DE1910574A1

DE1910574A1 - Enriching a gas mixture or separating its - compounds

Info

Publication number: DE1910574A1
Application number: DE19691910574
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Westermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-03-01
Filing date: 1969-03-01
Publication date: 1970-09-10

Abstract

A gas mixture stream consisting of two or more components is taken through one or more heterogeneous and/or homogeneous magnetic fields and divided into part streams by utilising varying diamagnetic or paramagnetic properties. Specifically provision is made for a gas mixture guide duct with branches for the gas components, permanent or electromagnets being provided in the branch areas or their vicinity.

Description

11Verfahren und Vorrichtung zur Anreicherung oder Trennung eines Gasgemisches" ~ Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anreicherung oder Trennung eines Gasgemisches.11 Process and device for the enrichment or separation of a gas mixture " ~ The invention relates to a method and a device for enrichment or Separation of a gas mixture.

Bei den bekannten Verfahren wird die Trennung bzw. Anreicherung mit Hilfe von Aggregatzustandsänderungen oder mit Ab- bzw. Adsorptionsverfahren bewerkstelligt. Es ist auch bekannt, Gase durch chemische Reaktionen zu trennen bzw. anzureichern. Ebenso sind Verfahren bekannt, die mit Hilfe von durchlässigen Membranen arbeiten.In the known methods, the separation or enrichment is with With the help of changes in the state of aggregation or with absorption or adsorption processes. It is also known to separate or enrich gases by chemical reactions. Processes are also known which work with the aid of permeable membranes.

Die bekannten Verfahren erreichen die Gasanreicherung oder Gastrennung teilweise nur indirekt und sind deshalb sehr aufwendig. Bestimmte Gasgemische können dabei überhaupt nicht angereichert oder getrennt werden. Vielfach müssen die einzelnen Gaskomponenten dabei verschiedene Umformungen durchlaufen, die wiederum weitere Aufbereitungen erforderlich machen. Häufig müssenauch bestimmte Komponenten als unbrauchbares Nebenprodukt ausgeschieden werden. Das bekannte direkte Verfahren, die Trennung bzw.The known processes achieve gas enrichment or gas separation sometimes only indirectly and are therefore very complex. Certain gas mixtures can are not enriched or separated at all. In many cases the individual must Gas components undergo various transformations, which in turn undergo further transformations Make preparations necessary. Often certain components must also be used as useless by-product are excreted. The well-known direct method, the separation or

Anreicherung mit Hilfe von selektiv durchlässigen Membranen durchzuführen, ist in der Anwendung sehr begrenzt und empfindlich.Carry out enrichment with the help of selectively permeable membranes, is very limited and sensitive to use.

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zu schaffen, das es erlaubt, auf direkte und einfache Weise Gaskomponenten aus einem Gasgemisch heraus anzureichern oder zu trennen bzw.The aim of the invention is to create a method that allows gas components in a direct and simple way a gas mixture to enrich or to separate or

sie einem Gasgemisch zu entziehen, ohne daß das Gasgemisch oder einzelne Komponenten einer Umwandlung oder sonstigen Veränderung unterworfen werden müssen. Es ist ferner Zweck der Erfindung, eine einfache und zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.to withdraw them from a gas mixture without affecting the gas mixture or individual Components must be subjected to a conversion or other change. It is also the purpose of the invention to provide a simple and convenient device for Implementation of the procedure to create.

Erfindungsgemäß wird ein Strom eines aus zwei oder mehreren Komponenten zusammengesetzten Gasgemisches durch ein oder mehrere inhomogene und/oder homogene Magnetfelder geleitet und unter Ausnutzung der unterschiedlichen dia- oder paramagnetischen Eigenschaften der "Gaskomponenten in Teilströme zerlegt.According to the invention, a stream becomes one of two or more components composite gas mixture by one or more inhomogeneous and / or homogeneous Magnetic fields guided and taking advantage of the different dia- or paramagnetic Properties of the "gas components broken down into partial flows.

Das Verfahren nach der Erfindung beruht darauf, daß alle Gasmoleküle eines bestimmten Gases bestimmte dia- oder paramagnetische Eigenschaften haben, wobei diese Eigenschaften von Gas zu Gas sehr unterschiedlich sein können.The method according to the invention is based on the fact that all gas molecules a certain gas have certain dia- or paramagnetic properties, these properties can be very different from gas to gas.

Auf diese Moleküle wird in einem Magnetfeld entsprechend ihrer magnetischen Eigenschaften eine mehr oder weniger starke Richtkraft ausgeübt, die teilweise auch noch temperaturabhängig ist.On these molecules is placed in a magnetic field according to their magnetic Properties exerted a more or less strong directional force, partly also is still temperature dependent.

Bei einem Gasgemisch mit mehreren Komponenten sind die magnetischen Eigenschaften der Komponenten unterschiedlich, so daß sich im Magnetfeld unterschiedliche Richtkräfte ergeben, die Ursache für den Anreicherungs- bzw. Trennungseffekt sind, wenn sie gegenüber sonstigen Strömungskräften überwiegen. Der Anreicherungs- bzw. Trennungseffekt ist außer von Eigenschaften des Magnetfeldes und der Gastemperatur auch stark von der Differenz der magnetischen Eigenschaften der verschiedenen, im Gasgemisch enthaltenen Gasmoleküle abhängig und steigt mit diesen.In the case of a gas mixture with several components, the components are magnetic Properties of the components differ, so that different in the magnetic field Directional forces result, which are the cause of the enrichment or separation effect, if they outweigh other flow forces. The enrichment resp. Separation effect is apart from properties of the magnetic field and the gas temperature also greatly dependent on the difference in the magnetic properties of the various, im Gas mixture contained gas molecules dependent and increases with these.

Die durch die Magnete beeinflußten Gaskomponenten werden nach einem Weiterbildungsgedanken'der Erfindung mittels elektrischer Heizung oder durch Blasen bzw. Saugen zur Weiterverarbeitung aus dem Wirkbereich der Magnete in gewünschte Richtungen gelenkt. Dabei kann ein Teil strom oder mehrere Teilströme der abgesonderten angereicherten Gaskomponente nach Art einer Rückführung an günstiger Stelle im Bereich des Magnetfeldes dem Gasgemischstrom wieder zugeführt werden. In gleicher Weise läßt sich auch ein Teilstrom oder mehrere Teilströme des nicht abgelenkten Reststromes durch Rückführung an günstiger Stelle dem Gasgemischstrom beimischen. Bei einem Gasgemischstrom aus mindestens drei Komponenten mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften kann dieser durch mehrere hintereinanderliegende gleich oder ungleich ausgebildete Magnetfelder geleitet und mehrfach aufgespalten werden. Zweckmäßigerweise wird der Gasgemischstrom einer durch Umlenkung oder anderer Mittel herbeigeführten Komprimierung und anschließender, noch im Bereich des Magnetfeldes erfolgenden Expandierung unterworfen. Eine wirkungsvolle Trennung oder Anreicherung wird durch Parallel- und/odcr 1ehrfachamwencun# der Verfahrensschritte erreicht. Bei bestimmten Gasgemischen ist es zweckmäßig, diese vor der Anreicherung und/oder Trennung einer Erwärmungs- oder Abkühlungsprozeß und/oder einem Reinigungs- oder Trocknungsprozeß zu unterwerfen. Der Gasgemischstrom und die getrennten Teilströme sollen im Bereich des Magnetfeldes und der Verzweigung in einer Translationsbewegung, die auch mit einer Rotationebewegung kombiniert sein kann, gehalten werden. -e abgelenkte Gaskomponente 6der Gaskomponenten werden durch das Magnetfeld aus dem Gasgemischstrom heraus#eführt und- dann vom Magnetfeld gelöst und getrennt abgeführt. Die abgelenkte Gaskomponente bzw.The gas components influenced by the magnets are after a Further training ideas of the invention by means of electrical heating or by blowing or suction for further processing from the effective area of the magnets in the desired Directed directions. It can be a partial stream or several partial streams of the separated enriched gas component in the manner of a return at a favorable point in the area of the magnetic field can be fed back into the gas mixture flow. In the same way A partial flow or several partial flows of the non-deflected residual flow can also be used Mix in the gas mixture stream at a favorable point by recirculation. At a Gas mixture stream from at least three components with different magnetic Properties can be equal or unequal through several consecutive ones formed magnetic fields are conducted and split up several times. Appropriately the gas mixture flow is brought about by deflection or other means Compression and subsequent expansion still taking place in the area of the magnetic field subject. An effective separation or enrichment is achieved through parallel and / or multiple steps in the process are achieved. With certain gas mixtures it is advisable to do this before the enrichment and / or separation of a heating or to subject to a cooling process and / or a cleaning or drying process. The gas mixture flow and the separate partial flows should be in the area of the magnetic field and the branching in a translational motion that also with a rotational motion can be combined. -e deflected gas component 6 of the gas components are led out of the gas mixture stream by the magnetic field and then from the Magnetic field released and discharged separately. The deflected gas component respectively.

die Gaskomponenten können auch durch das Magnetfeld im Gasgemischstrom an einer bevorzugten Stelle gesammelt und dann gelöst und anschließend abgesondert werden.the gas components can also flow through the magnetic field in the gas mixture collected in a preferred location and then dissolved and then sequestered will.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem Führungskanal für das Gasgemisch, der mit Abzweigungen für die Gaskomponenten versehen ist, wobei im Bereich der Abzweigungen oder in deren Nachbarschaft Permanent- oder Elektromagnete angeordnetsind.The device according to the invention for performing the method consists from a guide channel for the gas mixture, the one with branches for the gas components is provided, whereby in the area of the branches or in their vicinity permanent or electromagnets are arranged.

Die Magnete können zum Führungskanal so orientiert sein, daß das Magnetfeld symmetrisch oder auch unsymmetrisch zum Gasstrom ist. Es ist eine. Anordnung der Magnete möglich, die ein in Richtung des Gasstromes verlaufendes Feld erzeugen. Das Magnetfeld kann aber auch senkrecht zum Gasstrom orientiert sein oder einen anderen Winkel mit diesem bilden. Zweckmäßigerweise sind in dem Führungskanal an den Verzweigungsstellen durchlässige Trennschichten vorgesehen. Der Führungskanal ist zweckmäßigerweise so ausgeführt, daß sein Querschnitt an der Eintrittsstelle in den Magnetbereich kleingehalten ist. Zur Trennung der einzelnen Gaskomponenten sind im Führungskanal Regeleinrichtungen und Stellglieder vorgesehen. Zur Erzeugung einer Rotationsbewegung des Gasstromes sind Dralleinsätze im Führungskanal angeordnet, die durch gewundene Flächen gebildet werden. Der Führungskanal kann auch durch Einsätze in Doppel-' oder-Mehrfachrohre aufgeteilt sein. Je nach Anordnung der Magnete und der Abzweigungen ist eine konische Verjüngung oder Erweiterung oder ein gleichbleibender Führungskanalquerschnitt erforderlich.The magnets can be oriented to the guide channel so that the magnetic field is symmetrical or asymmetrical to the gas flow. It is one. Arrangement of Magnets possible, which generate a field running in the direction of the gas flow. However, the magnetic field can also be oriented perpendicular to the gas flow or a make another angle with this one. Appropriately, are in the guide channel Permeable separating layers are provided at the branch points. The guide channel is expediently designed so that its cross-section at the point of entry is kept small in the magnet area. For separating the individual gas components control devices and actuators are provided in the guide channel. To the generation a rotational movement of the gas flow, swirl inserts are arranged in the guide channel, which are formed by winding surfaces. The guide channel can also be through inserts be divided into double 'or multiple pipes. Depending on the arrangement of the magnets and of the branches is a conical taper or widening or a constant one Guide channel cross-section required.

Anhand der Zeichnung sei die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is based on several exemplary embodiments with the aid of the drawing explained in more detail.

In Fig. la und 18 ist eine Vorrichtung zur Trennung von Gaskomponenten im Prinzip dargestellt, wobei Fig. Ib einen Schnitt gemäß der Linie E-F nach Fig. la wiedergibt. In Fig. 2a und 2b ist eine Variante der Anordnung nach Fig. Ia und Ib wiedergegeben, wobei Fig. 2b einen Schnitt gemäß-der Linie E-F nach Fig. 2a darstellt.In Fig. La and 18 is a device for separating gas components shown in principle, Fig. Ib a section along the line E-F of Fig. la reproduces. In Fig. 2a and 2b is a variant of the arrangement according to Fig. Ia and Ib reproduced, FIG. 2b showing a section along the line E-F according to FIG. 2a.

Fig. 3a und 3b zeigen eine Anordnung mit Einrichtung zur Komprimierung und nachfolgender Expandierung des Gasstromes, wobei Fig. 3b einen Schnitt gemäß der Linie E-F nach Fig. 3a wiedergibt. In Fig. 4a und 4b ist eine Vorrichtung mit sich konisch erweiternden Führungskanal für den Gasstrom dargestellt. Fig. 4b ist wieder eine Schnittdarstellung gemäß der Linie E-F nach Fig. 4a. Die Vorrichtung nach Fig. 5a und 5b ist mit einem Dralleinsatz zur Erzeugung einer Rotationsbewegung für den Gasstrom ausgerüstet. Fig. 5b ist eine Schnittdarstellung nach der XinieoE-F von Fig. 5a. In Fig. 6a und 6b ist eine symmetrische Hagnetanordnung mit zentrischer Abzweigungsleitung für die abzutrennende Gaskomponente wiedergegeben. Fig. 6b stellt einen Schnitt gemäß der-Linie E-F nach Fig. 6a dar.3a and 3b show an arrangement with a device for compression and subsequent expansion of the gas flow, FIG. 3b being a section according to FIG the line E-F of Fig. 3a reproduces. In Fig. 4a and 4b is a device with shown conically widening guide channel for the gas flow. Figure 4b is again a sectional view along the line E-F according to FIG. 4a. The device according to Fig. 5a and 5b is with a twist insert for generating a rotational movement equipped for the gas flow. Fig. 5b is a sectional view according to the XinieoE-F of Fig. 5a. In Fig. 6a and 6b is a symmetrical magnet arrangement with a central Branch line for the gas component to be separated is shown. Fig. 6b represents a section along the line E-F of Fig. 6a.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 7a und 7b ist ein ringförmiger mit Dralleinrichtung im Magnetbereich versehener Führungskanal vorgesehen. Fig. 7b ist eine Schnittdarstellung gemäß der Linie E-F nach Fig. 7a. In Fig. 8a und 8b ist eine Vorrichtung dargestellt, bei der die Magnetanordnung in-bezug auf den Führungskanal so orientiert ist, daß das Magnetfeld in Richtung des Gasstromes verläuft. Fig. 8b zeigt eine um 900 gegenüber Fig. 8a versetzte Ansicht. In the device of Fig. 7a and 7b is an annular with Swirl device in the magnet area provided guide channel. Figure 7b is a sectional view along the line E-F of FIG. 7a. In Fig. 8a and 8b show a device in which the magnet arrangement in relation is oriented on the guide channel so that the magnetic field in the direction of the gas flow runs. FIG. 8b shows a view offset by 900 compared to FIG. 8a.

Bei der Vorrichtung nach Fig. la und Ib ist ein Führungskanal 1 vorgesehen, der mehrere hintereinanderliegende Abzweigungen 2, 3 und 4 aufweist. Die Abzweigungen sind mit Hilfe einer gasdurchlässigen Trennschicht 5 von dem eigentlichen Führungskanal getrennt. Im Bereich der Abzweigungen 2, 3 und 4 sind Magnete 6, 7 und 8 vorgesehen, die mit ihren Polschuhen (in Fig. Ib sind Pol schuhe 8a und 8b des Magneten 8 dargestellt) den im Querschnitt trapezförmigen Führungskanal 1 flankieren. Der Querschnitt des Führungskanals verengt sich in der durch Pfeile anSedeuteten. Strömungsrichtung des Gasgem5sches. Durch im Führungskanal.angeordnete Stellglieder C> kann die Strönungsgeschwindigkeit und der Abscheidungsprozentsatz gerf werden. Stellglieder 2a, 3a und 4a sind auch in-dcn Abzweiungcn 2, 3 bzw 4 vorgesehen. Das in dem Führungskanal 1 strömende Gasgemisch QG wird infolge der marnetischen Eigenschaften der Gaskomponenten unter dem Einfluß der Magnete 6, 7 und 8 zunindest teilweise in die einzelnen Komponenten aufgespalten. QA ist die Gaskomponente, die sich am meisten durch das Magnetfeld beeinflussen läßt und daher zuerst aus dem gasstrom austritt. Die Komponente QB läßt sich weniger gut als beeinflussen und tritt daher später aus. Während QA bereits deren die Abzweigung 2 abfließt, wird QR durch die Abzweigung 3 geleitet. QC ist am wenigsten beeinflußbar und tritt daher erst dUrch die Abzielgung 4 aus dem Gasgemisch aus. Der Strömungsquerschnitt für das Gasgemisch QG ist oberhalb der Magnete relativ schmal gehalten, wodurch eine bessere Gleichzeitigkeit beim Austritt aus dem Gesamt strom an einem bestimmten Austrittsort erzielt wird.In the device according to FIGS. 1 a and 1 b, a guide channel 1 is provided which has several branches 2, 3 and 4 located one behind the other. The branches are separated from the actual guide channel with the aid of a gas-permeable separating layer 5. In the area of the branches 2, 3 and 4 magnets 6, 7 and 8 are provided, which flank the guide channel 1 with a trapezoidal cross-section with their pole shoes (pole shoes 8a and 8b of the magnet 8 are shown in FIG. 1b). The cross section of the guide channel narrows in that indicated by arrows. Direction of flow of the gas mixture. The flow rate and the separation percentage can be adjusted by means of actuators C> arranged in the guide channel. Actuators 2a, 3a and 4a are also provided in the branches 2, 3 and 4, respectively. The gas mixture QG flowing in the guide channel 1 is due to the Marnetic properties of the gas components at least partially split up into the individual components under the influence of magnets 6, 7 and 8. QA is the gas component that can be influenced most by the magnetic field and therefore emerges from the gas flow first. The component QB can be less than influenced and therefore emerges later. While QA is already flowing off branch 2, QR is routed through branch 3. QC can be influenced the least and therefore only emerges from the gas mixture through target 4. The flow cross-section for the gas mixture QG is kept relatively narrow above the magnets, as a result of which a better simultaneity is achieved when exiting the total stream at a certain exit location.

Bei der Ausführung nach Fig. 2a und.2b ist ein sich in Strömungsrichtung konisch erweiternder Führungskanal 10 vorgesehen, der von Magneten 11, 12, 13 flankiert wird.In the embodiment according to FIGS. 2a and 2b, a is located in the direction of flow A conically widening guide channel 10 is provided which is flanked by magnets 11, 12, 13 will.

Die Magnete haben eine ähnliche Form wie die Magnete 6, 7 und 8 der Anordnung nach Fig. 1a und. ib. Unterhalb der Magnete sind im Führungskanal in Strömungsrichtung verlaufende Abzweigungen 14, 15, 16 und 17 vorgesehen. Am Eingang dieser Abzweigungen sind Stellglieder 18 angebracht, die die Breite der Einmündungen in die Abzweigungen variieren können. Wegen des sich erweiternden Strömungsquerschnittes muß das in Richtung des eingezeichneten Pfeiles strömende Gasgemisch QG auch eine Querströmung ausführen, ~w(j'bei sich die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit verlangsamt. Die Querströmung wird dabei im wesentlichen von den beeinflußbaren Komponenten unter dem Einfluß der J#agnetfelder herbeigeführt. Es wird auch hierbei die Komponente QA, die die stärksten magnetischen Eigenschafier aufweist, am weitesten abgelenkt, so daß diese durch die am weitesten rechts liegende Abzweigung 17 abfließt. Dic weniger stark magnetischen Komponenten QB, QC und die Rest strömung QR fließen durch die Abzweigungen 16 bzw. 1' bzw. 14.The magnets have a similar shape to magnets 6, 7 and 8 of the Arrangement according to Fig. 1a and. ib. Below the magnets are in the guide channel in the direction of flow extending branches 14, 15, 16 and 17 are provided. At the entrance to these junctions actuators 18 are attached, the width of the junctions in the branches can vary. Because of the widening flow cross-section, the in The gas mixture QG flowing in the direction of the arrow shown also has a cross flow perform, ~ w (j 'when the original flow velocity slows down. The cross flow is essentially influenced by the components that can be influenced brought about by the influence of the hunting fields. Here, too, it becomes the component QA, which has the strongest magnetic properties, the most distracted, so that it flows off through the junction 17 furthest to the right. Dic less strongly magnetic components QB, QC and the rest of the flow QR flow through the branches 16 and 1 'and 14, respectively.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 3a und' 3b ist ein Führungskanal 20 vorgesehen, der im Bereich der Magneten 21, 22 einen Knick aufweist, so daß das Gasgemisch eine änderung seiner Strömungsrichtung erfährt. Unterhalb der Magnete gabelt sich der FUhrungskanal in zwei Kanäle 23 und 24.In the device according to FIGS. 3 a and 3 b, there is a guide channel 20 provided, which has a kink in the area of the magnets 21, 22, so that the Gas mixture experiences a change in its direction of flow. Below the magnets the guide channel forks into two channels 23 and 24.

Es sind sowohl an der Gabelung des Hauptführungskanals als auch in den Abzweigkanälen Stellglieder 25 26 und 27 vorgesehen. Durch die Umlenkung der Strömung im Fthrungskanal 20 ergibt sich eine leichte Verdichtung des Gasgemisches im Bereich der Magnete, d. h., das Gasgemisch wird praktisch voll in das Magnetfeld gebracht. Beim Weiterfließen normalisiert sich die Strömung und expandiert, so daß wieder der-volle zur Verfügung stehende Querschnitt ausgenutzt wird. Dabei wirdxdie beeinflußbare Komponente mehr im Magnetfeld gehalten als der Rest, so daß sich eine Anreicherung ergibt. Diese angereicherte Komponente fließt über den Kanal 24 ab, während der Rest QR durch den Kanal 23 geleitet wird.There are both at the fork of the main duct as even Actuators 25, 26 and 27 are provided in the branch ducts. Through the diversion the flow in the guide channel 20 results in a slight compression of the gas mixture in the area of magnets, d. that is, the gas mixture is practically fully immersed in the magnetic field brought. As the flow continues, the flow normalizes and expands, so that the full available cross-section is used again. Thereby xdie influenceable component held more in the magnetic field than the rest, so that a Enrichment results. This enriched component flows out via channel 24, while the remainder QR is passed through channel 23.

Die Anordnung nach Fig. 4a und 4b entspricht im wesentlichen der Anordnung nach Fig. 2a und 2b. Der Führungskanal 30 ist hierbei so ausgebildet, daß die Magnete 31, 32 und 33 lediglich einen erweiterten Teil 30a des Führungskanals beeinflusen. Hinter den Magneten in Strömungsrichtung des Gases gesehen, verzweigt sich der Führungskanal wie bei der Ausführung nach Fig. 3a und 3b in zwei Teilkanäle 34 und 35. Sowohl an der Gabelung als auch in den Teilkanälen sind Stellglieder 36 bzw. 37 bzw. 38 vorgesehen Die Vorrichtung nach Fig, 5a und 5b ist mit einem im Qüerschnitt kreisförmigen Führungskanal 40 versehen, der sich in Strömungsrichtung im Bereich von Magneten 41 und 42 konisch verjüngt. Oberhalb dieser Verjüngung ist der Führungskanal mit einem Dralleinsatz 43 versehen. Im Bereich der Magnete ist an dem Führungskanal eine durch eine gasdurchlässige Trennschicht 44 vom Führungskanal getrennte Abzweigung 45 vorgesehen. Im Hauptkanal und in der Abzweigung sind wieder Stellglieder.46 und 47 vorgesehen.The arrangement according to FIGS. 4a and 4b essentially corresponds to the arrangement according to FIGS. 2a and 2b. The guide channel 30 is designed so that the magnets 31, 32 and 33 only affect an enlarged part 30a of the guide channel. Behind the magnet, seen in the direction of flow of the gas, the guide channel branches off as in the embodiment according to FIGS. 3a and 3b in two sub-channels 34 and 35. Both at the fork and in the sub-channels are actuators 36, 37 and 38, respectively The device according to FIGS. 5a and 5b is provided with a circular cross-section Guide channel 40 is provided, which extends in the direction of flow in the area of magnets 41 and 42 tapered conically. The guide channel is above this taper a twist insert 43 is provided. In the area of the magnets is on the guide channel a branch separated from the guide channel by a gas-permeable separating layer 44 45 provided. In the main channel and in the branch there are again actuators. 46 and 47 provided.

Der Drålleinsatz versetzt die Strömung des Gasgemisches in inRotation, so daß jedes Gasmolekül mindestens einmal durch das Feld der unsymmetrisch angeordneten Magnete geführt wird. Das Magnetfeld braucht daher nur über den halben Strömungsquerschnitt zu reichen und kann entsprechend stärkersausgeführt werden.The swirl insert sets the flow of the gas mixture in rotation, so that each gas molecule at least once through the field of the asymmetrically arranged Magnets is guided. The magnetic field therefore only needs over half the flow cross-section and can be made stronger accordingly.

Fig. 6a und 6b zeigen ein Beispiel für die symmetrische Anordnung des Magnetfeldes in bezug auf das strömende Gasgemisch. Der Führupkanal 50 ist im Bereich von Magneten 51 und 52 mit einer Einschnürung versehen. Im Bereich der Magnete ist ein zentral angeordnetes Abscheidungsröhr 53 eingebaut, das unterhalb der Magnete aus dem Häuptführungskanal 50 herausführt. Dieses Abzweigungsrohr ist an seinem Eingang mit einer gasdurchlässigen Schicht 54 von dem Hauptführungskanal getrennt. Unterhalb der Magnetanordnung ist sowohl im Haupführungskanal 50 als auch im Abzweigrohr je ein Stellglied 55 bzw 56 vorgesehen, Zentral im Abzweigrohr ist eine elektrische Heizung 57 angebracht.FIGS. 6a and 6b show an example of the symmetrical arrangement of the magnetic field in relation to the flowing gas mixture. The guide channel 50 is in The area of magnets 51 and 52 is provided with a constriction. In the area of magnets a centrally arranged separation tube 53 is installed, which is below the magnets leads out of the main guide channel 50. This branch pipe is on his Entrance separated from the main guide channel by a gas-permeable layer 54. Below the magnet arrangement is both in the main guide channel 50 and in the branch pipe an actuator 55 or 56 is provided, an electrical one is in the center of the branch pipe Heater 57 attached.

Bei dieser Anordnung wird der Strömungsquerschnitt voll vom Magnetfeld erfaßt und die abgelenkte Komponente in der Mitte, in der wegen der Polschunausbildung das Magnetfeld am stärksten ist, abgeführt. Die abgelenkte Komponente QA wird mit Hilfe der elektrischen Heizung aus dem Magnetfeld gelöst.With this arrangement, the flow cross-section is full of the magnetic field detected and the deflected component in the middle, because of the Polschun training the magnetic field is strongest, dissipated. The deflected component QA is with Detached from the magnetic field with the help of the electric heater.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 7a und 7b ist ein Führungskanal 60 vorgesehen, der sich im Bereich von symmetrisch zum Kanal angeordneten Magneten 61a, 61b und 62a, 62b erweitert. In dem erweiterten Teil ist ein zentral angeordneter Einsatz 63 vorgesehen, der den Kanal zu einem im Querschnitt ringförmigen Gebilde macht. Zwischen dem Einsatz 63 und der Führungskanalwand sind Dralleinsätze 64 vorgesehen. An den Führungskanal schließen sich im Bereich der Magnete Abzweigungen 65 und 66 an, die durch gasdurchlässige Trennschichten 67 und 68 vom Führungskanal getrennt sind. In den Abzweigungen sind ferner Heizdrähte 69 zur Ablösung der abgetrennten Gaskomponente vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das ankommende Gasgemisch QG auf mehrere kleinere Einheiten aufgeteilt, so daß ein besserer Wirkungsgrad erreicht wird. Mit Hilfe der Dralleinrichtung wird das Gas in Rotation versetzt, so daß auch hierbei mindestens jedes Gasmolekül einmal in ein Magnetfeld gerät. Mit Hilfe dieser-Konstruktion wird erreicht, daß bei relativ großen Gasgemischourchsätzen das Magnetfeld in den Abmessungen nicht zu groß wird. Das Magnetfeld reicht bis an den Einsatz im Führungskanal heran, so daß garantiert ist, daß das starke Magnetfeld einmal von den Gasmolekülen passiert wird. Da der Abstand vom äußersten Punkt des Magnetfeldes bis in den Raum für die abgesonderte Komponente QA hinter der durchlässigen Trennschicht relativ klein ist, werden die Wege, die die abgesonderten Gasmoleküle zurücklegen müssen, kleingehalten, was sich auf den Wirkungsgrad auswirkt.In the device according to FIGS. 7a and 7b, a guide channel 60 is provided, which are located in the area of magnets 61a, 61b and 62a, 62b expanded. In the extended part there is a centrally arranged insert 63 is provided, which makes the channel into an annular structure in cross-section. Twist inserts 64 are provided between the insert 63 and the guide channel wall. Close to the guide channel in the area the magnets branches 65 and 66, which are separated by gas-permeable separating layers 67 and 68 from the guide channel are separated. In the branches there are also heating wires 69 to detach the separated ones Gas component provided. In this embodiment, the incoming gas mixture QG divided into several smaller units, so that a better efficiency is achieved will. With the help of the swirl device, the gas is set in rotation, so that too at least every gas molecule is exposed to a magnetic field once. With the help of this construction it is achieved that the magnetic field in the Dimensions does not get too big. The magnetic field extends to the insert in the guide channel so that it is guaranteed that the strong magnetic field once from the gas molecules is happening. Because the distance from the outermost point of the magnetic field to the room for the separate component QA behind the permeable separating layer relative is small, the paths that the secreted gas molecules have to cover are kept small, which affects the efficiency.

In den Fig. 8a und 8b ist ein Ausführungsbeispiel-angegeben, bei dem ein Magnet 71 in bezug auf einen Fiihrungskanal 70 so angccrdnet ist, daß das Magnetfeld in bzw.In FIGS. 8a and 8b, an exemplary embodiment is indicated in which a magnet 71 is so angccrdnet with respect to a guide channel 70 that the magnetic field in or

parallel zur Strämungsrichtung des Gases verläuft. Der Führungskanal 70 ist mit Hilfe einer gasdurchlässigen Trennschicht 72 von einem zwischen den Polschuhen des Magneten in den Führungskanal mündenden Abzweigkanal 73 getrennt. Im Bereich des Magneten#ist im Abzweigkanal 7)7 eine elektrische Heizung 74 zum Herauslösen der abgetrennten Komponente QA vorgesehen.runs parallel to the direction of flow of the gas. The guide channel 70 is separated from one between the pole pieces by means of a gas-permeable separating layer 72 of the magnet opening into the guide channel branch channel 73 separated. In the area of the magnet # is in the branch channel 7) 7 an electrical heater 74 for detachment the separated component QA provided.

Selbstverständlich lassen sich die in den Äusführungs bei spielen angegebenen Vorrichtungen in geeigneter Weise kombinieren, so daß auch unter Verwendung einer Rückführung ein Optimum an Wirkungsgrad erzielt wird. Das Herauslösen der abgetrennten Gaskomponenten aus den Magnetfeldern kann wie bei einigen Beispielen angeführt, mit Hilfe einer elektrischen Heizung oder aber auch durch anderweitige Erwärmung des Gases oder durch normale Strömung erfolgen.Of course, they can be used in the execution Combine specified devices in a suitable manner, so that also using a return an optimum of efficiency is achieved. The extraction of the separated gas components from the magnetic fields can as with some examples listed, with the help of an electric heater or by other means Heating of the gas or by normal flow.

Bei Rückführung der angereicherten Teilströme in das noch zu trennende Gasgemisch wird das ungetrennte Gasgemisch unter dem Einfluß des Magnet feldes durch die bereits angereicherte Komponente teilweise ausgewaschen, was die Abscheidung erleichert.When the enriched substreams are returned to that still to be separated Gas mixture is the unseparated gas mixture under the influence of the magnetic field the already enriched component is partially washed out, resulting in the deposition relieved.

Der Grad der Anreicherung der Komponenten wird insbesondere' auch ubk3r die Strömungsverhältnisse an der Gasverzweigung beeinflußt# Desxlalb sind die Stellglieder in den abgehenden Leitungen vorgesehen, mit deren Hilfe sich ein bestimmter Anreicherungsgrad über ein dynamisches Gleichgewicht der verzweigten Gasvolumenströme einstellen läßt.The degree of enrichment of the components is particularly 'also ubk3r the flow conditions at the gas branch are influenced # Desxlalb the actuators are provided in the outgoing lines, with the help of which a certain degree of enrichment via a dynamic equilibrium of the branched Can adjust gas volume flows.

Bei wechselnder Abnahme der angereicherten Gase wird der Anreicherungsgrad zum Beispiel über eine Regelung auf ein gewünschtes Verhältnis der abgehenden Gasvolumenströme gebracht; es kann aber auch eine direkte Regelung des Anreicherungsgrades des angereicherten Nauptgases in der gewünschten Weise erfolgen.With a changing decrease in the enriched gases, the degree of enrichment becomes for example by regulating a desired ratio of the outgoing gas volume flows brought; But it can also be a direct regulation of the degree of enrichment of the enriched Nauptgases take place in the desired manner.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vor allen Dingen darin zu sehen, daß hiermit eine Gasanreicherung bzw. -trennung auf direktem Wege ohne Zwischenstufen und mit verhältnismäßig einfachen Mitteln erreicht werden kann.The particular advantage of the method according to the invention is above all To see things in the fact that this is a gas enrichment or separation on direct Paths can be reached without intermediate stages and with relatively simple means can.

Claims

Patent claims:

Process for the enrichment or separation of a gas mixture, thereby characterized in that a stream is composed of two or more components Gas mixture passed through one or more inhomogeneous and / or homogeneous magnetic fields and taking advantage of different dia- or paramagnetic properties is broken down into partial streams.

2.) The method according to claim 1, characterized in that the by the magnets influenced gas components by means of electrical heating or by Blisters or

Suction for further processing from the effective area of the magnets in desired directions can be steered.

3.) Method according to claim 1 and 2, characterized in that a partial flow or several partial flows of the separated, enriched gas component in the manner of a return to the gas mixture stream at a favorable point in the area of the magnetic field fed back '.

4.) The method according to claim 1 and 2, characterized in that a Partial flow or several partial flows of the enriched non-deflected residual flow is passed back again and at a convenient point in the gas mixture stream.

5.) Method according to claim 1 to 4, characterized in that the gas mixture flow from at least three components with different magnetic Properties due to several identically or unequally formed one behind the other Magnetic fields are conducted and split up several times.

6.) The method according to claim 1 to 5, characterized by deflection or other means of induced compression and connecting still in the area expansion of the magnetic field.

7.) The method according to claim 1 to 6, characterized by parallel and / or multiple use of the individual process steps.

8.) The method according to claim 1 to 7, characterized in that the Gas mixture before the enrichment or separation, a heating or cooling process and / or is subjected to a cleaning or drying process.

9.) The method according to claim 1 to 8, characterized in that the Gas mixture flow and the separate partial flows in the area of the magnetic field and the Branch can be kept in translational motion.

10.) Method according to claim 1 to 9, characterized in that the gas mixture flow and the separate partial flows in the area of the flagnet field and of the branch can be kept in a translational and rotational movement.

11.) The method according to claim 1 to 10, characterized in that the deflected gas component is guided out of the gas mixture flow by the magnetic field, is then separated from the magnetic field and discharged separately.

12.) The method according to claim 1 to 11, characterized in that the deflected gas component by the magnetic field in the gas mixture flow at a preferred Body is collected, then loosened and then secreted.

13.) Provision for carrying out the method according to claims 1 to 12, characterized by a guide channel for the gas mixture with branches is provided for the gas components, in the area of the branches or in their Neighborhood permanent magnets or electromagnets are arranged.

14.) Apparatus according to claim 13, characterized in that the Magnets are oriented towards the guide # anal so that the magnetic field is symmetrical to the Gas flow runs.

1 #.) Device according to claim 13, characterized in that the The magnets are oriented towards the guide channel so that the magnetic field is asymmetrical to the Gas flow is.

16.) Device according to claim 13 to 15, characterized in that that the magnets are arranged with respect to the guide channel so that the magnetic field runs perpendicular to the direction of flow.

17.) Device according to claims 13 to 15, characterized in that that the magnets are arranged with respect to the guide channel so that the magnetic field runs parallel to the direction of flow or at a suitable angle with it forms.

18.) Device according to claim 13 to 17 that in the guide channel Permeable separating layers are provided at the branch points.

19.) Device according to claim 13 to 18, characterized in that that the flow cross-section for the gas mixture in the direction of flow before the magnetic field area is kept small.

20.) Device according to claim 13 to 19, characterized in that that in the guide channel control devices and actuators for directing the gas flows are provided.

21.) Device according to claim 13 to 20, characterized in that that to generate a rotational movement of the gas stream swirl inserts in the form of Guide surfaces are arranged in the guide channel.

22.) Device according to claim 13 to 21, characterized in that that double or multiple pipes are used in the guide channel.

23.) Device according to claims 13 to 22, characterized in that that the guide channel widens in the area of the magnets.

24.) Device for carrying out the method in series-connected Guide channel from branches or built-in swirl device according to claim 13 to 22, characterized in that the guide channel cross-section in the area of the magnets is designed to be tapered in the direction of flow.