DE2344133A1 - Verfahren zur verfluessigung von luft und verfluessigung deren komponenten - Google Patents

Verfahren zur verfluessigung von luft und verfluessigung deren komponenten

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DE2344133A1 DE19732344133 DE2344133A DE2344133A1 DE 2344133 A1 DE2344133 A1 DE 2344133A1 DE 19732344133 DE19732344133 DE 19732344133 DE 2344133 A DE2344133 A DE 2344133A DE 2344133 A1 DE2344133 A1 DE 2344133A1
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process gas
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expansion
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Peter Dipl-Ing Bienert
Erich Kuntzsch
Hans Dipl-Ing Rothmann
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RUDISLEBEN CHEMIEANLAGENBAU
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Description

Verfahren zur Verflüssigung von Luft und Verflüssigung deren Komponenten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verflüssigung von Luft und Verflüssigung deren Komponenten mit dem Ziel eines maximalen Fluessigproduktabzuges» insbesondere Sauerstoff, hoher Reinheit und/oder einer kaeltemaessig aequivalenten Menge eines anderen Fluessiggases oder Fluessiggasgemisches durch mehrstufige Verdichtung, adsorptive Trocknung und Reinigung, Gegenstrom-Waermeuebertragung, Fremdkaeltezufuhr, arbeitsleistende Entspannung, Drosselentspannung sowie Tieftemperaturrektifikation, welches bei weit niedrigerem Energieaufwand pro Einheit erzeugten Fluessigproduktes arbeitet als die bekannten Verfahren und bei dem sowohl das Prozessgas als auch die Zerlegungs- und Verfluessigungsprodukte an keiner Stelle des Verfahrens mit Schmiermitteln in Beruehrung kommen.
Bekannt sind Verfahren zur Verflüssigung und Zerlegung von Luft und der Gewinnung von fluessigem Sauerstoff und/oder Stickstoff, die mit Prozessluftdruecken zwischen 140 kp/cm Ue
bis 200 kp/cm Ue und teilweise darueber arbeiten, wobei die Luft absorptiv bzw. adsorptiv bzw. auf andere Art und Weise gereinigt und getrocknet, im Gegenstrom-Waermeuebertrager gekuehlt, einer arbeitsleistenden und/oder Drosselentspannung und nach Teilverfluessigung einer Tieftemperaturrektifikation unterzogen wird.
Ebenfalls sind Verfahren bekannt, bei denen zusaetzlich zur Steigerung der Fluessigproduktmenge bzw. zur Senkung des Prozessdruckes Fremdkaelte zugefuehrt wird. = Entsprechende Verfahren ohne Rektifikationseinrichtung werden auch zur Verflüssigung von Luft bzw. ihrer Komponenten eingesetzt.
Die bislang angewendeten hohen Prozessluftdruecke von ueber HO kp/cm Ue beinhalten grundsaetzlich die !Nachteile der
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hohen Anlagen- und Betriebskosten sowie der erhoehten Gefaehrdung fuer das gesamte Verfahren, Der benoetigte Prozessluftdruck wird durch mehrstufige Verdichtung in vollkommen oelgeschmierten Kolbenverdichtern bzw. in Kolbenverdichtern erzeugt, in denen zumindest die letzten Stufen oelgeschmiert sind. Das Prozessgas wird somit im Verlaufe seiner Verdichtung mit OeI oder anderen Schmiermitteln verunreinigt, welche toich in nachgeschalteten Abscheide- und Reinigungseinrichtungen niemals vollkommen entfernt werden koennen. Durch den bei der Verdichtung sich erhoehenden Gesamtdruck des Prozessgases und die Rueckkuehlung in Zwischenstufenkuehlern wird der Saettigungsdampfdruck des Wassers ueberschritten, und dieses scheidet sich nach jeder Verdichtungsstufe in Verbindung mit emulgiertem OeI ab. Durch die teilweise Emulgierung des Schmieroeles im Kondensat ergeben sich Schwierigkeiten und erhoehte Aufwendung bei dessen Beseitigung, um die Gefahr der Umweltverschmutzung einzuschraenken.
Diejenigen OeI- bzw. Schmiermittelmengen, die sich der Abscheidung im warmen Teil der Anlage entziehen und im dampffoermigen Aggregatzustand sich weder mechanisch, absorptiv noch adsorptiv wirksam entfernen lassen, gelangen in die Gegenstrom-Waermeuebertrager, wo sich das OeI durch Kondensation zum Teil als Film an den Heizflaechen niederschlaegt. Es fuehrt hier zu einer Verschlechterung des Vfeermeueberganges und bei laengeren Betriebsperioden zu einem Anstieg des Druckabfalles des stroemenden Prozessgases mit den daraus resultierenden Energieverlusten bzw. zum gaenzlichen Verstopfen des Gasfuehrungssystemes.
Darueber hinaus werden die abgeschiedenen Oelteilchen mit dem Prozessgasstrom bis zum Kondensator der Rektifikationsanl&ge mitgefuehrt, um sich schliesslich in den Speichern der Pluessigprodukte zu sammeln. Dies fuehrt zu erheblichen Gefaehrdungen der Gesamtanlage. Zur Minderung dieser Gefahren werden erhebliche Aufwendungen, z. B. in Form von Tieftemperaturad-
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Sorptionseinrichtungen, Filtereinrichtungen und Sicherheitskreislaeufen erbracht, ohne die Gefahren restlos beseitigen zu koennen.
Unguenstig liegen die Verhaeltnisse ebenfalls, wenn die Entspannungsmaschine, die in der Regel als Kolbenentspannungsmaschine gebaut ist. einen oeIgeschmierten Entspannungsraura besitzt« Ausser der Gefaehrdung der Sicherheit bei zu tiefer Entspannung und evtl. Teilverfluessigung waehrend der Entspannung und dor daraus resultierenden Explosionsgefahr tritt trotz Oelabscheidor eine unangenehme Veroelung der Apparate und der Produkte auf.
Die Trocknungs- und Reinigungseinrichtungen sind, um einen maximalen Reinigungseffekt zu erzielen und eine neuerliche Verunreinigung des Prozessgases infolge der Oelschmierung zu vermeiden, nach der letzten Verdichtungsstufe mit dem hoechsten Verfahrensdruck angeordnet. Das hat zur Folge, dass sowohl die Anlagekosten und Betriebskosten hohe Werte annehmen. Infolge des hohen Prozessdruckes ist der apparative Aufwand und gleichzeitig der energetische Aufwand fuer die Durchfuehrung der Regenerierung sehr gross. Die Ursache hierfuer liegt in dem zur Anwendung kommenden hoechsten Prozessgasdruck, der aus Festigkeitsgruenden grosse Wanddicken der Adsorber notwendig macht. Dieser intensive Materialeinsatz stellt fuer die Regenerierung eine Ballastwaermekapazitaet dar, die waehrend des Aktivierungsvorganges energetisch aufgebracht und nach der Regenerierung auf Beladungstemperatur zurueckgekuehlt werden muss. Ausserdem stellt sich ein erheblicher !Temperaturgradient ueber dem Festbettquerschnitt trotz Isolierung nach aussen hin, so dass die Randzonen nicht vollstaendig aktiviert werden, was einen erhoehten Einsatz an Adsorptionsmitteln und zu dessen Aufheizung weiterhin einen zusaetzlichen Energieaufwand zur Folge hat. Die Regenerierung der beladenen Adsorber erfolgt bei den bekannten Verfahren durch Aufheizung eines geeigneten Gases
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auf die fuer die Aktivierung notwendige Temperatur, wobei hierfuer grundsaetzlich Fremdenergie, z. B. in Form von elektrischer Energie zugefuehrt wird. Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen versucht wird, die bei der oelgeschmierten Verdichtung des Prozessgases in Kolbenverdichtern freiwerdende Waerme zur Vorwaermung des Regeneriergase--· zu benutzen. Eine weitere Aufheizung mit Hilfe von Fremdenergie erfolgt in jedem Falle.
Diese Verfahren haben ausserdem den Nachteil des erhoehteii energetischen Aufwandes infolge der Fremd-Energiezufuhr den weiteren ITachteil, dass bei der Ausnutzung der Verdichtungswaerme des Prozessgasverdichters an der mit oelhaltigem'Prozessgas beaufschlagten Seite des Waermeuebertragers, infolge des Auftretens von Wandtemperaturen im Bereich bis + 160 0C durch OeI und dessen Zersetzungsprodukte starke Heizflaechenverschmutzungen mit den daraus resultierenden sehr schlechten Waermeuebergangszahlen auftreten und aus den genannten Gruenden zur haeufigen Betriebsunterbrechung fuehren und aufwendige Reinigungsverfahren notwendig machen.
Weiterhin sind Verfahren bekannt, bei denen die Adsorptionseinrichtung in einer Zwischenstufe der Verdichtung angeordnet ist, wobei die nachfolgende Verdichtung oelgeschmiert erfolgt. Bei diesem Verfahren wird die getrocknete und gereinigte Luft mit Schmiermitteln verunreinigt. Es ergeben sich verstaerkt die o. g. Nachteile und Gefaehrdungen.
Alle diese bekannten Verfahren besitzen den Nachteil, dass sie zur Foerderung des Regeneriergases fuer die Aktivierung der Adsorber einen gesonderten Druckerzeuger benoetigen, der zusaetzlichen Energiebedarf verursacht.
Die bislang angewendeten hohen Prozessdruecke von ueber 140 kp/cm Ue beinhalten grundsaetzlich die Nachteile der hohen Anlagen- und Betriebskosten, des hohen Verschleisses und der erhoehten Gefaehrdung fuer das gesamte Verfahren.
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Zur Deckung des Kaeltehaushaltes des Gesaratverfahrens bei maximalem Fluessigproduktabzug wird in der Regel das auf 200 kp/cm Ue und hoeher verdichtete Prozessgas in Gegenstrom-Waermeuebertragern durch rueckstroeiaende Zerlegungsprodukte gekuehlt und zum Teil arbeitsleistend- und/oder drosselentspannt.
Die arbeitsleistende Entspannung erfolgt in der Regel in einer oelgeschmierten Kolbenentspannungsmaschine, durch deren Kolbenhub die arbeitsleistende Expansion begrenzt wird und somit ein erheblicher Drosselverlust vorhanden ist. Dieses Verfahren bedingt die schon beschriebenen Nachteile des hohen Verfahrensdruckes,
Es sind auch Verfahren bekannt, in denen zum Zweck der Prozessdrucksenkung eine Zwischenkühlung mittels Fremdkaelte einer trockenlaufenden Kolbenentspannungsmaschine vorgeschaltet ist. Mit dieser Schaltung werden nur unbefriedigende Senkung des Prozessdruckes erzielt, da der Vorkuehltemperatur technisch-oekonomisehe Grenzen gesetzt sind und der Kolbenentspannungsmaschine weiterhin die bereits genannten Drosselverluste anhaften. Da auch diese Verfahren mit oeIgeschmierter Prozessverdichtung arbeiten, fuehrt die trockenlaufende Expansionsmaschine zu keinem bemerkenswerten Abbau der durch die Oelmitfuehrung bedingten Gefahren,
Zweck der Erfindung ist es, fuer Anlagen mit maximalem Pluessigproduktabzug z, B. bei Sauerstoff-Anlagen bzw. Anlagen zur Gewinnung einer kaeltemaessig aequivalenten Fluessigmenge eines anderen Gases den spezifischen Energieverbrauch zu senken, die Betriebssicherheit durch Vermeidung von hohen Prozessdruecken, bei gleichzeitiger vollkommen von OeI und anderen fluessigen Schmiermitteln freier Verfahrensdurchfuehrung, zu steigern sowie die Betriebs- und Anlagenkosten durch optimale Verfahrensfuehrung, durch Verringerung des Fertigungsaufwandes und Materialaufwandes bzw, durch Vereinfachung und Wegfall von Einzelbaugruppen zu
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senken und eine Umweltverschmutzung bei der Verfahrensdurchfuehrung vollkommen auszuschliessen« Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verflüssigung von Luft und Ve rf lue ss igung deren Komponenten mit einem maximalen Fluessigproduktabzug zu schaffen, wobei unter maximalem Fluessigproduktabzug eine dem Prozess entzogene Kaeltemenge in Form von fluessigem Sauerstoff bei atmosphaerem Druck und Siedezustand des Sauerstoffs verstanden wird und nur eine gasfoermige sauerstoffhaltige Fraktion mit 0 bis 4 Vol.-SS Sauerstoff den Gesamtprozess nach Waermetausch verlaesst und das zugefuehrte Prozessgas 21 VoI,-% Sauerstoff enthaelt, welches durch weitgehende Nutzung der vorhandenen Energiereserveη durch die Fuehrung der Prozessgasstroeme und der betraechtlieheη Senkung des Verfahrensdruckes mit weit niedrigerem Fnergieaufwand arbeitet als die bekannten Verfahren und weder das Prozessgas noch die Zerlegungs- und Verfluessigungsprodukte im Verlauf des Gesamtverfahrens mit OeI und anderen fluessigen Schmiermitteln in Beruehrung kommen und somit frei von diesen Substanzen gewonnen werden koennen und im gesamten Verfahrensprozess keinerlei schaedliche Abfallprodukte freigesetzt werden, Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass das
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Prozessgas auf 70 kp/cm Ue bis 100 kp/cm Ue schmiermittelfrei verdichtet, vor der Verdichtungsendstufe abgezweigt, in einer Adsorptionsbatterie getrocknet und gereinigt und einer weiteren schmiermittelfrei arbeitenden Verdichtungsstufe zugefuehrt, auf eine Temperatur von - 10 0C bis - 35 °G mit Fremdkaelte zwischengekuehlt, eine Teilmenge schiaiermittelfrei ein- oder mehrstufig arbeitsieistend entspannt, die andere Teilmenge drosselentspannt und das Prozessgas rektifiziert bzw. verfluessigt und danach als Fluessigprodukt und als Restgas abgefuehrt und dass das Restgas im Kuehler des Verdichters aufgeheizt, im Bremsverdichter einer Fntspannungsturbine verdichtet und durch den beladenen Adsorber der Adsorptionsbatterie gefuehrt wird.
Das Prozessgas und das Restgas werden ein- oder mehrstufig in einer Fntspannungsmaschine entspannt. Dabei wird die Ex-
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pansion des Prozessgases in der ersten Stufe, insbesondere mittels einer Kolbenexpansionsmaschine, und in der zweiten Stufe, insbesondere mit einer Entspannungsturbine, durchgefuehrt. Das in der Adsorptionsbatterie zu reinigende und aus dem Kolbenverdichter abgezweigte Prozessgas wird zweckraaessigerweise mit einem Druck von 20 kp/cm Ue
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bis 30 kp/cm Ue den Adsorbern zur Trocknung und Reinigung des Gases zugefuehrt.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuehrungsbeispiel erlaeutert werden.
Das nachstehend beschriebene Ausfuehrungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zur Verflüssigung und Zerlegung der Luft und Verfluessigung deren Komponenten mit dem Ziel eines maximalen Pluessigproduktabzuges zur Erzeugung von Pluessig-Op» wobei unter maximalem Pluessigproduktabzug eine dem Prozess entzogene Kaeltemenge verstanden wird, die sich ergibt, wenn das Pluessigprodukf Sauerstoff bei &tmosphfierem Druck und Siedezustand ist und nur eine gasfoermige sauerstoffhaltige Fraktion von 0-4 Vol.-% Sauerstoff den Gesamtprozess nach Waermetausch verlaesst und das zugefuehrte Prozessgas Vol.-?S Sauerstoff enthaelt oder einer kaeltemaessig aequivalenten Menge eines anderen Fluessiggases oder Fluessiggasgemisches, wobei dieses Verfahren unter weitgehendster Nutzung der vorhandenen Energiereserven durch die Puehrung der Prozessgasstroeme und durch eine betraechtliche Senkung des Verfahrensdruckes mit weit niedrigerem Energierufwand arbeitet als die bekannten Verfahren, und weder des Prozessgas noch die Zerlegungs- und Verfluessigungsprodukte im Verlr.uf des Gesamtverfahrens mit OeI und anderen fluessigen Schmiermitteln in Beruehrung kommen und somit frei von diesen Substanzen gewonnen werden koennen und dass im gesamten Verfahrensprozess keinerlei schaedliche Abfallprodukte freigesetzt werden.
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Die Prozessluft wird von einem 4stufigen trockenlaufenden Kolbenverdichter 1 angesaugt, der das Prozessgas auf einen
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Druck zwischen 70 kp/cm Ue und 100 kp/cm Ue verdichtet. Hierdurch wird der hohe energetische und apparative Aufwand, der bei der Verdichtung auf herkoemmliche hohe Prozessdruecke entstehen wuerde, vermieden und gleichzeitig der durch die hohen Verdichtungs- und Entspannungsdruecke auftretende hohe Verschleiss in den Arbei.tsraeumen der trokkenlaufenden Yerdichtungs- und Entspannungsmaschinen verhindert, der sich auch durch aufwendige Sonderkonstruktionen fuer diese Maschinen nur in unbefriedigenden Grenzen abbauen laesst« Uach jeder Verdichtungsstufe ist eine Zwischenkuehlung des Prozessgases in einem nachgeschalteten Waermeuebertrager 2 mit dem Ziel einer annaehernd isothermen Verdichtung und eine Abscheidung von reinem Wasserdestillat vorgesehen.
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Die vorzugsweise auf 20 kp/cm Ue bis 30 kp/cm Ue verdichtete Prozessluft gelangt nach der III, Stufe der Verdichtung und vorangegangener entsprechender Zwischenkuehlung im Waermeuebertrager 2 und Abscheidung durch Leitung 3 in eine z« B. aus 2 umschaltbaren Adsorbern 4 und 5 bestehende Trocknungs- und Reinigungsbatterie. Hier wird das Prozessgas von Wasserdampf, COp und Kohlenwasserstofen weitestgehend befreit, im weiteren Verlaufe durch Leitung 6 der IV. Stufe des trockenlaufenden Kolbenverdichters 1 zugefuehrt und auf den maximalen Verfahrensdruck verdichtet.
Durch die Anwendung der Zwischenstufenadsorption liegt der Adsorptionsdruck weit unter dem maximalen Verfahrensdruck und trotz der auftretenden etwas geringeren Adsorptionskapazitaet ergeben sich erhebliche Vorteile, da die Erhoehung der Adsorptionskapazitaet bei steigendem Druck in keinem Verhaeltnis zur Steigerung des apparativen und energetischen Aufwandes steht.
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Erst beim Einsatz der Zwischenstufenadsorption in Verbindung mit einem in allen Stufen trockenlaufenden Kolbenverdichter 1 bzw. eines anderen Trockenlaufverdichter wird deren Vorteil zur Geltung gebracht, da nach der erfolgten Trocknung und Reinigung des Prozessgases eine neuerliche Verunreinigung ausgeschlossen ist und das Prozessgas auch in den vorhergehenden Stufen niemals mit OeI oder anderen fluessigen Schmiermitteln in Beruehrung gekommen ist und somit frei von diesen Substanzen der Verfluessigungsund/oder Rektifikationsanlage zugefuehrt werden kann.
Durch Leitung 7 tritt die Luft in das Waermeuebertrsgungssystem ein, wird in dessen Gegenstrom-Waermeuebertragern 8 und 9 im Gegenstrom zum rueckstroemenden Restgas e,uf eine solche Temperatur vorgekuehlt, dass sich optimale Zustaende bei der arbeitsleistenden Entspannung in der Entspannungsmaschine 10 ergeben. Im Weermeuebertrsger 11 wird der Prozessluft Sremdkaelte von einer Kaelteanlage 12 zugefuehrt, so dass diese den Waermeuebertrager 11 mit einer Temperatur von - 10 0C bis - 35 0C verlaesst. Die Fremdkaelte kann ebenfalls einer anderen verfuegbaren Kaeltequelle entnommen werden.
Die arbeitsleistende Entspannung eines Teilstromes der Prozessluft wird in einer trockenlaufenden Entspsnnungsmaschine 10 durchgefuehrt. Der andere Teilstrom wird im Waermeuebertrager 13 weiter abgekuehlt und nach Drosselentspannung im Ventil 14 verfluessigt und dem Bntspannungsmasehinen-Prozessluftstrom zugemischt. Die Entspannungsmaschine 10 kann mehrstufig ausgebildet sein, wobei z. B. die erste Stufe eine Kolbenentspannungsmaschine, die zweite Stufe eine Expansionsturbine sein kann, damit zwischen dem Enddruck der arbeitsleistenden Entspannung und dem Druck der unteren Saeule 15 keine groessere Druckdifferenz auftritt, als diese durch die Stroemungsverluste bedingt ist.
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Der teilverfluessigte Prozessgasstrom tritt durch Leitung in die untere Saeule 15 ein und wird hier vorzerlegt. Beide , die untere Saeule verlassenden Stoffstroeme werden bis auf eine evtl. durch Leitung 17 abzuziehende Fluessig-TTp-Jraktion zur weiteren Rektifikation durch Leitung 18 und Ventil 19 bzw. durch Leitung 20 und Ventil 21 und dem Waermeuebertrager 22 der oberen Saeule 23 zugefuehrt. Hier werden diese bevorzugt in Fluessig-Oo- und Gasfoermig-llp bzw. in eine IJ^-reiche Restgasfraktion zerlegt. Der Fluessig-Op kann durch Leitung 24 abgenommen werden und steht mit der maximal moeglichen Ausbeute als Produkt zur Verfuegung, bzw. es wird eine kaeltemaessig equivalente T.Ienge eines anderen Fluessig-Produktes gewonnen.
Zur vollstaendigen Deckung des Kaeltebedarfes wird eine Restgasfraktion, die in der Regel vom Kopf der oberen Saeule 23 durch Leitung 25 abgezogen wird, nach entsprechender Ueberhitzung im Waermeuebertrager 22 arbeitsleistend in einer Entspannungsturbine 26 entspannt.
Das Verfahren kann auch ohne die vorstehend genannte arbeit sie istende Entspannung in der Turbine 26 betrieben werden, wobei dann der ^nddruck der arbeitsleistenden Entspannung in der EntSpannungsmaschine 10 niedriger liegt als bei dem eben erlaeuterten Verfahren.
Entgegen der im Schema gemachten Darstellung kann z. B. auch ein Einsaeulenapparatf als Abtriebs- oder Verstaerkungssaeule ausgebildet, zur Anwendung kommen.
Alle im Verfahren befindlichen Expansionsturbinen arbeiten vollkommen schmiermittelfrei. Dies betrifft sowohl den Entspannungsraum als auch die Lagerung. Die Rotoraufnähme ist bevorzugt als Gaslagerung ausgebildet, um eine weitestgehende Selbstisolation mit nur unerheblichem Waermeeinfall von aussen in den Entspannungsteil zu erreichen, welche erst die Erzielung
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hoechster EntSpannungswirkungsgrade bei tiefen Temperaturen ermoeglicht und darueber hinaus jegliche Leckverluste nach aussen vermeidet.
Me die RntSpannungsturbine 26 verlassende gasfoermige Restgasfraktion wird ganz oder teilweise nach F.rwaermung in den Gegenstrom-Waermeuebertragern 13, 9 und 8 durch Leitung 27 dom Waermeuebertrager 2 des trockenlaufenden Kolbenverdichters zugefuehert, hier aufgeheizt und in einem nachgeschalteten direkt mit der FntSpannungsmaschine 10 gekoppelten "Bremsverdichter 28, der als Bremsaggregat der rntSpannungsturbine arbeitet, verdichtet. Durch die Verdichtung erfaehrt das Regeneriergas eine weitere Aufheizung, die in der Regel der benoetigten Aktivierungstemperatur fuer das sich in den Adsorbern 4 und 5 der Adsorptionsbatterie befindliche Adsorptionsmittel entspricht.
Ebenfalls kann eine solche direkte Kopplung des Bremsverdichters mit Turbine 10 und/oder Turbine 26 erfolgen.
Sollte in besonderen Paellen eine hoehere Aktivierungstemperatur notwendig sein, so kann diese durch eine Zusatzheizung 29 mit geringem 7'nergie aufwand erreicht werden.
Ebenfalls ist es moeglich, den als Regeneriergas benutzten Restgasstrom unmittelbar nach Austritt aus dem Waermeuebertrager 8 durch einen direkt mit einer Entspannungsturbine gekoppelten Verdichter zu foerdern, um ihn erst hiernach im Waermeuebertrager 2 des Trockenlauf-Kolbenverdichters weiter zu erwaermen.
Der beladene Adsorber wird bei der Aktivierung entgegen der urspruenglichen Stroemungsrichtung der Prozessluft mit erwaermtem Regeneriergas durchstroemt. Die wechselweise schaltbaren Adsorber 4 und 5 sind mit einer Innenisolierung ausgeruestet, um die Ausbildung eines steilen Temperaturgradienten ueber dem Festbettquerschnitt zu verhindern und eine moeglichst
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SAD
vollstaendige Aktivierung dee Adsorptionsmittel bei niedrigen Aktivierungstemperaturen und niedrigem Energieeinsatz zu erreichen.
Nach erfolgter Aktivierung wird durch Leitung 30 "bei Umgehung des Waermeue"bertragers 2 nicht vorgew&ermtes Gas zum Kaltfahren des aktivierten Adsorbers angesaugt und verdichtet.
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Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 Kolbenverdichter
2 Waermeuebertrager
3 Leitung
4 Adsorber
5 Adsorber
6 Leitung
7 Leitung
8 Gegenstrom-Waerraeuebertrager
9 Gegenstrom-Waermeuebertrager
10 Entspannungsmaschine
11 Waermeuebertrager
12 Kaelteanlage
13 Waermeuebertrager
14 Drosselventil
15 Untere Saeule
16 Leitung
17 Leitung
18 Leitung
19 Drosselventil
20 Leitung
21 Drosselventil
22 Waermeuebertrager
23 Obere Saeule
24 Leitung
25 Leitung
26 Entspannungsturbine
27 Leitung
28 Bremsverdichter
29 Zusatzheizung
30 Leitung
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Claims (4)

  1. Patentansprüche: *S"*
    1« Verfahren zur Verfluessigung von Luft und der Verfluessigung deren Komponenten mit dem Ziel eines maximalen Fluessigproduktabzuges hoher Reinheit und/oder einer kaeltemaessig aequivalenten Menge eines anderen Fluessiggases oder Fluessiggasgemisches durch mehrstufige Verdichtung, adsorptive !Trocknung und Reinigung, Gegenstromwaermeuebertragung, Fremdkaeltezufuhr, arbeitsleistende ein- oder mehrstufige Entspannung, Drosselentspannung sowie Tieftemperaturrektifikation, dadurch gekennzeichnet,
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    dass das Prozessgas auf 70 kp/cm Ue bis 100 kp/cm Ue schmiermittelfrei verdichtet, vor der Verdichtungsendstufe abgezweigt, in einer Adsorptionsbatterie getrocknet und gereinigt und einer weiteren Verdichtungsstufe zugefuehrt, auf eine Temperatur von - 10 0C bis - 35 0G mittels Fremdkaelte zwischengekuehlt, eine Teilmenge schmiermittelfrei ein- oder mehrstufig arbeitsleistend entspannt, die andere Teilmenge drosselentspannt und das Prozessgas rektifiziert bzw. verfluessigt und danach als Pluessigprodukt und als Restgas abgefuehrt und dass das Restgas im Kuehler des Verdichters aufgeheizt und im Bremsverdichter einer Entspcoinungsturbine verdichtet und durch den beladenen Adsorber der Adsorptionsbatterie gefuehrt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessgas und das Restgas in einer ein- oder mehrstufigen Entspannungsmaschine arbeitsleistend entspannt wird.
  3. 3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansion des Prozessgases insbesondere in der ersten Stufe mittels einer Kolbenentspannungsmaschine und in der zweiten Stufe mittels einer Entspannungsturbine erfolgt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorption vorzugsweise bei einem Prozessgasdruck von 20
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    kp/cm Ue bis 30 kp/cm Ue erfolgt.
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