DE2736491C2 - Verfahren zum Evakuieren eines Vakuumbehälters für eine Verflüssigungsanlage für tiefsiedende Gase - Google Patents

Verfahren zum Evakuieren eines Vakuumbehälters für eine Verflüssigungsanlage für tiefsiedende Gase

Info

Publication number
DE2736491C2
DE2736491C2 DE2736491A DE2736491A DE2736491C2 DE 2736491 C2 DE2736491 C2 DE 2736491C2 DE 2736491 A DE2736491 A DE 2736491A DE 2736491 A DE2736491 A DE 2736491A DE 2736491 C2 DE2736491 C2 DE 2736491C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vacuum
liquefaction
low
boiling
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2736491A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2736491A1 (de
Inventor
Rudolf Dr.Rer.Nat. 8021 Walchstadt Kneuer
Martin 8190 Wolfratshausen Voggenreiter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE2736491A priority Critical patent/DE2736491C2/de
Publication of DE2736491A1 publication Critical patent/DE2736491A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2736491C2 publication Critical patent/DE2736491C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/06—Arrangements using an air layer or vacuum
    • F16L59/065—Arrangements using an air layer or vacuum using vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0005—Light or noble gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0005—Light or noble gases
    • F25J1/0007—Helium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0005—Light or noble gases
    • F25J1/001—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/005—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by expansion of a gaseous refrigerant stream with extraction of work
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0201—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration
    • F25J1/0202—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using only internal refrigeration means, i.e. without external refrigeration in a quasi-closed internal refrigeration loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0204—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a single flow SCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F25J1/0249—Controlling refrigerant inventory, i.e. composition or quantity
    • F25J1/025—Details related to the refrigerant production or treatment, e.g. make-up supply from feed gas itself
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0261—Details of cold box insulation, housing and internal structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/60—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using adsorption on solid adsorbents, e.g. by temperature-swing adsorption [TSA] at the hot or cold end
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/32—Neon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/02—Separating impurities in general from the feed stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/60—Expansion by ejector or injector, e.g. "Gasstrahlpumpe", "venturi mixing", "jet pumps"

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

dium erfolgt. Der oder die zur Kryosorption dienenden Adsorber können sowohl mit den Leitungen der Verflflssigungsünie als auch mit denen des Kältekreislaufs im thermischen Kontakt stehen. Die Kryosorption ist aber selbstverständlich auch bei Kälteanlagen anwendbar, in denen die Verflüssigungslinie und der Kältekreislauf überlagert sind und das zu verflüssigende und im Kältekreislauf strömende Gas gemeinsam durch dieselben Wärmeaustauscherquerschnitte fließt
Als Adsorbermaterial kann außer Aktivkohle auch Zeolith, Aluminiumoxidgel oder Silicagel verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie zwei zu seiner Durchführung geeignete Verflüssiguugsaralagen sind in den Abbildungen in schematischer Weise dargestellt
F i g. 1 zeigt eine Verflüssigungsanlage mit dem Kältekreislauf überlagerter Verflüssigungslinie;
F i g. 2 zeigt eine Verflüssigungsanlage mit separater Verflüssigungslinie, die mit dem Källekreislauf in indirektem Wärmeaustausch steht
In F i g. 1 strömt das zu verflüssigende tiehisdende Gas in verdichtetem Zustand durch eine Leitung 1 in den Vakuumbehälter 2 eia Vor dem Kaltfahren der Anlage wird in dem Vakuumbehälter mittels einer Vorpumpe 16 ein Vorvakuum erzeugt Das zu verflüssigende Gas durchströmt die Wärmeaustauscher 3,4,5 sowie die dazwischenliegenden Adsorber 6, 7, in denen die trotz Vorreinigung im zu verflüssigenden Gas noch enthaltenen Verunreinigungen entfernt werden. Zum Zwecke der Kälteerzeugung werden vom verdichteten Gas durch Leitungen 8, 9 Teilströme abgezweigt in Expansionsmaschinen 10,11 entspannt und zum Zwekke der Abkühlung des verdichteten Gasstromes diesem durch Leitung 12 entgegengeführt. In einem Entspannungsventil 13 wird der verdichtete Gasstrom von seinem Anfangsdruck von beispielsweise 30 bar auf nahezu Atmosphärendruck entspannt Dabei tritt eine Teilverflüssigung des tiefsiedenden Gases ein. Das Zweiphasengemisch wird durch Leitung 15 einem Verbrau- eher oder Speicherbehälter zugeführt der dampfförmig gebliebene bzw. verdampfte Anteil durch Leitung 12 zum nicht dargestellten Kreislaufkompressor zurückgeführt. Während des Kaltfahrens wird ein strömungsmäßig oberhalb des Entspannungsventils 13 im engen War- mekontakt mit der Leitung 1 befindlicher Adsorber 14 ebenfalls auf tiefe Temperaturen gebracht. Die vor Beginn des Kaltfahrens und nach dem Abschalten der Vorpumpe im Vakuumbehälter noch befindlichen geringen Gasmengen werden während des Kaltfahrens allmählieh vorn Adsorber 14 aufgenommen, da dessen Adsorptionsfähigkeit mit sinkender Temperatur zunimmt. Auf diese Weise kann mittels eines auf 5 K gekühlten Adsorbers im Inneren des Vakuumbehälters mühelos ein Restdruck von 10-7 Torr erreicht werden.
In Fig. 2 strömt das zu verflüssigende Medium in einer separaten Verflüssigungslinie durch Leitung 20. Es kühlt sich in den Wärmeaustauschern 23,24,25 sowie 26 ab und wird im Wärmeaustauscher 27 teilverflüssigt. Danach wird es einem Kryostaten zugeführt. Die von dem geschlossenen Kältekreislauf zur Verfügung gestellte Kälte reicht aus, das Medium zu verflüssigen, ohne daß es vorher komprimiert und nach Durchströmen der Wärmeaustauscher wieder entspannt werden müßte. Der Kältekreislauf besteht aus einem Kreislaufkompressor 29, einer Leiiu,ig für verdichtetes Kältemittel 21, in den Wärmeaustauschern 23, 24, 25 vorgesehenen Strömungsquerschnitten für verdichtetes Kältemit tel, einem zur Entspannung desselben dienenden Ejektor 31, einem daran anschließenden Phasenabscheider 32, einer Leitung 22 für gasförmiges entspanntes Kältemedium mit den dazugehörigen Wärmeaustauscherquerschnitten, sowie einer mittels Leitung 28 einen verdichteten TeUstrom abziehenden Expansionsmaschine 30 zur Kälteerzeugung. Im Tieftemperaturteil des Kältekreistaufes wird aus dem Abscheider 32 verflüssigtes Kältemittel abgezogen, im Entspannungsventil 19 entspannt, unter Wiederabgabe der Kondensationswärme im Wärmeaustauscher 27 verdampft sowie nach Erwärmung im Wärmeaustauscher 26 vom Ejektor angesaugt Die Kryoadsorber 17, 18 sind in diesem Falle im Wärmekontakt mit verflüssigtes tiefsiedendes Gas bzw. verflüssigtes Kältemedium führenden Leitungen angeordnet
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2
gesetzt wird.
Patentanspruch: Das an sich bekannte Prinzip der Kryosorption bietet
jedoch gegenüber der eingangs geschilderten, bisher
Verfahren zum Evakuieren eines Vakuumbehäl- üblichen Verfahrensweise erhebliche Vorteile. Zunächst ters für eine Verflüssigungsanlage für tiefsiedende 5 ermöglicht die Anwendung der Kryosorption, den EinGase, welcher die zur Abkühlung des tiefsiedenden satz von mechanischen Vakuumpumpen auf ein Mini-Gases dienenden Wärmetauscher, Entspannungsein- mum zu begrenzen, und zwar sowohl hinsicl^lich ihrer richtungen sowie diese verbindende Leitungen zu- Leistung als auch hinsichtlich der Einsatzdauer. Eine mindest teilweise isoliert, bei welchem vor dem Kalt- mechanische Vakuumpumpe wird nunmehr lediglich fahren der Verflüssigungsanlage durch Abpumpen io zur Erzeugung eines Vorvakuums benötigt, das in der des Vakuumbehälters ein Vorvakuum und während Größenordnung von 10-' Torr liegt Die Erzeugung des Kaltfahrens sowie des Verflüssigungsbetriebes und Aufrechterhaltung des während des Verflüssigungsmittels Kryoadsorbern ein Hochvakuum erzeugt betriebes benötigten Hochvakuums wird allein von dem und aufrechterhalten wird, welcher in dem Vakuum- oder den im Vakuumbehälter angeordneten, gekühlten behälter mit tiefsiedendem Gas in Wärmekontakt 15 Adsorbern übernommen. Zu diesem Zwecke brauchen stehen, dadurch gekennzeichnet, daß das also keine leistungsstarken mechanischen Vakuumpum-Abpumpen bereits bei 10-' Torr beendet und an- pen mehr zur Verfügung gestellt zu werden, mit deren schließend ausschließlich mittels Kryoadsorption Verwendung ein erheblicher Aufwand an Betriebs- und fortgesetzt wird. Wartungskosten verbunden ist Der demgegenüber ent-
20 stehende Kühlaufwand zum Herunterkühlen der Adsor-
bermasse und zum Abführen der in dieser frei werdenden Adsorptionswärme ist gering. Zum Adsorbieren der nach dem Abschalten der Vakuumpumpen im Vakuum-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Evakuieren behälter noch verbleibenden, absolut gesehen geringen eines Vakuumbehälters für eine Verflüssigungsanlage 25 Gasmengen werden nämlich nur verhältnismäßig gerinfür tiefsiedende Gase entsprechend dem Oberbegriff ge Mengen an Adsorbermaterial benötigt so daß der des Patentanspruches. benötigte Kühlaufwand in der Energiebilanz nur eine
Bisher war es üblich, die kalten Anlagenteile von Gas- untergeordnete Rolle spielt
Verflüssigungsanlagen in ein Doppelmantelgefäß mit Werden die Kryoadsorber innerhalb des Vakuumbe-
dazwischenliegender Hochvakuumisolierung oder in ei- 30 hälters auf geeignetem Temperaturniveau gehalten, so nen einwandigen Vakuumbehät ,τ mit angeschlossener gelingt es mühelos, nicht nur die anfangs noch vorhan-Hochvakuumpumpe einzuschließen Ein Verfahren der dene Luft sondern auch die während des Betriebes aufeingangs genannten Art ist aus 4^r GB-PS 10 87 894 grund etwa vorhandener kleiner Lecks einströmenden bekannt Bei diesem Verfahren wird der Vakuumbehäl- Mengen an Luft oder tiefsiedendem Gas bis auf sehr ter der Anlage in zwei Stufen evakuiert in einer ersten 35 kieine Restdrücke zu adsorbieren, insbesondere erweist Evakuierstufe wird vor dem Kaltfahren der Anlage es sich als vorteilhaft daß die zum Erreichen des benödurch Abpumpen ein Vorvakuum erzeugt Während des tigten Endvakuums erforderliche Zeit bei Verwendung Kaltfahrens sowie des Verflüssigungsbetriebes wird in der Kryoadsorber wesentlich geringer ist als bei Vereiner zweiten Evakuierstufe mit Hilfe von Kryoadsor- Wendung von mechanischen Pumpen, beispielsweise bern. die mit gekühltem und verflüssigtem Gas in War- 40 von Turbo-Molekularpumpen. So wird etwa zum Evamekontakt stehen, ein Hochvakuum erzeugt und auf- kuieren des Vakuumbehälters einer Helium-Verflüssirechterhalten. gungsanlage, dessen freies Volumen etwa 1 m3 beträgt.
Ein Verfahren zum Evakuierer, eines einy/andsgen bis auf einen Enddruck von 10~6 bis !0~7 Torr bei zeit-Vakuumbehälters einer Verflüssigungsanlage ist aus lieh aufeinanderfolgender Verwendung einer Vorpum-LINDE-Berichte aus Technik und Wissenschaft, 45 pe und eines auf 5 K abgekühlten Kryoadsorbers, der Heft 28, 1970, bekannt Bei diesem Verfahren wird der mit 02 I Aktivkohle versehen ist einschließlich des Kaltbenötigte Unterdruck durch einen Hochvakuumpump- fahrens lediglich eine Zeit von ca. 6 Stunden benötigt stand aufrechterhalten, der an den Vakuumbehälter an- Bei Verwendung einer Turbo-Molekularpumpe würde geschlossen ist dies eine Zeit von mehreren Tagen erfordern.
Beide Verfahrensweisen sind jeweils mit gewissen so Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl bei Vor- und Nachteilen verbunden. So erfordert ein Dop- Anlagen zur Verflüssigung von Helium als auch bei solpelmantelgefäß während des Betriebes zwar keine lau- chen zur Verflüssigung von Wasserstoff oder Neon anfende Vakuumpumpe, da jedoch Vorvakuumpumpen gewendet werden.
üblicherweise relativ niedrige Drücke erreichen müssen. Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Versind sie kostenaufwendig und erfordern relativ viel Zeit 55 fahrens geeignete Verflüssigungsanlage zum Verflüssizum Evakuieren. Ein einwandiger Vakuumbehälter muß gen tiefsiedender Gase kann eine separate Verflüssiwährend des Betriebes laufend evakuiert werden und gungsiinie und einen damit in tnermischen Kontakt steverlangt somit relativ hohe Betriebskosten. Beim An- henden geschlossenen Kältekreislauf aufweisen. Die fahren der Anlage sind außerdem lange Evakuierzeiten Verflüssigungslinie kann bei überatmosphärischem erforderlich. 60 Druck betrieben werden und, ebenso wie der Kälte-
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe kreislauf, eine Entspannungsvorrichtung, beispielsweise zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu ein Drosselventil oder einen Ejektor, aufweisen, mit deentwickeln, das sich gegenüber den bisher üblichen Ver- ren Hilfe das tiefsiedende Gas teilverflüssigt wird. Die fahren durch größere Wirtschaftlichkeit hinsichtlich der Anlage kann aber auch so ausgelegt sein, daß die VerBetriebskosten auszeichnet. 65 flüssigungslinie bei nahezu Atmosphärendruck; betrie-Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, ben wird und keine Entspannungsvorrichtung benötigt, daß das Abpumpen bereits bei 10-' Torr beendet und da die Verflüssigung bereits während des Wärmeausanschließend ausschließlich mittels Kryosorption fort- tausches mit dem im Kältekreislauf zirkulierenden Me-
DE2736491A 1977-08-12 1977-08-12 Verfahren zum Evakuieren eines Vakuumbehälters für eine Verflüssigungsanlage für tiefsiedende Gase Expired DE2736491C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2736491A DE2736491C2 (de) 1977-08-12 1977-08-12 Verfahren zum Evakuieren eines Vakuumbehälters für eine Verflüssigungsanlage für tiefsiedende Gase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2736491A DE2736491C2 (de) 1977-08-12 1977-08-12 Verfahren zum Evakuieren eines Vakuumbehälters für eine Verflüssigungsanlage für tiefsiedende Gase

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2736491A1 DE2736491A1 (de) 1979-02-22
DE2736491C2 true DE2736491C2 (de) 1986-04-30

Family

ID=6016292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2736491A Expired DE2736491C2 (de) 1977-08-12 1977-08-12 Verfahren zum Evakuieren eines Vakuumbehälters für eine Verflüssigungsanlage für tiefsiedende Gase

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2736491C2 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3046458A1 (de) * 1980-12-10 1982-07-15 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Refrigerator-kryostat
DE3120233A1 (de) * 1981-05-21 1982-12-09 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Refrigerator
JP4992819B2 (ja) * 2008-05-12 2012-08-08 株式会社デンソー エジェクタ式冷凍サイクル
GB2581135A (en) * 2019-01-30 2020-08-12 Linde Ag Cooling method for liquefying a feed gas
FR3120430B1 (fr) * 2021-03-04 2024-01-05 Arianegroup Sas Dispositif de liquéfaction de gaz et procédé d’assemblage d’un tel dispositif

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL255162A (de) * 1960-07-29
US3299646A (en) * 1964-06-17 1967-01-24 Little Inc A Cryogenic joule-thomson helium liquefier with cascade helium and nitrogen refrigeration circuits

Also Published As

Publication number Publication date
DE2736491A1 (de) 1979-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004008461T2 (de) Verfahren zum kühlen eines produkts, besonders zur verflüssigung eines gases und vorrichtung für die durchführung dieses verfahrens
DE1226616B (de) Verfahren und Einrichtung zur Gewinnung von gasfoermigem Drucksauerstoff mit gleichzeitiger Erzeugung fluessiger Zerlegungsprodukte durch Tieftemperatur-Luftzerlegung
DE2548240A1 (de) Verfahren zur erzeugung von kaelte
DE69305317T2 (de) Lufttrennungsverfahren und Anlage zur Herstellung von wenigstens einem Druckgasprodukt und von wenigstens einer Flüssigkeit
DE1263037B (de) Verfahren zur Zerlegung von Luft in einer Rektifikationssaeule und damit gekoppelterZerlegung eines Wasserstoff enthaltenden Gasgemisches
DE2207509A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Neon und Helium Erzeugung aus Luft
DE3528374A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von stickstoff mit ueberatmosphaerischem druck
DE102009018248A1 (de) Verfahren zum Verflüssigen einer Kohlenwasserstoff-reichen Fraktion
DE2207508A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Neon Helium Gemisch mittels Expansions turbinen
DE2736491C2 (de) Verfahren zum Evakuieren eines Vakuumbehälters für eine Verflüssigungsanlage für tiefsiedende Gase
DE2151806A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verfluessigung eines Kaeltemittels
EP2084722B1 (de) Verfahren zum abkühlen supraleitender magnete
DE102012020469A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Methan aus einem Synthesegas
DE1092494B (de) Verfahren und Einrichtung zur Kaelteerzeugung durch arbeitsleistende Entspannung eines Hochdruckgases
DE1023061B (de) Verfahren zur Zerlegung von Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen, insbesondere Koksofengas, und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE1911765C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP1084207B1 (de) Verfahren zur kälteerzeugung im temperaturbereich von 90 bis 110 k.
DE68905593T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Kältemittel.
DE2717107A1 (de) Verfahren zur tieftemperaturzerlegung von luft
DE19923242A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abkühlen eines Gasstromes
DE3322474A1 (de) Verfahren zum betreiben eines kaeltemittelkreislaufs und kaeltemittelkreislauf zur durchfuehrung des verfahrens
DE19707476C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
DE685490C (de) Verfahren zum Ausfrieren der Kohlensaeure
EP0412161A1 (de) Verfahren zur Kühlung eines Objekts mittels einer kryogenen Adsorptionskältemaschine
DE950854C (de) Verfahren zur Teilverfluessigung von Gasgemischen durch Druck und Tiefkuehlung

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee