DE19537910A1 - Doppelsäulenverfahren und -vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft - Google Patents
Doppelsäulenverfahren und -vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von LuftInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft in einem
Rektifiziersäulensystem, das eine Mitteldrucksäule und eine Niederdrucksäule
aufweist, mit den im Patentanspruch 1 angeführten Schritten (a) bis (f), also ein
Doppelsäulensystem zur Gewinnung von Sauerstoff und/oder Stickstoff aus Luft.
Darunter wird hier ein Prozeß beziehungsweise eine Anlage verstanden, die
mindestens zwei Säulen zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung aufweist. Dies schließt
Systeme ein, in denen die Einsatzluft in drei oder mehr Säulen zerlegt wird, und/oder
in denen weitere Säulen zur Gewinnung von anderen Luftbestandteilen wie
Edelgasen vorgesehen sind, beispielsweise eine Rohargonsäule.
Ein Doppelsäulenverfahren der oben genannten Art ist aus der DE-C-28 54 508
bekannt. Die beiden Säulen sind in diesem Verfahren unmittelbar über einen
gemeinsamen Kondensator-Verdampfer thermisch gekoppelt, das heißt die
Kondensation mindestens eines Teils des stickstoffangereicherten Kopfgases aus der
Säule höheren Drucks (Schritt (c)) dient als Wärmequelle für die Verdampfung von
flüssigem Sauerstoff aus der Niederdrucksäule (Schritt (f)). Anders ausgedrückt fallen
der erste und der zweite indirekte Wärmeaustausch im Sinne des Patentanspruchs 1
zusammen. Dies macht es erforderlich, daß der Druck in der Mitteldrucksäule so hoch
ist, daß die Kondensationstemperatur des Stickstoffs am Kopf dieser Säule diejenige
des Sauerstoffs im Sumpf der Niederdrucksäule überschreitet. Entsprechend viel
Energie muß daher in die Verdichtung der Einsatzluft gesteckt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art anzugeben, das energetisch besonders günstig arbeitet.
Diese Aufgabe wird durch die Schritte (g) bis (j) des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird einerseits Sumpfflüssigkeit aus der Mitteldrucksäule als
Kältemittel für die Kopfkühlung der Mitteldrucksäule (erster indirekter
Wärmeaustausch) eingesetzt andererseits wird Stickstoff aus der Niederdrucksäule
als Wärmeträger für die Sumpfheizung der Niederdrucksäule (zweiter indirekter
Wärmeaustausch) verwendet. Der Stickstoff muß entsprechend rückverdichtet
werden, damit sein Druck und damit seine Kondensationstemperatur ausreicht, um
den Sauerstoff in der Niederdrucksäule zu verdampfen. (Alternativ zur direkten
Verwendung der Sumpfflüssigkeit aus der Mitteldrucksäule als Kältemittel kann diese
zunächst in die Niederdrucksäule eingeführt und anschließend eine flüssige
Zwischenfraktion ähnlicher, aber nicht unbedingt identischer Zusammensetzung aus
der Niederdrucksäule entnommen und als Kältemittel eingesetzt werden.)
Damit sind die beiden Säulen des Doppelsäulensystems thermisch weitgehend entkoppelt, so daß der Druck bei der Vorzerlegung in der Mitteldrucksäule frei gewählt werden kann. Eine untere Schranke für den Mitteldrucksäulendruck, wie sie bei dem bekannten Doppelsäulenverfahren existiert, gibt es bei der Erfindung nicht. Der Betriebsdruck der Mitteldrucksäule kann daher besonders niedrig sein, beispielsweise unterhalb von 4,5 bar, insbesondere unterhalb von 4 bar liegen. Als besonders günstig hat sich ein Druckbereich von 2,5 bis 4,5 bar, vorzugsweise 2,8 bis 3,5 bar herausgestellt. Die Einsatzluft braucht also nur auf einen relativ niedrigen Druck komprimiert zu werden, der Energieaufwand für die Luftverdichtung ist entsprechend gering. Trotz der Notwendigkeit, Stickstoff rückzuverdichten ergeben sich insgesamt besonders günstige Betriebskosten durch einen niedrigen Gesamtenergieverbrauch.
Damit sind die beiden Säulen des Doppelsäulensystems thermisch weitgehend entkoppelt, so daß der Druck bei der Vorzerlegung in der Mitteldrucksäule frei gewählt werden kann. Eine untere Schranke für den Mitteldrucksäulendruck, wie sie bei dem bekannten Doppelsäulenverfahren existiert, gibt es bei der Erfindung nicht. Der Betriebsdruck der Mitteldrucksäule kann daher besonders niedrig sein, beispielsweise unterhalb von 4,5 bar, insbesondere unterhalb von 4 bar liegen. Als besonders günstig hat sich ein Druckbereich von 2,5 bis 4,5 bar, vorzugsweise 2,8 bis 3,5 bar herausgestellt. Die Einsatzluft braucht also nur auf einen relativ niedrigen Druck komprimiert zu werden, der Energieaufwand für die Luftverdichtung ist entsprechend gering. Trotz der Notwendigkeit, Stickstoff rückzuverdichten ergeben sich insgesamt besonders günstige Betriebskosten durch einen niedrigen Gesamtenergieverbrauch.
Die Niederdrucksäule wird bei der Erfindung vorzugsweise unter dem
niedrigstmöglichen Druck betrieben. Dieser ist dadurch bestimmt, daß das
Kopfprodukt der Niederdrucksäule - gegebenenfalls nach Durchgang durch einen
oder mehrere Wärmetauscher - unter im wesentlichen Atmosphärendruck aus dem
Verfahren entfernt werden kann; falls dieses Kopfprodukt als Regeneriergas in einer
Reinigungseinrichtung (z. B. einer Molekularsiebanlage) eingesetzt wird, muß der
Druck der Niederdrucksäule auch deren Betrieb ermöglichen. Der
Niederdrucksäulendruck kann beispielsweise 1,2 bis 1,5 bar, vorzugsweise 1,3 bis
1,4 bar betragen.
Der Niederdrucksäulen-Stickstoff wird bei der Rückverdichtung auf einen Druck von
beispielsweise 4,0 bis 6,0 bar, vorzugsweise 4,5 bis 5,0 bar gebracht. Der
kondensierte rückverdichtete Stickstoff kann vollständig in die Niederdrucksäule
eingedrosselt werden, um dort als Rücklauf zu dienen. Die rückverdichtete
Stickstoffmenge beträgt - je nach Reinheit des Sauerstoffprodukts - beispielsweise
30% bis 90%, vorzugsweise 40 bis 80% der gesamten Einsatzluftmenge
(Normvolumen). Vorzugsweise wird bei der Erfindung die gesamte oder im
wesentlichen die gesamte Sumpffraktion aus der Mitteldrucksäule gegen
kondensierendes Mitteldrucksäulen-Kopfgas verdampft. Die kondensierte Kopffraktion
der Mitteldrucksäule wird beispielsweise zu einem Teil als Rücklauf in der
Mitteldrucksäule verwendet und zu einem anderen Teil in die Niederdrucksäule
eingedrosselt. Das molare Verhältnis von aus der Mitteldrucksäule entnommener
Sumpffraktion zu dem in die Niederdrucksäule eingeführten Anteil der kondensierten
Kopffraktion aus der Mitteldrucksäule kann beispielsweise 7 : 10 bis 9 : 10,
vorzugsweise 7,5 : 10 bis 8,5 : 10 betragen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann Sauerstoff einer Reinheit von
beispielsweise 90 vol% bis 99,9 vol% gewonnen werden. Unter üblicher Ergänzung
des Verfahrens durch einen Reinstickstoffabschnitt am Kopf der Niederdrucksäule
kann auch reiner Stickstoff produziert werden. Auch die Argongewinnung ist möglich,
wenn der Niederdrucksäule auf bekannte Weise (siehe beispielsweise EP-B-377117)
eine Argonrektifikation nachgeschaltet ist. Ebenso können weitere Edelgase auf die
übliche Weise erzeugt werden.
Grundsätzlich kann der Stickstoff aus der Niederdrucksäule kalt verdichtet werden,
bevorzugt wird jedoch im allgemeinen eine warme Verdichtung. Dabei wird der
gasförmige Stickstoff stromaufwärts der Rückverdichtung angewärmt und vor der
Einleitung in die Sumpfheizung der Niederdrucksäule (zweiter indirekter
Wärmeaustausch) wieder entsprechend abgekühlt. Die Anwärmung des
rückzuverdichtenden Stickstoffs wird vorzugsweise in einem Hauptwärmetauscher
gegen abzukühlende Einsatzluft vorgenommen; die Wiederabkühlung des
rückverdichteten Stickstoffs kann ebenfalls in diesem Hauptwärmetauscher
durchgeführt werden.
Vorzugsweise wird ein Teil der Einsatzluft in die Niederdrucksäule eingeleitet.
Dadurch kann der Verdichtungsaufwand weiter verringert und/oder Kälte durch
Entspannen von Luft gewonnen werden. Der Anteil der Luft, der auf diese Weise die
Vorzerlegung in der Mitteldrucksäule umgeht, beträgt beispielsweise 20 bis 50 vol%,
vorzugsweise 30 bis 40 vol%. Diese Menge kann umso höher sein, je geringer die
Sauerstoffproduktreinheit ist.
Der in die Niederdrucksäule einzuleitende Teil der Einsatzluft kann stromaufwärts der
Einleitung in die Niederdrucksäule ganz oder teilweise arbeitsleistend entspannt
werden, um Kälte für den Ausgleich von Austausch- und Isolationsverlusten und
gegebenenfalls für die Produktverflüssigung zu gewinnen. Dabei ist es günstig, wenn
der arbeitsleistend zu entspannende Teil der Einsatzluft stromaufwärts der
arbeitsleistenden Entspannung nachverdichtet wird. Vorzugsweise wird bei der
arbeitsleistenden Entspannung gewonnene Energie zur Nachverdichtung des
arbeitsleistend zu entspannenden Teils der Einsatzluft verwendet.
Entspannungsmaschine und Nachverdichter können zu diesem Zweck mechanisch
gekoppelt sein.
Weitere Energieeinsparungen sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch eine
besonders günstige Art der Luftverdichtung zu erzielen. Dabei wird die Einsatzluft auf
einen ersten Druck verdichtet, der niedriger als der Betriebsdruck der Mitteldrucksäule
ist, beispielsweise um mindestens 1 bar, vorzugsweise um 1,5 bis 2,5 bar. Ein erster
Teilstrom der auf den ersten Druck verdichteten Einsatzluft wird auf einen zweiten
Druck weiterverdichtet und anschließend in die Mitteldrucksäule eingeleitet. Ein
zweiter Teilstrom der auf den ersten Druck verdichteten Einsatzluft wird in die
Niederdrucksäule eingespeist, ohne daß er unter Einsatz von außen zugeführter
Energie weiter verdichtet worden ist. Vorzugsweise liegt der zweite Druck etwas über
Mitteldrucksäulendruck, der erste Druck etwas über Niederdrucksäulendruck, um die
Ströme in die entsprechende Säule zu drücken und die dazwischen liegenden
Leitungswiderstände zu überwinden.
Der zweite Teilstrom kann teilweise oder vollständig ohne weitere druckverändernde
Maßnahmen in die Niederdrucksäule eingespeist werden. Vorzugsweise bildet
mindestens ein Teil des zweiten Teilstroms den Teil der Einsatzluft, der arbeitsleistend
entspannt wird, das heißt der zweite Teilstrom wird vollständig oder teilweise der
arbeitsleistenden Entspannung zugeführt, gegebenenfalls nach Nachverdichtung von
dem ersten Druck auf einen dritten Druck, der beispielsweise unterhalb des zweiten
Drucks liegt. Alternativ dazu kann ein Teil des ersten Teilstroms (vorzugsweise nach
der Weiterverdichtung) der arbeitsleistenden Entspannung zugeführt werden. Falls
dieser nachverdichtet wird, liegt der dritte Druck im allgemeinen oberhalb des zweiten
Drucks. Der dritte Druck und die Herkunft des arbeitsleistend zu entspannenden
Luftanteils werden je nach den speziellen Randbedingungen (z. B. Kältebedarf,
Produktreinheit) gewählt.
Vorzugsweise wird mindestens ein Teil der bei dem ersten indirekten
Wärmeaustausch verdampften sauerstoffangereicherten Sumpffraktion in die
Niederdrucksäule eingeleitet. Während bei einem gewöhnlichen
Doppelsäulenverfahren die Sumpffraktion aus der Mitteldrucksäule in flüssigem
Zustand zur Niederdrucksäule geführt wird, leitet man bei der Erfindung vorzugsweise
die gesamte oder im wesentlichen die gesamte Sumpffraktion der Mitteldrucksäule
durch den Kopfkondensator der Mitteldrucksäule und drosselt den Dampf
anschließend in die Niederdrucksäule ein.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
gemäß den Patentansprüchen 10 bis 12.
Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand
eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels zur
Gewinnung von Sauerstoff einer Reinheit von 95 vol% näher erläutert.
Einsatzluft 1 wird in einem Hauptluftverdichter 2 auf einen ersten Druck verdichtet. Die
verdichtete Einsatzluft 3 wird in einen ersten Teilstrom 101 (20% der gesamten
Einsatzluft) und einen zweiten Teilstrom (80%) aufgeteilt. Der erste Teilstrom 101
wird in einem extern angetriebenen Zusatzverdichter 102 auf einen zweiten, höheren
Druck gebracht, in einem Hauptwärmetauscher 40 gegen Produktströme abgekühlt
und in die Mitteldrucksäule 4 eingespeist (104). Die Einspeisestelle liegt direkt
oberhalb des Säulensumpfes. Die Mitteldrucksäule 4 wird in dem Beispiel unter einem
Druck von 3,2 bar betrieben. Der zweite Druck liegt geringfügig (um 0,2 bar) höher,
um den Druckabfall im Hauptwärmetauscher 40 und in den Leitungen 103 und 104
auszugleichen. Der erste Druck (in Leitung 3 hinter dem Hauptluftverdichter 2) beträgt
1,4 bar.
Der zweite Teilstrom wird in dem Ausführungsbeispiel durch den Luftanteil gebildet,
der durch die Leitungen 201 und 251 strömt. 33% der gesamten Einsatzluft werden
durch die Leitungen 251, 252 und 253 beziehungsweise 254 ohne weitere
druckverändernde Maßnahmen auf mittlerer Höhe in die Niederdrucksäule 5
eingespeist, die unter 1,3 bar betrieben wird. Der Rest des zweiten Teilstroms fließt
durch Leitung 201, wird in einem Nachverdichter 202 auf einen dritten Druck (1,7 bar)
nachverdichtet. Über Leitung 203 geht es zum Hauptwärmetauscher 40 und von
dessen kaltem Ende aus weiter (204) zur Entspannungsmaschine 205. Die
arbeitsleistend entspannte Luft 206 wird in die Niederdrucksäule 5 eingeleitet,
vorzugsweise an derselben Stelle wie die übrige direkt eingespeiste Luft (Leitungen
253, 254).
Die Luft wird hinter jedem Verdichter 2,102, 202 in indirektem Wärmeaustausch mit
Kühlwasser abgekühlt, wie durch die in der Zeichnung dargestellten Nachkühler
angedeutet ist. Bei mehrstufigen Verdichtern wird vorzugsweise zwischen zwei Stufen
eine Zwischenkühlung durchgeführt.
Bei der Rektifikation in der Mitteldrucksäule 4 fallen Stickstoff als Kopfgas und eine
sauerstoffangereicherte Flüssigkeit als Sumpffraktion an. Kopfgas 6 wird in einem
Kondensator-Verdampfer 7 kondensiert und zu einem ersten Teil in die
Mitteldrucksäule zurückgeführt und zu einem zweiten Teil 9 - gegebenenfalls nach
Unterkühlung im Gegenströmer 10 - in die Niederdrucksäule 5 eingedrosselt (13).
Vorzugsweise die gesamte Sumpfflüssigkeit der Mitteldrucksäule wird über Leitung 8
ebenfalls nach optionaler Unterkühlung (10) in den Verdampfungsraum des
Kondensator-Verdampfers 7 entspannt. (Alternativ dazu kann die Sumpffraktion 12
zunächst in die Niederdrucksäule eingeführt und anschließend eine flüssige
Zwischenfraktion ähnlicher, aber nicht unbedingt identischer Zusammensetzung aus
der Niederdrucksäule entnommen und zum Kondensator-Verdampfer 7 geführt
werden.) Die verdampfte Sumpffraktion 12 wird in die Niederdrucksäule 5 eingespeist.
Die Einspeisestelle liegt unterhalb derjenigen der direkt eingespeisten Luft 206, 253,
254.
Gasförmiger Stickstoff verläßt als Kopfprodukt die Niederdrucksäule 5, wird in den
Wärmetauschern 10 und 40 auf etwa Umgebungstemperatur angewärmt und bei 15
als Produkt abgezogen. Ein Teil 19 des warmen Stickstoffs wird in einem
Rückverdichter 20 auf einen Druck von 4,6 bar gebracht, strömt durch den
Hauptwärmetauscher 40 und durch Leitung 21 zur Sumpfheizung 22 der
Niederdrucksäule und wird dort unter einem Druck von 4,5 bar gegen verdampfende
Sumpfflüssigkeit aus der Niederdrucksäule kondensiert. Das Kondensat 23 wird nach
Unterkühlung in 10 als Rücklauf in die Niederdrucksäule entspannt (24). Die über den
Rückverdichter 20 geführte Kreislaufmenge beträgt in dem Ausführungsbeispiel 44%
der gesamten Einsatzluft (Normvolumen). Der Kondensator-Verdampfer 22 kann
abweichend von der Darstellung außerhalb des Sumpfes der Niederdrucksäule 5
angeordnet sein.
Gasförmiger Produktsauerstoff 17 wird über Leitung 16 entnommen und ebenfalls im
Hauptwärmetauscher 40 erwärmt. Das Sauerstoffprodukt oder ein Teil davon kann bei
Bedarf flüssig entnommen werden (Leitung 18). Für die Erzeugung eines
Hochdruckprodukts kann der flüssig entnommene Sauerstoff auf Druck gebracht und
verdampft werden (Innenverdichtung). Falls gewünscht, kann ein Teil des
kondensierten Stickstoffs in Leitung 9 oder hinter Ventil 24 als Flüssigprodukt
gewonnen werden.
Die Reinigung der Einsatzluft ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Sie kann durch
jede der bekannten Methoden erfolgen, beispielsweise in einem umschaltbaren
Wärmetauscher (Revex) oder in einer oder mehreren Molekularsiebanlagen. Im
letzteren Fall ist es möglich, die gesamte Einsatzluft (Leitung 3) gemeinsam der
Reinigung zu unterwerfen, oder die beiden Teilströme 101 und 201 mit 251 in
getrennten Anlagen zu behandeln.
In dem Ausführungsbeispiel werden die Stoffaustauschelemente in der
Mitteldrucksäule durch Destillierböden gebildet, diejenigen in der Niederdrucksäule
durch geordnete Packung. Grundsätzlich können jedoch bei der Erfindung in jeder der
beiden Säulen konventionelle Destillierböden, Füllkörper (ungeordnete Packung)
und/oder geordnete Packung eingesetzt werden. Auch Kombinationen
verschiedenartiger Elemente in einer Säule sind möglich. Wegen des geringen
Druckverlusts werden geordnete Packungen in allen Säulen, insbesondere in der
Niederdrucksäule, bevorzugt. Diese verstärken die energiesparende Wirkung der
Erfindung weiter.
Claims (12)
1. Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft in einem Rektifiziersäulensystem,
das eine Mitteldrucksäule (4) und eine Niederdrucksäule (5) aufweist, mit
folgenden Schritten:
- (a) Einleitung (104) von Einsatzluft (1) in die Mitteldrucksäule (4),
- (b) Erzeugung einer stickstoffangereicherten Kopffraktion und einer sauerstoffangereicherten Sumpffraktion in der Mitteldrucksäule (4),
- (c) Kondensation mindestens eines Teils der stickstoffangereicherten Kopffraktion (6) durch einen ersten indirekten Wärmeaustausch (7),
- (d) Einleitung mindestens eines Teils (8, 12) der sauerstoffangereicherten Sumpffraktion in die Niederdrucksäule (5),
- (e) Erzeugung von flüssigem Sauerstoff und gasförmigem Stickstoff in der Niederdrucksäule,
- (f) Verdampfung von flüssigem Sauerstoff aus der Niederdrucksäule durch einen zweiten indirekten Wärmeaustausch (22) gekennzeichnet durch
- (g) Verdampfung mindestens eines Teils der sauerstoffangereicherten Sumpffraktion (8) aus der Mitteldrucksäule (4) oder einer Zwischenfraktion aus der Niederdrucksäule bei dem ersten indirekten Wärmeaustausch (7),
- (h) Rückverdichtung (20) mindestens eines Teils (19) des gasförmigen Stickstoffs (14) aus der Niederdrucksäule (5),
- (i) Kondensation mindestens eines Teils des rückverdichteten Stickstoffs (21) bei dem zweiten indirekten Wärmeaustausch (22),
- (j) Einleitung (23, 24) mindestens eines Teils des kondensierten Stickstoffs in die Niederdrucksäule (5) und/oder die Mitteldrucksäule.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gasförmige
Stickstoff (14) stromaufwärts der Rückverdichtung (20) angewärmt (10, 40) wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (206,
253, 254) der Einsatzluft in die Niederdrucksäule (5) eingeleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil
(201, 203, 204) des in die Niederdrucksäule (5) einzuleitenden Teils der
Einsatzluft stromaufwärts der Einleitung in die Niederdrucksäule arbeitsleistend
entspannt (205) wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der arbeitsleistend
zu entspannende Teil (201) der Einsatzluft stromaufwärts der arbeitsleistenden
Entspannung (205) nachverdichtet (202) wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der
arbeitsleistenden Entspannung (205) gewonnene Energie zur Nachverdichtung
(202) des arbeitsleistend zu entspannenden Teils (201) der Einsatzluft verwendet
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einsatzluft auf einen ersten Druck verdichtet (2) wird, der niedriger als der
Betriebsdruck der Mitteldrucksäule (4) ist, ein erster Teilstrom (101) der auf den
ersten Druck verdichteten Einsatzluft (3) auf einen zweiten Druck weiterverdichtet
(102) und anschließend in die Mitteldrucksäule (4) eingeleitet wird und ein zweiter
Teilstrom (201, 251) der auf den ersten Druck verdichteten Einsatzluft (3) in die
Niederdrucksäule (5) eingespeist wird, ohne daß er unter Einsatz von außen
zugeführter Energie weiter verdichtet worden ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Teil (201, 203, 204) des zweiten Teilstroms den Teil der
Einsatzluft bildet, der arbeitsleistend entspannt (205) wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eines Teil der bei dem ersten indirekten Wärmeaustausch (7)
verdampften sauerstoffangereicherten Sumpffraktion (12) in die Niederdrucksäule
(5) eingeleitet wird.
10. Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft in einem
Rektifiziersäulensystem, das eine Mitteldrucksäule (4) und eine Niederdrucksäule
(5) aufweist, mit
- (a) einer Einsatzluftleitung (1, 101, 103, 104), die in die Mitteldrucksäule (4) führt,
- (b) einem ersten Wärmetauscher (7) zur Kondensation mindestens eines Teils der stickstoffangereicherten Kopffraktion (6) der Mitteldrucksäule (4),
- (c) einer Sumpffraktionsleitung (8, 12), die den unteren Teil der Mitteldrucksäule (4) mit der Niederdrucksäule (5) verbindet, und mit
- (d) einem zweiten Wärmetauscher (22) zur Verdampfung von flüssigem Sauerstoff aus dem Sumpf der Niederdrucksäule (5), gekennzeichnet durch
- (e) eine Verbindungsleitung (8) zwischen dem unteren Teil der Mitteldrucksäule
- (4) und dem ersten Wärmetauscher (7) oder eine Verbindungsleitung zwischen dem mittleren Teil der Niederdrucksäule und dem ersten Wärmetauscher (7),
- (f) einen Rückverdichter (20) für gasförmigen Stickstoff (14,19) aus der Niederdrucksäule (5),
- (g) eine Kreislaufleitung (21, 23), die vom Rückverdichter durch den zweiten Wärmetauscher (22) in die Niederdrucksäule (5) oder in die Mitteldrucksäule (4) führt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbindungsleitung (8) zwischen dem unteren Teil der Mitteldrucksäule (4) und
dem ersten Wärmetauscher (7) durch einen Abschnitt der Sumpffraktionsleitung
gebildet wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Eintritt des Rückverdichters (20) mit einem Hauptwärmetauscher (40) zur
Anwärmung des gasförmigen Stickstoffs (14) aus der Niederdrucksäule (5)
verbunden ist.
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DE19537910A DE19537910A1 (de) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Doppelsäulenverfahren und -vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft |
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---|---|---|---|---|
EP3913310A1 (de) * | 2020-05-20 | 2021-11-24 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Verfahren und gerät zur trennung von luft durch kryogene destillation |
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FR1469306A (fr) * | 1966-01-29 | 1967-02-10 | Linde Ag | Procédé et installation pour l'obtention de produits liquides de fractionnement de gaz par rectification à de basses températures |
FR2651035A1 (fr) * | 1989-08-18 | 1991-02-22 | Air Liquide | Procede de production d'azote par distillation |
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1996
- 1996-10-09 AU AU72877/96A patent/AU7287796A/en not_active Abandoned
- 1996-10-09 WO PCT/EP1996/004372 patent/WO1997014008A1/de active Application Filing
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