۞ Versuchschemie.de :: - Luft verflüssigen

Registrieren

Luft verflüssigen
Gehe zu Seite Zurück 1, 2, 3, 4 Weiter

|| Forum-index » Chemie » Physikalische Chemie » Luft verflüssigen

Autor

Nachricht

Neptunium

Hier seit: 04.11.2011
Beiträge: 484

Verfasst am: 8/2/2012, 08:55 Titel:


Diese Woche hätte man die verdichtete Luft über Nacht auf -15°C abkühlen können. Da wäre schon ziemlich viel ausgefroren. Ich komme bei 14 bar überschlägig auf eine Taupunkt von -41°C. Erst diese Stufe friert wieder ein. Falls sich jemand auf den Weg mach, die Feuchtigkeit so rauszubekommen: Wenn man die Luft entspannen würde, wieder verdichten und wieder auf -15°C abkühlen, dann liegt der Taupunkt bei -62°C - beim nächstenmal bei -80°C. Das ist dann weniger als 1 Vol-ppm H2O-Gas in der Luft, da kann dann nicht mehr viel vereisen. Falls jemand solche Scherze macht: Unbedingt den Behälter nach dem Auftauen wieder entwässern. Druckluftkondensat hat nur eine geringe Pufferkapazität, der CO2-Partialdruck ist ja auch erhöht - das Kondensat ist also entsprechend sauer.

_________________
Die kritische Masse von Neptunium beträgt 60kg - Ich wiege 80kg

Display: 16126

Autor

Nachricht

Acrakatau

Hier seit: 09.01.2011
Beiträge: 343

Verfasst am: 8/2/2012, 13:27 Titel:


Ich habe mich auch mal damit beschäftigt. Habe aber bevor ich es praktisch ausprobiert habe alles ausgerechnet. Und deshalb erst garnicht mehr probiert es auf zu bauen, da es zu viele Schwierigkeiten gab. Meine Überlegungen waren auch, wie in dem Video, das ich mit einem Kühlschrankkompressor Luft auf >20bar verdichte dann durch ein, noch ganzes Kühlmodul auf <-20°C abkühle. Nun durchläuft die Luft den Wärmeaustauscher und würde sich über eine Drossel in einen Behälter entspannen um dann wieder durch den Wärmetauscher zu gehen. Hauptprobleme hierbei ist vorallem die Leistung des Kompressors (somit zu geringe Kühlleistung) und die gute Isolation dementsprechend. Gedanken habe ich mir dann aber auch noch um den CO2 gehalt gemacht, das ja auch als Trockeneis alles verstopfen kann. Wer einfach nur niedrige Temp. möchte sollte wirklich mit einem Pulsrohr oder ähnlichem arbeiten. Ich denke mal diese Seite kennen zwar die meisten schon, aber im Hinblick auf Pulsrohr, Stirling und co. steht hier doch einiges Interessantes.

_________________

Zuletzt bearbeitet von Acrakatau am 8/2/2012, 17:40, insgesamt 2-mal bearbeitet

Display: 16126

Autor

Nachricht

Zuschauer

Hier seit: 24.07.2009
Beiträge: 608

Verfasst am: 8/2/2012, 14:43 Titel:


Mit einem Wirbelrohr -was auf der vorherigen Seite erwähnt wurde- habe ich schon experimentiert. Allerdings nur mit einem selber "gebastelten". Professionelle schaffen etwa -45°C an der Kaltseite und +110°C an der Heißen bei ca 6bar. Eine Reihenschaltung ist möglich, wenn man genügend großen Luftdruck hat. Man kann also die -45°C in ein weiteres Wirbelrohr leiten und entsprechend noch viel kältere Temperaturen erreichen..

Display: 16126

Autor

Nachricht

eule

Hier seit: 18.11.2009
Beiträge: 2185
Wohnort: Bargebuhr

Verfasst am: 8/2/2012, 16:31 Titel:


@Acrakatau, dir ist hoffentlich klar, daß "Stierlingmotor" ein fall von occipitallappenkrebs ist? naja, solange zumindest, wie damit der von jenem verrückten irischen priester erfundene heißluftmotor gemeint ist. man mag hingegen ernstlich darüber nachdenken, ob eine von bovinen männlichen jungtieren betriebene tretmühle oder dergleichen als stierlingmotor zu bezeichnen wäre

_________________
Glauben ist exakt solange etwas Gutes, wie es die Angabe einer Wahrscheinlichkeitsabschätzung bezeichnet!

Wahnsinnig mag zutreffen, aber mein wahnsinn hat methode.

Schämen sollten sich die Menschen, die sich gedankenlos der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst. (A. Einstein)

Display: 16126

Autor

Nachricht

Acrakatau

Hier seit: 09.01.2011
Beiträge: 343

Verfasst am: 8/2/2012, 17:46 Titel:


@eule: Das war ja nicht mal das einzige falschgeschriebene Wort. Habs lieber mal alles verbessert, bevor noch manche in die Chemo deshalb müssen. Trotzdem glaube ich allgemein, dass es sehr schwierig ist die Luftverflüssigung daheim selber durch zu führen. Falls man dann doch mal zwischendurch eine Kühlfalle bestücken möchte kann man sich ja eine CO2 Flasche mit Steigrohr zu legen und dann Trockeneis selber herstellen. Geht einfach und ist für den kleinen Verbrauch auch super geeignet. PS: Ich seh gerade, das bei Rapp auch "Stierling" steht

_________________

Display: 16126

Autor

Nachricht

eule

Hier seit: 18.11.2009
Beiträge: 2185
Wohnort: Bargebuhr

Verfasst am: 8/2/2012, 18:04 Titel:


ich nahm an, den stierling hättst du vom rapp übernommen was die luftverflüssigung angeht...sehe ich ähnlich. nach linde wird man mit hausmitteln kaum oder garnicht schaffen, ne kondensation am mehrstufigen stirling (incl pulsrohr, was schließlich nix anderes ist, als ne art mutierter thermoakustikmotor und damit ein mutierter stirling) könnte gerade so zu schaffen sein. die sprudelautomaten-kohlensäureflaschen kann man mittels einer einfachen standard-kanüle zum "schnee"machen verwenden, zumindest solange sie noch etwas druck haben.

Display: 16126

Autor

Nachricht

CD-ROM-LAUFWERK

Hier seit: 08.09.2003
Beiträge: 6366

Verfasst am: 8/2/2012, 19:43 Titel:


Neptunium hat geschrieben: Diese Woche hätte man die verdichtete Luft über Nacht auf -15°C abkühlen können. Da wäre schon ziemlich viel ausgefroren. Ich komme bei 14 bar überschlägig auf eine Taupunkt von -41°C. Erst diese Stufe friert wieder ein. Falls sich jemand auf den Weg mach, die Feuchtigkeit so rauszubekommen: Wenn man die Luft entspannen würde, wieder verdichten und wieder auf -15°C abkühlen, dann liegt der Taupunkt bei -62°C - beim nächstenmal bei -80°C. Das ist dann weniger als 1 Vol-ppm H2O-Gas in der Luft, da kann dann nicht mehr viel vereisen. nein, das geht natürlich nicht wenn man die komprimierte luft einmal ausfriert hat man den niedrigst möglichen wassergehalt erreicht, egal ob ich nochmal entspanne und komprimiere - womit ich ja nur wieder den gleichen zustand erreichen würde (100% rel. luftfeuchte bei -15°C) Zitat: Mit einem Wirbelrohr -was auf der vorherigen Seite erwähnt wurde- habe ich schon experimentiert. Allerdings nur mit einem selber "gebastelten". Professionelle schaffen etwa -45°C an der Kaltseite und +110°C an der Heißen bei ca 6bar. Eine Reihenschaltung ist möglich, wenn man genügend großen Luftdruck hat. Man kann also die -45°C in ein weiteres Wirbelrohr leiten und entsprechend noch viel kältere Temperaturen erreichen.. auch hier würde ich einfach mit den -45°C die druckluft kühlen... ist doch viel einfacher und sicher auch besser aber so ein rohr muss man erstmal haben.... mit 1000l/min könnte ich wohl so ~800W schaufeln, womit man wirklich SEHR viel luft verflüssigen könnte, wenn man nur einen guten wärmetauscher hat aber wie gesagt... erstmal sowas finden... und dann auch iwie bekommen! und daher wird das wohl, wenn es auch die beste option ist, scheitern... ein stirling hätte natürlich auch was, aber da sind die leistungen nurnoch bei ~15W für sehr viel geld...

_________________

Display: 16126

Autor

Nachricht

Neptunium

Hier seit: 04.11.2011
Beiträge: 484

Verfasst am: 9/2/2012, 12:56 Titel:


Zitat: nein, das geht natürlich nicht Tschuldigung, da hatte ich irgendwie eine Denkpause. Ich habe einen Rechenschieber für Taupunktsrechnung bzw. Feuchte allgemein und da kann man natürlich das dreimal einstellen ohne einmal darüber nachzudenken. Die erste funktionierende Maschine von Herrn Linde lief zwei Tage bis der erste Tropfen flüssige Luft herauskam.

_________________
Die kritische Masse von Neptunium beträgt 60kg - Ich wiege 80kg

Display: 16126

Autor

Nachricht

Zuschauer

Hier seit: 24.07.2009
Beiträge: 608

Verfasst am: 9/2/2012, 13:27 Titel:


Wenn es um billig, einfach und kleine Mengen geht, dann könnte man eventuell mit diesen Handpumpen aus dem Schießsport (Luftwaffen) arbeiten. Ein Bekannter hat mir das mal gezeigt, er hat den kleinen Drucklufttank (Luftpistole) mit gut über 200bar gefüllt. Da müssten doch schon ein paar Gase flüssig werden...(?)

Display: 16126

Autor

Nachricht

CD-ROM-LAUFWERK

Hier seit: 08.09.2003
Beiträge: 6366

Verfasst am: 9/2/2012, 20:23 Titel:


Zitat: er hat den kleinen Drucklufttank (Luftpistole) mit gut über 200bar gefüllt. Da müssten doch schon ein paar Gase flüssig werden...(?) siehe Kritischer Punkt es geht also kurz gesagt so nicht, luft zu verflüssigen - auch mit 10000bar nicht so eine handpumpe hat viel zu wenig leistung und volumenstrom zum verflüssigen durch entspannung Zitat: Die erste funktionierende Maschine von Herrn Linde lief zwei Tage bis der erste Tropfen flüssige Luft herauskam. er hatte aber vermutlich auch keinen 11kW kompressor und so gute isolation mein problem ist einfach nur der wärmetauscher, alles andere ist ein klacks im vergleich dazu es handelt sich dann um einen hohen volumenstrom der möglichst perfekt gegenstromgekühlt werden muss von einem noch viel größeren (kalten) volumenstrom letzten endes muss das ganze bei diesem volumenstrom ~200°C temperaturdifferenz austauschen können, sonst funktioniert es nicht dh. vom entspannungspunkt bis zur entkopplung der kompr. von der entspannten luft muss dieser wärmetausch erfolgt sein und genau das ist das problem... ich habe im moment keine richtige idee wie man das machen könnte zb. könnte man vermutlich tatsächlich eine einfache diskontinuierliche schaltung aus ein oder 2 druckbehältern machen aber soetwas wäre zwangsläufig arbeitsaufwand, da ich sicher keine elektrische schaltung einbaue so etwa: dh. ich öffne das linke ventil, die druckluft strömt durch den linken behälter, wird unten in der mitte nach dem offenen ventil entspannt, dann durch den rechten behälter, gibt seine wärme ab und strömt dann durch das offene ventil oben dann das ganze für die rechte seite etc. so wird immer ein behälter gekühlt und im nächsten schritt hierdurch die druckluft vorgekühlt ist aber richtig viel personalaufwand! ein einfacher gegenstromwärmetauscher wäre da um einiges angenehmer

_________________

Display: 16126

Autor

Nachricht

Zuschauer

Hier seit: 24.07.2009
Beiträge: 608

Verfasst am: 10/2/2012, 13:31 Titel:


@CD-ROM Ah ok, hatte nicht daran gedacht, daß man das flüssige Gas ja dann außerhalb des Tanks braucht Mein Gedanke war, daß die Luft im Tank ja flüssig werden müsste, ab einem gewissen Druck. So wie man es z.B. mit einer gewöhnlichen Spritze und Feuerzeuggas machen kann. -> Butan in eine geöffnete Spritze lassen, Kolben von Hand fest zusammenpressen (Öffnung natürlich dicht verschließen), Gas wird sofort flüssig. Aber klar, möchte man eine nennenswerte Menge flüssige Luft erzeugen, reicht eine Handpumpe im Leben nicht aus. Die Kühlung scheint tatsächlich das größte Problem zu sein, alles andere scheint mir auch nicht all zu schwierig. Vielleicht wird es einfacher, wenn man nicht vorhat, flüssige Luft "live" zu erzeugen, on-the-fly sozusagen - sondern sie nach und nach verflüssigt, z.B. folgendermaßen: Luft komprimieren, Tank wird warm. Tank abkühlen lassen (-> Zeit). Luft entlassen, Tank wird kalt (kälter als am Anfang). Kälte "speichern". Vorgang wiederholen, bis Temperatur tief genug. Nur mal so grob gesagt. Im Prinzip also wie in deiner Zeichnung (und Erklärung), nur eben nicht so schnell (nicht live). Oder: An meinem normalen 12-bar Kompressor bildet sich an der Auslassdüse schon nach recht kurzer Zeit gefrorenes Kondenswasser. Wenn man mehrere Aggregate benutzen würde, bildet sich nach jeder "Stufe" immer kältere Luft, man würde die Kühlung also auf mehrere Geräte aufteilen.. Oder man kühlt mit Stickstoff

Display: 16126

Autor

Nachricht

Glaskocher

Hier seit: 02.05.2008
Beiträge: 1347
Wohnort: Leverkusen

Verfasst am: 10/2/2012, 19:51 Titel:


Zuschauer hat geschrieben: ...Oder man kühlt mit Stickstoff ..., den man woher bekommt? Das oben diskutiete Verfahren mit der Gegenstromkühlung (das entspannte Gas nimmt die Wärme aus dem Gas, das gerade auf dem Weg zur Düse ist) ist schon recht gut erprobt. Der Nachteil einen "hauhaltsüblichen" Kompressors ist nur, daß man nicht auf relativ hohe Drücke kommt, um rasch viel Abkühlung durch die Entspannung zu erreichen. Jedes Bar Druck liefert nur eine gewisse Anzahl an Graden der Abkühlung.

Display: 16126

Autor

Nachricht

Acrakatau

Hier seit: 09.01.2011
Beiträge: 343

Verfasst am: 10/2/2012, 20:59 Titel:


Um das Problem mit dem Gegenstromkühler zu verkleinern, wäre die schonmal genannte vorkühlung sehr hilfreich. Wenn man die Luft von 25°C auf -20°C abkühlt, was mit einem Kühlmodul aus einem Gefrierschrank möglich wäre, würde man immerhin schonmal 45K Temperaturdifferenz erreichen. Diese kann man dann beim Gegenstromkühler einsparen. Denn Gegenstromkühler hätte ich jetzt, ähnlich wie in einem deiner Links, als Rohrbündelwärmetauscher aufgebaut. dies kann man auch selber einfach realisieren (dadurch sehr billig). Wenn wir von einem Druck von 8bar ausgehen (ich weiß jetzt nicht, wie viel du nutzen möchtest), würde sich die Luft nur um ca. 2K abkühlen, d.h. der Wärmetauscher sollte wirklich gut sein. Ansonsten zur Lufttrocknung, würde ich es so machen, wie auch auf allen Bildern. Die Luft, die aus dem wärmetauscher kommt wird direkt wieder vom kompressor angesogen. Dieser geschlossene Kreislauf hat dann ein Ventil (rückschlagventil würde hier evtl. gehen) sodass der Kompressor auch Luft von ausen ansaugen kann.

_________________

Display: 16126

Autor

Nachricht

CD-ROM-LAUFWERK

Hier seit: 08.09.2003
Beiträge: 6366

Verfasst am: 10/2/2012, 22:49 Titel:


eine erneute ansaugung der prozessluft ist quasi ausgeschlossen und nur für das sparen des trocknungsaufwand auch nicht nötig sicherlich ist es im sommer eine gute idee mit einem normalen gefrierschrank schonmal auf -25°C zu kühlen sollte ich also bei 10°C druckluft auf -160°C kömmen, würde dies also das verflüssigen ermöglichen bis ich dahin gekommen bin, muss ich aber erstmal ganz andere probleme lösen nochmal zum wärmetauscher: natürlich ist ein (langer) rohrbündelwärmetauscher gut ABER er hat eine viel zu geringe oberfläche und ist im prinzip nur für flüssige stoffe geeignet ein viel effektiverer aufbau ist der, den auch autokühler oder der kompressor selbst nutzen, was auch ein autokühler ist mit 2 seperaten kreisläufen so ganz für mich stelle ich mir das auch so vor, muss aber erstmal ausholen um es zu erklären: so ein kühler besteht aus segmenten, die einfach wärmeschlüssig zusammengepresst/verbunden werden das ist der öl (linke 2/3) und durckluftkühler (rechtes drittel) des kompressors, nach meiner intensiven reiniung: dieses bild zeigt die kühlrippen, durch die vom motor angetrieben luft strömt: hier sind die rippen, an die die druckluft ihre wärme abgibt: deutlich zu sehen sind die einzelnen segmente, vorallem bei der innenaufnahme würde man nun einige solche (von der innenaufnahme) segmente direkt aufeinander stapeln, wärmeschlüssig, und dann je segment abwechselnd die druckluft und die entspannte luft durchströmen lassen, hätte man einen extrem guten gegenstromwärmetauscher dabei würde die länge die effizienz bestimmen und die anzahl der segmente bzw. deren tiefe die mögliche durchflussmenge im prinzip wie ein plattenwärmetauscher nur mit viel höherer effizienz für gase bei gleicher länge, breite und tiefe wie auf den bildern sollte eine luftverflüssigung schon kein problem mehr sein, und das bei großen kühlleistungen mit viel verflüssigter luft aber dies ist leider fast schon unmöglich, weil diese systeme immer nur einen geschlossenen kreislauf haben und so wie auf dem bild der 2. einfach offen ist für durchströmende luft das verhältniss durckluftkühlfläche zu luftkühlfäche ist angesichts der größeren strömungsgeschwindigkeit der entspannten luft vermutlich direkt zu übernehmen und liegt vermutlich bei 1 zu 2,5-3 wenn jemand also dazu irgendwelche infos hat woher man sowas bekommen könnte oder wo man es in auftrag geben kann... her damit! das ist in diesem fall "der heilige gral" und die restliche konstruktion wäre dann nurnoch ein kinderspiel (isolierung, entspannung, flüssigluftentnahme, verbindungen)

_________________

Display: 16126

Autor

Nachricht

Wirehead

Alter: 16
Hier seit: 13.02.2007
Beiträge: 1491
Wohnort: Trier

Verfasst am: 11/2/2012, 14:44 Titel:


Man müsste sowas wie ein Microchannel Plattenwärmetauscher haben. Ob es sowas gibt oder überhaupt beschaffbar ist konnte ich auf die schnelle nicht rausbekommen. Wobei Microchannel das Stichwort wäre... Die Regeneratorsache steigt und fällt mit den beiden Umschaltventilen. Diese müssen die Temperatur abkönnen. Kugelhähne wären denkbar dazu, würde auf nen Versuch ankommen. Sämtliche Stickstoffgeneratoren für den kleinen Bedarf (10L/24h) laufen mit Pulsrohren bzw. "akustisch angetriebenen" Stirling Maschinen. http://www.google.de/search?hl=de&q=LN2+Generator&gs_sm=3&gs_upl=1410l8607l0l8767l13l10l0l0l0l0l2534l2534l9-1l1l0&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.,cf.osb&biw=1024&bih=545&um=1&ie=UTF-8&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&ei=b2E2T_P4Hc7o-gb_0KGYAg Der Kollege mit dem Torrseal hat so einen auch rumliegen gehabt, der Aufbau ist nicht kompliziert und der Kaltkopf als Ersatz ist auch nicht Teuer. Vieleicht wäre die bastellei in diese Richtung auch eine Überlegung wert.

_________________
...enthält 72% des empfohlenen Tagesbedarfs an natürlichem Asbest.

Die Bitterkeit schlechter Qualität hält noch lange an, wenn die Süße des Preises längst verflogen ist...

Display: 16126

	\|\| Forum-index » Chemie » Physikalische Chemie » Luft verflüssigen
Gehe zu Seite Zurück 1, 2, 3, 4 Weiter

Software: p-h-p-B-B-2 plus 1 Punkt 5