193122. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és elrendezés párolgó anyagot tartalmazó tároló terek párolgási veszteségeinek csökkentésére és a gőzök kinyerésére gáz-gőz elegyből
193122 Voltak olyan próbálkozások, amikor a tartály légterét megszívták és dugattyús kompresszorba 3-6 bar nyomásra sűrítették a levegő-szénhidrogéngáz keveréket, majd lehűtve a szénhidrogének egy része cseppfolyósodott és az elkülöníthető volt. Ez a próbálkozás azon túl, hogy költséges berendezést kívánt, nagy kompressziós munkát tett szükségessé, mégis a kinyerés hatásfoka kicsi volt. Ezen túl a robbanóképes keverék komprimálása külön veszélyekkel járt. Egy másik próbálkozás a szénhidrogének kimosása volt, amikor a tartályok légteréből elszívott levegő-benzin keveréket petróleummal nyelették el. Ennek hátránya az volt, hogy jó kinyerési hatásfok eléréséhez nagytömegű petróleumra volt szükség, melyből a visszanyerés jelentős energia befektetéssel volt csak lehetséges. Nem járható út a légzőszelepek megszűntetése sem, mert ez a tároló tér megszívásakor annak behorpadást eredményezheti, illetve a tároló tér töltésekor a megnövekedett gáztér-nyomás balesetveszélyes. Találmányunk alapja egyrészt az a felismerés, hogy a fellépő párolgási veszteségek minimálisra csökkenthetők, ha a rendelkezésünkre álló tároló terek—legalább kettő—gázterét egymással közlekedővé képezzük ki. Ezáltal az éppen ürítés alatt álló tároló tér (vagy tároló terek) szívja (ják) ki a vele öszszekötött, nagyobb gáztér-nyomású tároló térből az ott túlnyomást létesítő gáz-gőz elegyet, illetve a töltés (betárolás) alatt lévő tároló térből (terekből) a betárolt folyadék dugattyúként nyomja át a gáz-gőz elegyet a vele (ük) közlekedő kisebb gáztér-nyomású tároló térbe (terekbe), jelentősen csökkentve az ú.n. légzési és/vagy betárolási veszteségeket. Az-egymással közlekedő tároló terekből az eredő túlnyomást létrehozó gáz-gőz keveréket további hasznosításra elvezetjük. A találmány szerinti összeköttetés automatikusan és külső energiabevitel (pl. hűtés) nélkül biztosítja, hogy a betárolás és/vagy légzés hatására kiszorított gőz-gáz elegy a kisebb gáztér-nyomású — például éppen ürítés alatt álló —tároló tér gázterébe áramoljon és ne — a légzőszelepeken át — közvetlenül a légtérbe. A találmányi gondolat megvalósul úgy is, s ez a megoldás különösen egy tároló tér esetében előnyös-, ha a rendelkezésre álló tároló teret (tereket) rugalmas falú tárolóval (tárolókkal) kötjük össze. Az egyes tároló terek közlekedése—amenynyiben a bennük tárolt párolgó anyag olyan, hogy megengedhető gáztereik keveredése — megvalósítható a gázterek közvetlen összekötésével. Ez az összeköttetés biztonságtechnikai okokból előnyösen visszarobbanás gátlókon keresztül történhet meg. A találmány egy további előnyös kialakítási módjánál a tároló terekből több, egymással közvetlenül közlekedő csoportot alakítunk ki 4 3 (ezekben tárolhatók azok a párolgó anyagok, amelyek gőzeinek keveredése megengedett, s az egyes tároló tér csoportokból a gáz-gőz elegyet elvezető közös csővezetékeket csak egyirányú — a tároló tér csoportoktól az elvezető vezeték felé áramlást lehetővé tévő szerkezeti elemek közbeiktatása után egyesítjük, és a gőz kinyerésére kondenzáló berendezésbe vezetjük. Ismeretes, hogy a levegőben lévő szerves anyagok gőzeinek kinyerésére egyik legelterjedtebb eljárás a parciális kondenzáció. A parciális kondenzációnál a keveréket kétfokozatú freonos hűtőkörrel —45°C elpárolgási hőmérséklet mellett — 30°C hőmérsékletre hütik, mely hőmérsékleten a levegő keverékből a benzin 70%-át kondenzálják. E hatásfok igen szerény, sőt eme eljárás hátránya, hogy csak költséges módon tudja fedezni a dinamikusan változó hűtőenergia igényt. A parciális kondenzáció egyik formája az egyenáramú kondenzáció, melyben a kondenzátumot a gázzal együtt hűtik le a véghőmérsékletig. Ennél kedvezőbb hatásfokú az ellenáramú kondenzáció, melyben a hűtendő gáz-gőz elegyet a keletkező kondenzátummal szemben áramoltatják, miáltal az felmelegszik. Ennek kiviteli módja a permetező kondenzátor, mely köpenycsöves készülék, melynek csőtereiben alulról felfelé áramlik a kondenzálható alkotót (kát) tartalmazó gőz-gáz elegy, melyet a cső fala és a vele szemben lecsorgó folyadék hűt. A csöveket körülvevő köpenyben párolgó freon vagy ammónia van, melynek gőzét hűtőgép komprimálja. Ilyen eljárást és készüléket ismertet Pohl, K-M.: Die Belastung der Umwelt durch von Lagertanks verursachte Kohlenwasserstoffemissionen. Erdőin Kohle-Erdgas. Bd. 27. Heft 5 1974. Ennek a megoldásnak nagy hátránya, hogy az apró csövekben lerakódó jég igen rövid idő alatt elzárja az áramlás útját. A csövek átmérőjének növelése ez estben nem járható, mert a hűtő felület csökken és a cső belső falán csúrgó folyadékfilm felülete is csökken. Ezen hátrányok elkerülésére olyan kondenzátor-abszorbereket fejlesztettek ki, ahol a kondenzátum egy részét szivattyúval egy elpárologtató hűtőn át visszanyomják az abszorberbe. Ez az eljárás elkülöníti a hűtött és az anyagátadó (kondenzáló/ abszorbeáló) készüléket. Ilyen eljárást és berendezést ismertet Nitsche, M.: Benzinrückgewinnung beim Umschlag von Vergaskraftstoffen. Erdőin. Kohle, Erdgas. Bd. 37. Heft 9. Sept. 1984. Találmányunk alapja másrészt az a felismerés, hogy az elvezetett gáz-gőz elegyből a gőzfázis kinyerése, előnyösen úgy valósítható meg, s ez eljárásunk és berendezésünk lényeges új vonasa, ha egyesítjük az anyag és hőátadást, tehát egy olyan belső hütésű kondenzátort valósítunk meg, amelyben a kondenzálható komponenseket tartalmazó gáz-gőz elegy eïïenaramban halad a saját kondenzátumával, azzal érintkezik és kondenzál, mimellett minden magassági szinten 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
