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1 Luftzerlegung 20 - Gasschweißen 21 - Flammwärmen 22 - Feinkornbaustähle 2 - Titanwerkstoffe 24 - Schweißzusatz Expertenwissen: Luftzerlegung. Hier kaufen die Profis.

2 Kurz erklärt. Allgemeines Im Mai 1895 führte Carl von Linde in seinem Labor in München einen Versuch durch, bei dem es ihm gelang, in einem kontinuierlichen Prozess unter Zuhilfenahme des Prinzips des Wärmetauschs im Gegenstrom und auf der Basis des Joule-ThomsonEffekts flüssige Luft zu produzieren und damit den Grundstein für die Tieftemperaturzerlegung zu legen. Bereits 0 x in Deutschland. In einer Luftzerlegungsanlage werden die einzelnen Luftkomponenten durch ein physikalisches Trennverfahren, die so genannte TieftemperaturRektifikation, voneinander getrennt, um Stickstoff, Sauerstoff und Argon hochrein, flüssig und gasförmig zu gewinnen. Die Experten für das Schweißerhandwerk Linde Gas & More ist das persönliche und kundenorientierte Shopkonzept von Linde Gas. Das Franchisekonzept bietet seinen Kunden seit vielen Jahren ein One-Stop-Shopping für alle Produkte und Dienstleistungen rund um das Thema Gas. lungen im Umgang mit Gasen sind selbstverständlich bei Gas & More bleiben keine Wünsche offen. An vielen Linde Gas & More Shops bekommen Sie sogar Autogas, die preisgünstige und umweltfreundliche Alternative zu Benzin und Diesel. Technische Gase werden in allen Bereichen des täglichen Lebens benötigt. Dies gilt von der Lebensmittelindustrie über die metallverarbeitende Industrie bis hin zu Forschung und Entwicklung. Linde Gas & More Shops führen neben allen Flaschengasen ein großes Sortiment, bestehend aus: Lichtbogen-/ Autogentechnik, Zusatzwerkstoffen, Schweißnahtbearbeitung, Arbeitsschutz sowie Schweißvorrichtungen u.v.m. Ein ausgewähltes Sortiment aus dem Freizeitbereich rundet das Gas & More Portfolio für gewerbliche und private Kunden ab. Und das ist noch nicht alles: Für uns steht der Kunde mit seinen individuellen Bedürfnissen im Mittelpunkt. Wir unterstützen Sie direkt vor Ort durch unsere qualifizierte Vertriebsmannschaft oder an den Standorten der Gas & More Shops durch kompetente Ansprechpartner, die Sie in allen fachlichen Belangen über unser vielfältiges Warenangebot beraten. Profis und Privatkunden finden in einem freundlichen Ambiente kompetente Beratung. Auch Lieferservice, Verladehilfe, Mietprodukte und Sicherheitsschu- Gas & More steht für: Sicherheit Kompetenz Zuverlässigkeit. Überzeugen Sie sich selbst! DIE ZAHL 1895 Mit der Erfindung der Luftverflüssigung im Jahr 1895 legte Dr. Carl von Linde auch die Basis für die rektifikative Luftzerlegung, wie sie 1902 patentiert wurde und noch heute in großem Stil zur Anwendung kommt.

3 4 Luftzerlegung. Luftzerlegung Luftgase Luft ist ein Gasgemisch aus Stickstoff (78%), Sauerstoff (21%), Argon (0,9%) und weiteren Edelgasen. Diese werden durch Verflüssigung und Zerlegung der Luft gewonnen und daher häufig als Luftgase bezeichnet. Eine Ausnahme macht das Helium (He), das zwar in der Luft mit 0,00052 Volumenprozent enthalten ist, aber wirtschaftlicher aus Erdgasen gewonnen wird. Zusammensetzung der Luft Vol % Siedepunkt O 2 20,95 18,0 C N 2 78,08 195,8 C Ar 0,9 185,9 C Ne 0, ,1 C He 0, ,9 C Kr 0, ,2 C Xe 0, ,0 C 2. Luftverflüssigung Das erste Verfahren zur Luftverflüssigung wurde 1895 von Carl von Linde erfunden. Es beruht auf dem Prinzip der Kältemaschine, wie es Carl von Linde in den 70er Jahren des 19. Jahrhunderts entwickelt hat und wie es heute noch z. B. in Kühlschränken angewendet wird. Er nutzte dabei die Erfahrungstatsache, dass sich Gase beim Verdichten erwärmen und beim Entspannen wieder abkühlen. Um Luft durch Rektifikation, den eigentlichen Trennprozess, in seine Bestandteile zerlegen zu können, muss ein Teil der eingesetzten Luft verflüssigt werden. Lässt man Wärmeverluste außer Betracht, so hat ein Gas nach seiner Verdichtung und anschließenden Entspannung wieder seine Ausgangstemperatur. Kühlt man das Gas nach der Verdichtung aber vor der Entspannung mit Luft oder Wasser wieder auf Umgebungstemperatur herunter und entspannt es anschließend, so fällt die Endtemperatur unter die Umgebungstemperatur. Damit allein kommt man allerdings noch nicht auf Temperaturbereiche, in denen die Luft verflüssigt wird ( 191 C bis 19 C). Das Problem löste Carl von Linde durch eine ebenso einfache wie geniale Idee, das entspannte Gas zur Kühlung des verdichteten Gases zu verwenden. Das Prinzip der Luftverflüssigung nach Linde sieht einen Wärmetauscher und ein nachgeschaltetes Entspannungsventil vor, das entspannte Gas wird durch den Wärmetauscher zurückgeführt. So wird die Temperatur vor dem Entspannungsventil kontinuierlich verringert, bis schließlich die Verflüssigungstemperatur erreicht ist und sich ein ganz bestimmter Prozentsatz der verdichteten Luft verflüssigt. Für die Zerlegung der verflüssigten Luft in ihre Bestandteile werden die unterschiedlichen Siedepunkte von Sauerstoff, Stickstoff und Argon genutzt. Hierbei wird das Prinzip der Alkoholdestillation verwendet. Die Siedetemperaturen der Luftbestandteile liegen sehr nah beieinander (Sauerstoff 18 C, Stickstoff 196 C). Aus diesem Grund ist es notwendig, die Zerlegung in mehreren Stufen in einer so genannten Rektifikationssäule durchzuführen. Dabei läuft die flüssige Luft über eine Anzahl von Rektifikationsböden im Gegenstrom zum aufsteigenden Gas nach unten. Sie nimmt aus dem Gas Sauerstoff auf und gibt Stickstoff ab, so dass die nach unten laufende Flüssigkeit immer sauerstoffhaltiger wird, während sich das aufsteigende Gas mit Stickstoff anreichert. In ähnlicher Art und Weise wie Sauerstoff und Stickstoff kann auch Argon (Siedetemperatur 186 C) durch Rektifikation aus der Luft separiert werden. Die Gewinnung anderer Edelgase ist nur in sehr großen Luftzerlegungsanlagen wirtschaftlich möglich.. Einzelschritte der Luftzerlegung 1. Luft ansaugen Die Luft wird angesaugt und Staubpartikel und Verunreinigungen in Intensivfiltern vor dem Eintritt in den Verdichter entfernt. 2. Luft verdichten Die angesaugte Luft wird zunächst auf ca. 6 bar verdichtet. Bei der Luftverflüssigung nutzt man die Erfahrung, dass sich Gase beim Verdichten erwärmen und beim Entspannen wieder abkühlen. Kühlt man Gas nach der Verdichtung, aber vor der Entspannung wieder auf Umgebungstemperatur herunter und entspannt es anschließend, so fällt die Endtemperatur des Gases unter die Umgebungstemperatur.. Vorkühlung und Reinigung Die Luft wird mittels Wasser in einem Direkt-Kontakt-Kühler mit teilweiser Auswaschung wasserlöslicher Verunreinigungen gekühlt. Die Rückkühlung des Wassers erfolgt in einem Rieselverdunstungskühler gegen trockenes Stickstoffrestgas aus der Rektifikation. In periodisch betriebenen Molekularsieb-Absorbern wird Feuchtigkeit, Kohlendioxid und Kohlenwasserstoff aus der Luft entfernt.

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5 8 Luftzerlegung. Luftzerlegung. 9 So funktioniert eine Luftzerlegungsanlage Luft Flüssiger Stickstoff Flüssiger Sauerstoff Flüssiges Argon Gasförmiger Stickstoff Ar / O 2 Kühlwasser 1 Luftansaugung / Filter 2 Luftverdichter Prozessluftkühler / Molekularsieb 4 Wärmetauscher 5 Trennsäule N 2 / O 2 6 Trennsäule Ar 7 Kreislaufkompressor 8 Lagertank Stickstoff 9 Lagertank Sauerstoff 10 Lagertank Argon 5 6 Prozessluftkühler Kühlwasseranlagen Argon Luft abkühlen Die Luft wird durch ein bereits kaltes Produkt in einem Wärmetauscher auf 180 C abgekühlt. In einer Expansionsturbine kühlt sich die Luft weiter auf 191 C bis 19 C ab und verflüssigt sich dabei teilweise Luft zerlegen (Rektifikation) Für die Zerlegung der verflüssigten Luft werden die unterschiedlichen Siedepunkte ihrer Bestandteile genutzt. Da die Siedepunkte verhältnismäßig nahe beieinander liegen (Sauerstoff 18 C, Stickstoff 196 C), muss die Destillation in einem mehrstufigen Prozess in einer Rektifikationssäule (Trennsäule) durchgeführt werden. Diese enthält strukturierte Packungen, die für eine große Austauschoberfläche sorgen. Im Gegenstrom reichern sich dabei im aufsteigenden Gas Stickstoff und in der niederrieselnden Flüssigkeit Sauerstoff und Argon an. In der Argon-Trennsäule werden dann Sauerstoff und Argon voneinander getrennt Gas entnehmen und lagern Die Gase werden aus der Trennsäule entnommen und zur Weiterverwendung in Lagertanks gelagert. Gasförmiger Stickstoff wird dem Prozess direkt entnommen und per Pipeline den in nächster Nähe gelegenen Abnehmern zugeführt. Verteilung der Luftgase Zum Verbraucher werden die Luftgase entweder gasförmig in Druckgasflaschen / Bündel (200 / 00 bar) oder in flüssiger Form mit Tankfahrzeugen gebracht. Großverbraucher werden aus vor Ort installierten Gasproduktionsanlagen oder im Einzelfall aus zentralen Anlagen über Rohrleitungssysteme versorgt.

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