasentnahmestelle mit Lösungsmittel gefüllt worden sind. Bei den nach dem vorgeschlagenen Verfahren befüllten Flaschen tritt nämlich kein oder zumindest deutlich weniger flüssiges Losungsmittel als bei nach herkömmlichen Verfahren befüliten Flaschen aus. Dadurch gestaltet sich die Handhabung der Flaschen sowohl für den Verbraucher, der sich nicht mehr mit grossen Mengen an ausgetretenem, flüssigem Lösungsmittel befassen muss, als auch für den Gashersteller, der die Flaschen nunmehr nur noch in grösseren Zeitabständen mit Lösungsmittel befüllen muss, einfacher als bisher. Der Effekt, dass weniger flüssiges Lösungsmittel aus Flaschen austrit/ in die das Lösungsmittel an einer von der Gasentnahmestelle verschiedenen Stelle eingebracht worden ist,' kann so erklärt werden: Beim erstmaligen Befüllen oder Nachfüllen von Lösungsmittel über die Gasentnahmestelle einer Druckgasflasche, die mit einer porösen Masse gefüllt ist, verteilt sich dieses zunächst in dem der Gssentnahmestelle benachbarten Teil der porösen Masse. Somit ist der Kopfbereich einer frisch mit Lösungsmittel gefüllten Druckgasflasche, in dem sich üblicherweise die Gasentnahmestelle befindet, mit Lösungsmittel überladen. Das Lösungsmittel verteilt sich erst allmählich über den gesamten Flaschenraum. Wird nun die mit Druckgas gefüllte Flasche wieder entleert, kann bei hohen Entnahmegeschwindigkeiten leichter flüssiges Lösungsmittel vom austretenden Gasstrom mitgerissen werden, als z.B. bei Flaschen mit homogener Lösungsmittelverteilung. Erfindungsgemäss wird die Überladung an Lösungsmit- tel vom Bereich der Gasentnahmestelle an eine davon verschiedene und möglichst weit entfernte Stelle verlagert. Da sich das Lösungsmittel nur langsam in der gesamten porösen Masse des Flaschenraums verteilt, ist beim vorgeschlagenen Verfahren die Neigung, dass bei hohen Entnahmegeschwindigkei ten flüssiges Lösungsmittel ausgetragen wird, geringer als bei herkömmlichen Verfahren. Der Grund dafür ist, dass das freie Porenvolumen in der porösen Masse in der Nähe der Entnahmestelle immer grösser oder nach längerer Zeit höchstens gleich dem freien Porenvolumen in der Nähe der Stelle ist, an der das flüssige Lösungsmittel eingebracht worden ist. Für das gespeicherte Gas steht daher an der Entnahmestelle immer ein grosser, freier Strömungsquerschnitt zur Verfügung, wodurch bei einer bestimmten pro Zeiteinheit entnommenen Gasmenge eine geringere Strömungsgeschwindigkeit und damit eine niedrige Impulsdichte des Gasstroms gegeben ist. Aus diesem Grund wird nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens das Lösungsmittel an dem der Gasentnahmestelle gegenüberliegenden Ende der Gasflasche eingebracht. Grundsätzlich ist es möglich, das Lösungsmittel in dampfförmigem Zustand in die Druckgasflasche einzubringen. Da die meisten Lösungsmittel bei Umgebungsdruck und -temperatur jedoch in flüssiger Form vorliegen,-ist es besonders einfach, das Lösungsmittel in flüssiger Form in die Gasflaschen einzufüllen. In einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung besitzt eine mit einer porösen Masse gefüllte Druckgasflasche in ihrem Kopfbereich eine Entnahmestelle für Druckgas. An dem der Entnahmestelle gegenüberliegenden Ende der Druckgasflasche > dem Fussbereich, mündet ein Anschluss für das Einfüllen von Lösungsmittel in die Flasche. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens erstreckt sich ein Kanal von der Anschlussstelle axial in das Flascheninnere. Der Kanal ist mit einer porösen Masse hoher Durchlässigkeit für das Lösungsmittel geXllt, so dass sich das Lösungsmittel im Kanal wesentlich schneller als in der porösen Masse des Flaschenraumes ausbreiten kann. Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich mit grossem Vorteil bei Druckgasflaschen, z.B. Acetylenflaschen, die mit einer monolithischen Masse gefüllt sind und in die Aceton oder Dimethylformamid eingebracht werden soll, anwenden. Diese porösen, monolithischen Massen besitzen einen hohen Strömungswiderstand, weshalb die Verteilung von Lösungsmittel sehr langsam voranschreitet. Anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels soll eine erfindungsgemässe Vorrichtung beschrieben und das vorgeschlagene Verfahren erläutert werden: Im Kopfbereich 2 einer Acetylenflasche 5 befindet sich ein Ventil 1, das zur Entnahme von Acetylen dient. Im Fussbe-. reich der Flasche 3 ist ein Ventil 7 für das Einfüllen von Lösungsmittel angeordnet und mit einer Kappe gesichert. Das Innere der Flasche 5 ist bis auf einen sich axial von dem zum Einfüllen von Lösungsmittel dienenden Ventil 7 ins Flaschennnere erstreckenden Kanal 6 mit einer monolithischen Masse 4 ausgefüllt. Zum erstmaligen Befüllen oder zum Nachfüllen von Lösungsmittel in eine weitgehend von Ace tylen geleerte Flasche 5 wird die Kappe über dem Ventil 7 abgeschraubt und ein Lösungsmittelfüllschlauch angeschlossen. MSt einer nichtdargestellten Pumpe wird die durch Wä gung bestimmte, fehlende Lösungsmittelmenge in die Bohrung 6 eingepresst von der sich das Lösungsmittel im Fussbereich 5 der Flasche verteilt. Danach wird das Ventil 7 geschlossen und die Kappe aufgeschraubt. Das Lösungsmittel ist zunächst hauptsächlich in dem dem Kanal 6 benachbarten Bereich konzentriert und verteilt sich langsam in Richtung des Kopfbereiches 2 der Flasche. Nach Beendigung des Füllvorganges kann die Flasche, wie üblich, einzeln oder in-Bündeln durch das obere Ventil l mit Acetylen gefüllt werden. Bei der nachfolgenden Entnahme von Acetylen über Ventil 1 tritt praktisch kein Lösungsmittel in flüssiger Form aus der Flasche 5 aus.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zum Befüllen einer mit einer porösen Masse ge füllten Druckgastlasche mit Lösungsmittel für das zu speichernde Gas, wobei das Lösungsmittel unter Druck in die Flasche eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel an einer von der Gasentnahmestelle verschiedenen Stelle in die Gasflasche eingebracht wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel an dem der Gasentnahmestelle gegenüber liegenden Ende der Glasflasche eingebracht wird. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das Lösungsmittel in flüssiger Form ein gebracht wird. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Druckgasflasche, die mit einer porösen Masse gefüllt ist und im Kopfbereich eine Entnahmestelle besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Entnahmestelle (l) gegenüberliegenden Ende der Druckgasflasche ein Anschluss (7) für das Einfüllen von Lösungsmittel in die Flasche (5) mündet. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen sich von der Anschlussstelle (7) axial in das Flaschen innere erstreckenden Kanal (6), der mit einer porösen Masse hoher Durchlässigkeit für das Lösungsmittel ge füllt ist. 6. Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung auf das Be füllen von Druckgasflaschen, die mit porösen monolithi schen Massen gefüllt sind, mit Aceton oder Dimethylforma mid.

Inventors: MEINASS, HELMUT, SONTAG, HANS-JURGEN, Sontag, Hans-Jürgen
Applicants: LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: F17C5
IPC codes: F17C11, C10L3, F17C5