DE641250C

DE641250C - Zweistufige Rektifikationssaeule

Info

Publication number: DE641250C
Application number: DEM123352D
Authority: DE
Original assignee: INDUSTRIEGASVERWERTUNG AG F; AG fuer Industrie Gas Verwertung
Current assignee: INDUSTRIEGASVERWERTUNG AG F; AG fuer Industrie Gas Verwertung
Priority date: 1932-04-23
Filing date: 1933-03-24
Publication date: 1937-01-25

Description

Zweistufige Rektifikationssäule Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen flüssiger Gase mit tiefliegendem Siedepunkt, und zwar insbesondere eine zweistufige Rektifikatonssäule zur Zerlegung der Luft in ihre Hauptbestandteile Stickstoff und Sauerstoff, unter gleichzeitiger und getrennter Ausscheidung der leichter und schwerer als die Hauptbestandteile siedenden anderen Bestandteile.
Es ist vor Hinterlegung dieser Erfindung bereits eine zweistufige Rektifikationssäude zur Zerlegung von Luft bekanntgeworden, aus deren zwischen ihren beiden Säulen: angeordnetem Verdampferkondensator die nicht kondensierbaren Bestandteile der Luft abgeleitet werden. Diese ermöglicht noch keine restlose Zerlegung der Luft, da die schwerer als Sauerstoff siedenden Bestandteile der Luft von gewonnenem Sauerstoff nicht abgetrennt werden. Eine restlose Zerlegung ,wird aber gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß im mittleren Teil der oberen Säule -ein zweiter Verdampferkondensator angeordnet ist, in den aus dem unter ihm liegenden Teil der oberen Säule gasförmiger Sauerstoff geleitet und aus dem der Sauerstoff in flüssigem Zustand durch eine Leitung nach außen geleitet wird, während die schwerer siedenden Bestandteile in flüssigem Aggregatzustand aus der Verdampferseite des zwischen den beiden Säulen angeordneten Verdampferkandensators abgezogen werden.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt veranschaulicht.
Die Vorrichtung besteht aus zwei übereinander angeordneten Rektifikationssäulen 27 und 33. Komprimierte kalte Luft wird durch das Expansionsventil 26 der Zuleitung 25 in die Säule entspannt. Die Flüssigkeit sammelt sich in dem Verdampfer 28 im unteren Teil der Säule 27 an, in dem eine Heizschlange 28' angeordnet ist. Dampf steigt durch Säule 27 in den an ihrem oberen Ende befindlichen Kondensator 29, woselbst der weniger flüchtige Bestandteil dieser Dämpfe rückkondensiert und zurück in die Säule 27 geleitet wird. Flüssiger Stickstoff sammelt sich auf dem unterhalb des Kondensators 29 liegenden Teller 27", so daß die im Verdampfer 28 beßndliche Flüssigkeit einen hochprozentigen Säuerstof f darstellt. Nicht kondensierbarer Dampf .oder Verunreinigung, die flüchtiger als flüssiger Stickstoff sind, werden durch die vom oberen Ende des Kondensators 29 abgehende Leitung 37 abgezogen. Das im unteren Teil der Säule 27 befindliche ver-Hüssigte Gas,, das in der Hauptsache .aus flüssigem Sauerstoff und den weniger flüchtigen Verunreinigungen besteht, wird durch ein. vom Boden der Säule 27 abgehendes Rohr 30 in - den oberen Teil der Säule 33 geleitet. Zwecks endgültiger Reinigung des Gases ist ein zweiter Kondensator 40 innerhalb der" Säule 33 angeordnet. Unterhalb des Kondensators 4o befindet sich eine Trennwand 45 und .oberhalb desselben eine Trennwand 46. Die Räume unterhalb und @oberhalb des Kondensators .sind durch einen Kanal 44 miteinander verbunden, und es :sind außerdem oberhalb und unterhalb des Kondensators 4o Teller 33' bzw. 33" vorgesehen. Reiner gasförmiger Sauerstoff wird aus Säule 33 durch Rohr 5o in den Teil 4i des Kondensators 4o geleitet und in flüssigem Zustand aus dem unteren Teil42 des Kondensators 4o durch Leitung 5 t abgezogen.
Die als Ausgangsprodukt dienende komprimierte Luft kann Bestandteile enthalten, die flüchtiger oder weniger flüchtig als das zu erzielende flüssige Gas sind. Die flüchtigeren Bestandteile werden durch den Verdampfer 28 verdampft und durch Leitung 37 entfernt, s:o@ daß die verbleibende Flüssigkeit hauptsächlich Sauerstoff und Stickstoff und die weniger flüchtigen Bestandteile enthält. Diese Flüssigkeit wird in die .obere Säule 33 geleitet, wo, der Sauerstoff ausgewaschen wird und in die Konde'nsatorkammer 4o gelangt. Die ansteigende Flüssigkeit fließt über Kanal. 44 in den unteren Teil der Säule 33 und sammelt sich um den Kondensator 29 herum. Hier wird in dem Kondensatorverdampfer 29 ein Teil der Flüssigkeit verdampft, die jetzt ein hochkonzentrierter flüssiger Sauerstoff ist, der die weniger flüchtigen Bestandteile enthält. Der in dieser Kammer verdampfte Sauerstoff wird .durch Rohr 5o in den Kondensator 4o geleitet, aus dessen unterem Tei142 alsdann der vollkommen reine, flüssige Sauerstoff durch Rohr 51 abgeleitet wird. Die sich in der Kondensatorkammer 4o ansammelnde Flüssigkeit besteht aus einer Mischung von Sauerstoff und Stickstoff und weniger flüchtigen Bestandteilen,. Die in dieser Kammer stattfindende Verdampfung ist fraktioneller Natur; der flüchtigere Stickstoff geht durch die öffnungen 47 i den oberen Teil der Säule 33, in dem der Hauptteil des Stickstoffs über Leitung 34 aus dem oberen Teil der Säule 27 zugeleitet wird. Somit erfolgt die Kühlung des Kondensators 40 vermittels eines Kühlmittels, das einem anderen Teil des Herstellungskreislaufes entnommen ist.

Claims

PATENTANSPRUCH: Zweistufige Rektifikationssäule zur Zerlegung der Luft in ihre Hauptbestandteile Stickstoff und Sauerstoff, unter gleichzeitiger und getrennter Ausscheidung der leichter und schwerer als die Hauptbestandteile siedenden anderen Bestandteile, deren zwischen ihren beiden Säulen angeordneter Verdampferkondensator eine Ableitung für die leicht siedenden Verunreinigungen besitzt, dadurch gekennzeichnet, da.ß im mittleren Teil der oberen Säule ein zweiter Verdampferkondensator (4z, 42) angeordnet ist, in den aus dem unter ihm liegenden Teil der oberen Säule gasförmiger Sauerstoff geleitet und aus dem der Sauerstoff im flüssigen Zustand durch .eine Leitung (51) nach außen geleitet wird, während die schwerer siedenden Bestandteile in flüssigem Aggregatzustand aus der Verdampferseite des zwischen den beiden Säulen angeordneten Verdampferkondensators (29) abgezogen werden.