DE543684C - Verfahren zum Zerlegen von Gasgemischen - Google Patents
Verfahren zum Zerlegen von GasgemischenInfo
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- 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
- F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
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Description
Bei dem Verfahren nach dem Hauptpatent 490 878 liegt als Beispiel das Zerlegungsverfahren
nach Patent 167 931 zugrunde, wobei
2/3 der zu zerlegenden Luftmenge ohne
nennenswerten Überdruck durch die Kältespeicher in den Rektifikator eingeblasen werden,
während 1^ auf Kondensationsdruck verdichtet
werden muß.
Das hat aber nur Gültigkeit für solche Fälle, wo nur Sauerstoff mit 47 0/0 und weniger
gewonnen werden soll; wenn dagegen technisch reiner Sauerstoff verlangt wird,
dann müssen von der zu zerlegenden Luft 4/5 der Menge auf einen Druck von 4 atü verdichtet
werden, um die nötige Waschflüssigkeit zu erhalten. V5 kann dann mit einem
Überdruck von einigen Zehnteln Atmosphären eingeblasen werden.
Nun besitzt aber diese verdichtete Luft die Eigenschaft, daß sie mehr Kälte bei ihrer
Abkühlung in den Kältespeichern von -(- 200
bis zur Verflüssigungstemperatur (1740 bei
4' atü) aufnehmen kann als die gleiche Menge Stickstoff, der im Kältetausch zur verdichteten
Luft herausgeleitet wird, bei seiner Erwärmung von — 17 40 bis etwa -j- 200 abgeben
kann.
Dies ist in dem vom idealen Gaszustand abweichenden Verhalten der verdichteten Luft
begründet, und zwar ist dieser Unterschied 8°.
Dazu kommt noch der Kälteverlust im Regenerator mit etwa 30. Wenn man also die auf
4 atü verdichtete Luft bis — 1740 abkühlen will, muß der herausgeleitete Stickstoff um
8-(-3= ii° kälter in den Regenerator unten
eintreten, als die verdichtete Luft unten austritt.
Diese große Temperaturdifferenz von ii°
bringt aber den schweren Nachteil mit sich, daß dadurch die restlose Beseitigung des aus
der Luft in den Regeneratoren abgesetzten Kohlensäurereifes auf dem Wege der Sublimation
sehr behindert wird.
Wenn die Sublimationswirkung vollkommen genug verlaufen soll, dann darf die Temperaturdifferenz
nicht mehr als 50 betragen, wenn möglich aber nur 30.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren, die Temperaturdifferenz dadurch so
klein wie möglich zu gestalten, daß etwa 3 bis 4 0/0 der Gesamtluftmenge, in einer Expansionsmaschine
bis — 175° abgekühlt, in die Zerlegungsapparatur geleitet und durch die
Regeneratoren zusätzlich heräusgeleitet werden, durch welche man die auf 4 atü verdichtete
Druckluft hineinschickt. Damit kann nicht nur der Temperaturunterschied bis auf etwa
30 ausgeglichen, sondern es können auf diese Weise auch die Kälteverluste der gesamten
Apparatur gedeckt werden, denn man führt
Claims (1)
- dabei der verdichteten Luft etwa 2,5 cal Kälte je Kubikmeter zu, die sich dann beim Entspannen von 4 atü auf den Druck der oberen Rektifikationssäule auf Grund des Joule-Thompson-Effekts in flüssige Luft umsetzen.Erfahrungsgemäß genügt dieser Kältezusatz zum Ausgleich der Kälteverluste, zumal durch die zusätzlich im tiefgekühlten Zustand von außen in die Apparatur eingeführte und durch die Kältespeicher herausgeleitete Luft die Oberflächenkälteverluste in den Kältespeichern direkt gedeckt werden, ebenso wie die unvermeidlichen Verluste beim Kältetausch zwischen der Luft und dem Stickstoff. Zur Tiefkühlung der von außen zusätzlich in die Apparatur eingeleiteten Luft wird diese auf hohen Druck verdichtet, mit einer Ammoniakkältemaschine bis — 4o'J vorgekühlt und sodann in einer Kaltdampfmaschine unter Leistung äußerer Arbeit entspannt, wobei sie sich bis — 17 50 und tiefer abkühlen läßt. An Stelle von Luft kann auch von dem ausgeschiedenen Stickstoff ein Teil auf diese Weise außerhalb der Zeiiegungstemperatur tiefgekühlt und zusätzlich in die Apparatur eingeleitet werden.Das hier beschriebene Verfahren läßt sich natürlich auch für die Zerlegung anderer Gasgemische als Luft anwenden.Verfahren zum Zerlegen von Gasgemischen unter Vorkühlung derselben im Kältespeicher - Umschalt - Wechselbetrieb nach dem Hauptpatent 490 878, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermöglichung einer restlosen Beseitigung des in den Kältespeichern ausgefrorenen Reifes durch Sublimation und zur Deckung der Kälte-Verluste zusätzlich ein kleiner Teilbetrag des Gasgemisches oder der Zerlegungsprodukte desselben oder auch ein anderes Gas im tiefgekühlten, unverflüssigten Zustand unmittelbar in die Tieftemperaturzone der Apparatur eingeleitet und durch die Kältespeicher herausgeführt wird, wobei diese zusätzlich eingeleitete Gasgemischmenge an der Zerlegung teilnehmen kann oder nicht.
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