DE69706475T2 - Verfahren und Einrichtung für die Herstellung eines sehr reinen flüssigen kryogenen Fluids - Google Patents

Verfahren und Einrichtung für die Herstellung eines sehr reinen flüssigen kryogenen Fluids

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Herstellung eines kryogenen Fluids in hochreinem flüssigem Zustand, insbesondere von hochreinem, das heißt von mindestens einer seiner Verunreinigungen, insbesondere vom Typ Wasserstoff, Kohlenmonoxid oder Sauerstoff, freiem, flüssigem Helium, flüssigem Argon oder flüssigem Stickstoff.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verbesserung von Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung eines kryogenen Fluids in hochreinem flüssigem Zustand, insbesondere von hochreinem flüssigem Helium, flüssigem Argon oder flüssigem Stickstoff.
  • Die Herstellung von flüssigem oder gasförmigem Stickstoff erfolgt in der Regel mittels Tieftemperaturdestillation von Luft in einer Cold-Box mit einer oder mehreren Destillationssäulen. Der so erhaltene Stickstoff weist eine Reinheit auf, die für die meisten seiner Anwendungen ausreicht. In einigen Aktivitätsbereichen, wie in der Elektronikindustrie, insbesondere bei der Fertigung von Halbleitern oder anderen Bauteilen, oder in der pharmazeutischen Industrie und zu Analyse- oder Forschungszwecken, wird hochreiner flüssiger Stickstoff benötigt. Je nach Anwendung muß der flüssige Stickstoff von mindestens einer seiner Verunreinigungen Wasserstoff, Sauerstoff oder Kohlenmonoxid weitgehend frei sein.
  • Das heißt mit anderen Worten, daß der in dem flüssigen Stickstoff enthaltene Gehalt an Verunreinigungen nicht mehr als einige ppb (Volumenteile pro Milliarde) betragen darf.
  • Die Verunreinigungen, wie Wasserstoff oder Kohlenmonoxid, können aus der zu destillierenden Luft oder dem bei der Tieftemperaturdestillation anfallenden gasförmigen Stickstoff abgetrennt werden.
  • Zu diesem Zweck sind bereits Reinigungsverfahren vorgeschlagen worden, beispielsweise in der US-PS 4,869,883, bei denen die Verunreinigungen dadurch abgetrennt werden, daß man sie durch Umsetzung mit einer ausreichenden Menge Sauerstoff in Gegenwart eines Katalysators oxidiert und das dabei gebildete Wasser und Kohlendioxid adsorptiv abtrennt.
  • In der Patentanmeldung JP-A-05/079754 wird ein Verfahren zur Abtrennung der in flüssigem Stickstoff enthaltenen Verunreinigungen Kohlendioxid, Wasser und Kohlenmonoxid beschrieben.
  • Gemäß diesem Verfahren wird flüssiger Stickstoff aus einer Luftdestillationssäule abgezogen, zur Absorption der Verunreinigungen in eine mit einem synthetischen Zeolith vom Typ A gefüllte Absorptionssäule geleitet und dann wieder in die Destillationssäule zurückgeleitet.
  • In der Patentschrift FR Nr. 93 15958 wird ein Verfahren beschrieben, das eine Direktbehandlung von flüssigem Stickstoff zwecks Reinigung und Erhalt von hochreinem, das heißt von mindestens einer seiner Verunreinigungen Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Sauerstoff weitgehend freiem, flüssigen Stickstoff gestattet, bei dem man den zu reinigenden flüssigem Stickstoff mit einem Adsorptionsmittel, das die Adsorption von mindestens einer der Verunreinigungen gestattet, in. Berührung bringt und den so hergestellten hochreinen Stickstoff dann zurückgewinnt. Der bei diesem Verfahren eingesetzte Adsorber wird aus der Gruppe bestehend aus natürlichen und synthetischen Zeolithen und porösen Metalloxiden ausgewählt.
  • Darüber hinaus gibt es noch analoge Verfahren, die die Reinigung von anderen kryogenen Fluiden in flüssigem Zustand oder kryogenen "Flüssigkeiten" ermöglichen, wie von flüssigem Helium oder flüssigem Argon, die insbesondere in der Elektronikindustrie eingesetzt werden können.
  • So wird in der JP-A-02030607, WPI, Nr. XP 182417, ein Verfahren zur Reinigung von Stickstoff beschrieben, bei dem man Verunreinigungen vom Typ O&sub2; enthaltenden gasförmigen Stickstoff durch Inberührungbringen mit gereinigtem flüssigem Stickstoff abkühlt und das so erhaltene gasförmige Gemisch einem Schritt der Reinigung durch Adsorption der O&sub2;- Verunreinigungen an einem Molekularsieb unterwirft. Der Adsorber wird vor der Reinigung durch das darin eingespeiste gasförmige Gemisch abgekühlt.
  • Mit diesen herkömmlichen Verfahren sind zwar bei kontinuierlichem Betrieb hochreine kryogene "Flüssigkeiten", wie hochreines flüssiges Helium, hochreines flüssiges Argon oder hochreiner flüssiger Stickstoff erhältlich, jedoch treten beim Betrieb in aufeinanderfolgenden Reinigungsphasen oder -zyklen, die durch mehr oder weniger lange Stillstandsphasen der Reinigungsvorrichtung getrennt sind, d. h. bei diskontinuierlichem Betrieb, wie es in Industrieanlagen im allgemeinen der Fall ist, Probleme auf.
  • So kann nämlich der in einer Industrieanlage verwendete flüssige Stickstoff direkt vor Ort bedarfsgerecht hergestellt und dann sofort verwendet oder zur späteren Verwendung gelagert werden oder auch außerhalb der Anlage hergestellt und dann zum Verwendungsort befördert werden, beispielsweise mit einem Lastkraftwagen.
  • Die Abtrennung der Verunreinigungen aus dem Stickstoff erfolgt jedoch nur selten kontinuierlich; diese Reinigung erfolgt im allgemeinen anhand von aufeinanderfolgenden Reinigungsphasen oder -zyklen, die zeitlich mehr oder weniger weit auseinander liegen können.
  • Als nicht einschränkendes Beispiel sei der Fall der Herstellung von Stickstoff außerhalb der Anlage und dessen anschließende Beförderung zur Anlage mit einem Lastkraftwagen genannt. Der aus dem Lastkraftwagen entladene Stickstoff wird zunächst einer Vorrichtung zugeführt, in der die in dem zu reinigenden flüssigen Stickstoff enthaltenen Verunreinigungen abgetrennt werden können; eine derartige Vorrichtung wird gemeinhin als Reaktor bezeichnet. Darin erfolgt die Reinigung des flüssigen Stickstoffs durch Inberührungbringen mit einem Adsorptionsmittel, das die Stickstoffverunreinigungen selektiv bindet. Der so erhaltene hochreine Stickstoff wird dann zu seinem Verwendungsort oder meistens bis zur späteren Verwendung zu einem Lagerort befördert. Die Reinigungsphase dauert daher nur so lange wie das Entladen des Lastkraftwagens (das heißt, eine bis mehrere Stunden) und endet mit Abschluß des Entladens.
  • Eine neue Reinigungsphase findet daher nur beim Entladen des nächsten Lastkraftwagens statt, welches in mehr oder weniger großem zeitlichem Abstand liegen kann. Es hat sich herausgestellt, daß bei Verlängerung der Zeitdauer der Stillstandsphase zwischen zwei aufeinanderfolgenden Reinigungsphasen oder -zyklen im allgemeinen eine Wanderung der Front der durch das in dem Reaktor enthaltene Adsorptionsmittel gebundenen Verunreinigungen stattfindet, die auf eine Erwärmung des Adsorbers infolge von Wärmeeinträgen in den Reaktor zurückzuführen ist.
  • Mit anderen Worten heißt das, daß die stromabwärts des Reaktors wieder anzutreffende Menge an Verunreinigungen um so größer wird, je länger die Zeitdauer der Stillstandsphase zwischen zwei aufeinanderfolgenden Reinigungsphasen N und N+1 wird. Eine derartige Wanderung der Front der Verunreinigungen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Reinigungsphasen ist daher dem Erhalt und der Erhaltung von hochreinem Stickstoff abträglich. Der von seinen Verunreinigungen, insbesondere Kohlenmonoxid und Sauerstoff, befreite flüssige Stickstoff wird nämlich bei einer Reinigungsphase N+1 durch die bei den vorhergegangenen Reinigungsphasen, d. h. N, N-1 usw., extrahierten Verunreinigungen kontaminiert.
  • Daraus folgt, daß so erhaltener flüssiger Stickstoff, der die wieder abgegebenen Verunreinigungen enthält, bei den Anwendungen, die hochreinen Stickstoff erfordern, nicht eingesetzt werden kann.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfähren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines kryogenen Fluids in hochreinem flüssigem Zustand, das von mindestens einer seiner Verunreinigungen weitgehend frei ist, wie von einer oder mehreren seiner Verunreinigungen Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Sauerstoff freien flüssigen Stickstoffs, vorzuschlagen, das bzw. die die oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der bzw. dem eine Wanderung der Front der von dem Adsorptionsmittel des Reaktors gebundenen Verunreinigungen während der mehr oder weniger langen Stillstandsphasen zwischen den verschiedenen aufeinanderfolgenden Reinigungsphasen, die beispielsweise mit dem aufeinanderfolgenden Entladen von Lastkraftwagen verbunden sind, eliminiert oder auf ein Minimum reduziert werden kann.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, das bzw. die über die Zeit betriebssicher ist, d. h. das bzw. die es ermöglicht, einerseits die Wanderung der Front der Verunreinigungen bei Trennung der aufeinanderfolgenden Reinigungsphasen durch Stillstandsphasen großer Länge, die beispielsweise bis zu einer oder mehreren Wochen lang sein können, zu vermeiden oder auf ein Minimum zu reduzieren, und andererseits selbst nach einer großen Zahl von aufeinanderfolgenden Reinigungsphasen und/oder nach Behandlung von großen Mengen von kryogenem Fluid (beispielsweise mehreren hundert Tonnen) ein kryogenes Fluid in hochreinem flüssigem Zustand, insbesondere hochreines flüssiges Helium, hochreines flüssiges Argon oder hochreinen flüssigen Stickstoff, zu erhalten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind auch von wirtschaftlichem Interesse, da sie im Vergleich zu herkömmlichen Gerätschaften keine großen Investitionen erfordern und dennoch eine wirksame Abtrennung von Verunreinigungen ermöglichen.
  • Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung eines kryogenen Fluids in hochreinem flüssigem Zustand, bei dem man das Verunreinigungen enthaltende, zu reinigende kryogene Fluid in flüssigem Zustand mit einem Adsorptionsmittel, das die Adsorption von mindestens einer der Verunreinigungen gestattet, in Berührung bringt und das von mindestens einer der Verunreinigungen weitgehend freie kryogene Fluid in hochreinem flüssigem Zustand zurückgewinnt, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil des Adsorptionsmittels mit dem kryogenen Fluid in gereinigtem flüssigem Zustand über mindestens einen Teil der Dauer der Stillstandsphase zwischen einem Reinigungszyklus N und einem darauffolgenden Reinigungszyklus N+1 unter Kühlung hält, wobei die Dauer bis zu einer oder mehreren Wochen betragen kann.
  • Vorzugsweise erfolgt die Kühlung von mindestens einem Teil des Adsorptionsmittels durch direkten Kontakt mit dem kryogenen Fluid in hochreinem flüssigem Zustand.
  • Vorzugsweise kühlt man das Adsorptionsmittel durch Eintauchen in das kryogene Fluid in hochreinem flüssigem Zustand.
  • Vorteilhafterweise hält man das Adsorptionsmittel im wesentlichen über die gesamte Dauer der Stillstandsphase zwischen einem Reinigungszyklus N und einem darauffolgenden Reinigungszyklus N+1 unter Kühlung.
  • Vorzugsweise wählt man das Adsorptionsmittel aus der Gruppe bestehend aus gegebenenfalls ausgetauschten natürlichen und synthetischen Zeolithen und porösen Metalloxiden aus.
  • Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Zeolith um einen Mordenit oder einen synthetischen Zeolith aus der Gruppe bestehend aus Zeolith A, Zeolith X und Zeolith Y.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Zeolith um einen mit mindestens einem Ion eines Metalls aus der Gruppe bestehend aus Lithium, Calcium, Barium, Strontium, Zink, Eisen, Silber und Kupfer ausgetauschten Zeolith.
  • Ferner ist der Zeolith vorzugsweise mit einem Kupfer- oder Silberion ausgetauscht.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Zeolith um einen mit einem Kupfer- oder Silberion ausgetauschten Zeolith 5A.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthält das poröse Metalloxid mindestens ein Übergangsmetalloxid.
  • Vorzugsweise enthält das poröse Metalloxid ein Kupfer-Mangan-Mischoxid, wie einen Hopcalit.
  • Vorzugsweise wählt man das kryogene Fluid in flüssigem Zustand aus der Gruppe bestehend aus flüssigem Helium, flüssigem Argon und flüssigem Stickstoff aus.
  • Vorteilhafterweise befreit man flüssigen Stickstoff von mindestens einer seiner Verunreinigungen Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Sauerstoff.
  • Zur Eliminierung aller Verunreinigungen, die in dem kryogenen Fluid in flüssigem Zustand, insbesondere in flüssigem Stickstoff, anzutreffen sein können, kann man Zeolith und poröses Metalloxid in zwei hintereinander angeordneten Schüttungen kombinieren. So erhält man eine erste Schüttung, die beispielsweise Hopcalit enthält, der eine selektive Eliminierung von Sauerstoff und Kohlenmonoxid ermöglicht, und eine zweite Schüttung, die beispielsweise einen ausgetauschten Zeolith enthält, der die Eliminierung von Restkohlenmonoxid und Wasserstoff ermöglicht.
  • Aus technischer Sicht ist es vorteilhaft, ein Adsorptionsmittel vom Hopcalit-Typ zu verwenden, da dieses die gleichzeitige Abtrennung von Kohlenmonoxid und Sauerstoff bis zu einem sehr geringen Niveau (unter 1 ppb) ermöglicht.
  • Gegenstand der Erindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit mindestens einem Reaktor, der mindestens ein Adsorptionsmittel, das die Abtrennung von mindestens einer der in einem zu reinigenden kryogenen Fluid in flüssigem Zustand enthaltenen Verunreinigungen gestattet, enthält und über eine stromaufwärtige Leitung mit einer Quelle von zu reinigendem kryogenem Fluid in flüssigem Zustand und über eine stromabwärtige Leitung mit mindestens einem Speicherbehälter für kryogenes Fluid in hochreinem flüssigem Zustand verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Kalthalteleitung aufweist, die einen Strom von kryogenem Fluid in hochreinem flüssigem Zustand zur Kühlung von mindestens einem Teil des Adsorptionsmittels über mindestens einen Teil der Stillstandsphase zwischen einem Reinigungszyklus N und einem darauffolgenden Reinigungszyklus N+1 liefert, wobei das kryogene Fluid in hochreinem flüssigem Zustand aus mindestens einer Quelle von kryogenem Fluid in hochreinem flüssigem Zustand stammt.
  • Vorzugsweise ist die Kalthalteleitung über ihr stromaufwärtiges Ende und/oder ihr stromabwärtiges Ende mit mindestens einem stromabwärtigen oder stromaufwärtigen Teil der stromabwärtigen Leitung verbunden.
  • Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Kalthalteleitung über ihr stromaufwärtiges Ende und/oder ihr stromabwärtiges Ende mit mindestens einer Quelle von kryogenem Fluid in hochreinem flüssigem Zustand und/oder mindestens einem Reaktor verbunden.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei der Quelle von kryogenem Fluid in hochreinem flüssigem Zustand um mindestens einen Speicherbehälter.
  • Vorteilhafterweise ist in der stromabwärtigen Leitung mindestens ein mechanisches Filter zwischen dem stromaufwärtigen Ende und dem stromabwärtigen Ende der Kalthalteleitung eingesetzt.
  • Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Fig. 1 näher erläutert, ohne sie einzuschränken. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von hochreinem, von mindestens einer seiner Verunreinigungen Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Sauerstoff weitgehend freiem flüssigem Stickstoff.
  • In Fig. 1 ist ein Reaktor 2, der ein Adsorptionsmittel 11 enthält, einerseits über eine stromaufwärtige Leitung 8 mit einer Quelle 1 eines zu reinigenden kryogenen Fluids in flüssigem Zustand, hier von flüssigem Stickstoff, und andererseits über eine stromabwärtige Leitung 9 mit einem Speicherbehälter 3 für hochreinen flüssigen Stickstoff 12 verbunden, wobei zwischen dem Reaktor 2 und dem Speicherbehälter 3 eine Batterie aus zwei Filtern 4a und 4b angeordnet ist.
  • Die Bezugszahlen 15 und 16 bezeichnen die Verbrauchsausgänge für flüssigen bzw. gasförmigen hochreinen Stickstoff.
  • Vor der Durchführung eines Reinigungszyklus wird der Teil der Apparatur, der zwischen zwei Reinigungsphasen, d. h. während der Stillstandsphase der Vorrichtung, warm gelassen wird, gespült und vorgekühlt, nämlich insbesondere bestimmte Teile der Rohrleitungen 8 und 9 und die Batterie aus den Filtern 4a und 4b; diese Spülung und Kühlung erfolgen durch Bedienung geeigneter Ventile. Dann wird nach Verbindung der Quelle 1 von zu reinigendem flüssigem Stickstoff mit der stromaufwärtigen Leitung 8 der zu reinigende Stickstoff von der Quelle 1 über die Leitung 8 dem Reaktor 2 zugeführt. Die Reinigung erfolgt im Reaktor 2 durch Adsorption der Verunreinigungen des zu reinigenden flüssigen Stickstoffs am Adsorptionsmittel 11. Der nach Adsorption der Verunreinigungen erhaltene hochreine flüssige Stickstoff wird über die Leitung 9, die einen stromaufwärtigen Teil 9a und einen stromabwärtigen Teil 9b aufweist, durch die Batterie aus den mechanischen Filtern 4a und 4b dem Speicherbehälter 3 zugeführt.
  • Zwischen einem Reinigungszyklus N und einem kommenden Reinigungszyklus N+1 und zur Vermeidung der Wanderung der Front der bei vorhergegangenen Reinigungszyklen (N, N-1 usw.) an dem Adsorptionsmittel adsorbierten Verunreinigungen hält man das Adsorptionsmittel 11 mit hochreinem flüssigem Stickstoff 12 aus mindestens einer Quelle von hochreinem Stickstoff vorzugsweise über die gesamte Dauer der Stillstandsphase zwischen den Zyklen N und N+1 unter Kühlung. Hier verwendet man vorteilhafterweise den im Speicherbehälter 3 gespeicherten hochreinen Stickstoff, welcher über die thermisch isolierte und richtig dimensionierte Kalthalteleitung 10 zugeführt wird. Diese Kalthalteleitung 10 verbindet daher den Speicherbehälter 3 für hochreinen Stickstoff 12 mit dem Reaktor 2 und ermöglicht die Speisung des Reaktors mit hochreinem flüssigem Stickstoff zwecks Kalthaltung des Adsorptionsmittels durch weitgehend ständiges Eintauchen in den hochreinen Stickstoff zwischen einem Zyklus N und einem darauffolgenden Zyklus N+1. Im einzelnen ist der stromaufwärtige Teil 10a der Kalthalteleitung 10 mit dem zwischen den Filtern 4a und 4b und der Quelle von hochreinem Stickstoff, hier dem Speicherbehälter 3, liegenden stromabwärtigen Teil 9b der stromabwärtigen Leitung 9 verbunden. Ganz analog ist der stromabwärtige Teil 10b der Leitung 10 mit dem zwischen den Filtern 4a und 4b und dem Reaktor 2 liegenden stromaufwärtigen Teil 9a der stromabwärtigen Leitung 9 verbunden.
  • Mit dieser Vorrichtung vermeidet man eine Kontamination des bei einem Zyklus N+1 erhaltenen hochreinen Stickstoffs mit bei vorhergegangenen Zyklen adsorbierten Verunreinigungen durch Ausschaltung jeglichen Risikos einer Adsorptionsfrontwanderung.
  • Darüber hinaus ist festzustellen, daß insofern kein Verlust an freiem flüssigem Stickstoff in Kauf genommen werden muß, als der zum Kalthalten des Adsorptionsmittels verwendete Stickstoff nicht in die Atmosphäre geleitet, sondern bei einem Reinigungszyklus N+1 wieder dem Speicher 3 zugeführt wird; somit arbeitet man in einem geschlossenen Kreislauf.
  • Es kommt jedoch mitunter vor, daß die Wärmeeinträge zu einer Teilverdampfung des im Adsorber enthaltenen flüssigen Stickstoffs führen, die umso größer ausfällt, je weiter die Zyklen N und N+1 zeitlich auseinanderliegen. Diese Verdampfung von flüssigem Stickstoff zu gasförmigem Stickstoff führt zu einer Zunahme des Drucks im Adsorber und gleichzeitig zu einer Abnahme des Niveaus des darin enthaltenen flüssigen Stickstoffs. Aus sicherheitstechnischen Gründen, insbesondere zur Einhaltung des zulässigen Höchstdrucks der Apparatur, führt man den gebildeten gasförmigen Stickstoff zumindest teilweise über herkömmliche, dem Fachmann bekannte Sicherheitseinrichtungen (Ventile usw.) ab.
  • Des weiteren kann man zur Kompensation der Abnahme des Niveaus von flüssigem Stickstoff im Adsorber gegebenenfalls über die Kalthalteleitung 10 flüssigen Stickstoff nachfüllen.
  • Mit dieser Vorrichtung ist es auch möglich, die Adsorptionsmittel-Regenerationsphasen so weit wie möglich hinauszuschieben. Mit anderen Worten ist die Durchführung einer Regeneration des Adsorptionsmittels erst nach einer verhältnismäßig langen Betriebszeitdauer (beispielsweise mehreren Monaten) oder im Fall von näher beieinander liegenden Reinigungszyklen erst nach der Reinigung von großen Mengen an flüssigem Stickstoff, beispielsweise mehreren hundert Tonnen, erforderlich.
  • Eine derartige Regenerationsphase wird vorzugsweise erst nach der Reinigung einer gegebenen Menge von flüssigem Stickstoff zwischengeschaltet. Dann wird der Reaktor 2 entleert und das Adsorptionsmittel im Gegenstrom zunächst mit Stickstoff mit Umgebungstemperatur (ungefähr 20ºC) und dann mit Stickstoff mit einer Temperatur von ungefähr 200ºC angeblasen; der hierfür verwendete Stickstoff stammt aus dem Speicherbehälter 3 und wird über eine Leitung 12a einem atmosphärischen Verdampfer 5, dann über eine Leitung 12b einem Stickstoffanwärmer 6 und schließlich über eine Leitung 12c dem Reaktor zugeführt. Die Reaktivierung des Adsorptionsmittels 11 erfolgt mit Hilfe eines Wasserstoff/Stickstoff-Gasgemischs (beispielsweise 2% H&sub2;/N&sub2;); bei der Wasserstoffquelle 7 kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere Druckwasserstoffflaschen handeln, die mit der Leitung 12c über eine Leitung 13 verbunden sind. Die Strömungsrate des in den durch die Leitung 12c strömenden Stickstoff eingeblasenen Wasserstoffs wird über ein Stellglied 14 so eingestellt, daß sich das gewünschte H&sub2;/N&sub2;-Gemisch ergibt. Nach der Reaktivierung wird das Adsorptionsmittel durch Einblasen von Stickstoff mit Umgebungstemperatur abgekühlt; die Abkühlung des Adsorptionsmittels mit flüssigem Stickstoff erfolgt nur während des kommenden Reinigungszyklus.
  • Das hier angewandte Verfahren ist daher einfach und kostengünstig und ermöglicht die garantierte Bereitstellung von hochreinem flüssigem Stickstoff oder einem beliebigen anderen kryogenen Fluid in hochreinem flüssigem Zustand, d. h. mit einem Verunreinigungsgehalt von einigen ppb (Teilen pro Milliarde).
  • Das folgende Beispiel veranschaulicht die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
    • BEISPIEL
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wurde mit einer ähnlichen Vorrichtung wie oben beschrieben beispielhaft auf die Reinigung von flüssigem Stickstoff angewandt.
  • Der zu reinigende flüssige Stickstoff wird außerhalb der Anlage hergestellt und per Lastkraftwagen zum Reinigungsort befördert; bei der Quelle von zu reinigendem flüssigen Stickstoff handelt es sich daher in diesem Fall, wie oben, um den Lastkraftwagen.
  • Als Adsorptionsmittel verwendet man einen Hopcalit, der eine selektive adsorptive Abtrennung des in dem zu reinigenden flüssigen Stickstoff enthaltenen Sauerstoffs und Kohlenmonoxids ermöglicht.
  • Nach fünf Monaten Betrieb ohne Regenerationsphase, was ungefähr einer Reinigung von etwa 700 Tonnen flüssigem Stickstoff entspricht, wurden hinter dem Reaktor entnommene Proben von gereinigtem flüssigem Stickstoff mit bestimmten und herkömmlichen Analysegeräten mit ppb-Nachweisgrenzen analysiert. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß der so erhaltene hochreine flüssige Stickstoff die Verunreinigungen Kohlenmonoxid und Sauerstoff in Mengen von weniger als 1 ppb enthält.
  • Diese völlig überraschenden Ergebnisse konnten durch kategorisches Kalthalten des Adsorptionsmittels mit gereinigtem flüssigem Stickstoff während der Stillstandsphasen der Vorrichtung zwischen den aufeinanderfolgenden Reinigungszyklen erhalten werden, wobei diese Zyklen absichtlich durch Zeiträume von mindestens zehn Tagen getrennt worden waren.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung können nicht nur auf die Reinigung von flüssigem Stickstoff, sondern auch auf die Reinigung von anderen kryogenen Fluiden in flüssigem Zustand, wie beispielsweise flüssigem Argon oder flüssigem Helium, mit Erfolg angewandt werden.

Claims (18)

1. Verfahren zur Herstellung eines kryogenen Fluids in hochreinem flüssigem Zustand, bei dem man das Verunreinigungen enthaltende, zu reinigende kryogene Fluid in flüssigem Zustand mit einem Adsorptionsmittel, das die Adsorption von mindestens einer der Verunreinigungen gestattet, in Berührung bringt und das von mindestens einer der Verunreinigungen weitgehend freie kryogene Fluid in hochreinem flüssigem Zustand zurückgewinnt, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil des Adsorptionsmittels mit dem kryogenen Fluid in gereinigtem flüssigem Zustand über mindestens einen Teil der Dauer der Stillstandsphase zwischen einem Reinigungszyklus N und einem darauffolgenden Reinigungszyklus N+1 unter Kühlung hält, wobei die Dauer bis zu einer oder mehreren Wochen betragen kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung von mindestens einem Teil des Adsorptionsmittels durch direkten Kontakt mit dem kryogenen Fluid in hochreinem flüssigem Zustand erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Adsorptionsmittel durch Eintauchen in das kryogene Fluid in hochreinem flüssigem Zustand kühlt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Adsorptionsmittel im wesentlichen über die gesamte Dauer der Stillstandsphase zwischen einem Reinigungszyklus N und einem darauffolgenden Reinigungszyklus N+1 unter Kühlung hält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Adsorptionsmittel aus der Gruppe bestehend aus gegebenenfalls ausgetauschten natürlichen und synthetischen Zeolithen und porösen Metalloxiden auswählt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Zeolith um einen Mordenit oder einen synthetischen Zeolith aus der Gruppe bestehend aus Zeolith A, Zeolith X und Zeolith Y handelt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Zeolith um einen mit mindestens einem Ion eines Metalls aus der Gruppe bestehend aus Lithium, Calcium, Barium, Strontium, Zink, Eisen, Silber und Kupfer ausgetauschten Zeolith handelt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeolith mit einem Kupfer- oder Silberion ausgetauscht ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Zeolith um einen mit einem Kupfer- oder Silberion ausgetauschten Zeolith 5A handelt.
10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Metalloxid mindestens ein Übergangsmetalloxid enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Metalloxid ein Kupfer- Mangan-Mischoxid, wie einen Hopcalit, enthält.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man das kryogene Fluid in flüssigem Zustand aus der Gruppe bestehend aus flüssigem Helium, flüssigem Argon und flüssigem Stickstoff auswählt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man flüssigen Stickstoff von mindestens einer seiner. Verunreinigungen Wasserstoff (H&sub2;), Kohlenmonoxid (CO) und Sauerstoff (O&sub2;) befreit.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit mindestens einem Reaktor (2), der mindestens ein Adsorptionsmittel (11), das die Abtrennung von mindestens einer der in einem zu reinigenden kryogenen Fluid in flüssigem Zustand enthaltenen Verunreinigungen gestattet, enthält und über eine stromaufwärtige Leitung (8) mit einer Quelle (1) von zu reinigendem kryogenem Fluid in flüssigem Zustand und über eine stromabwärtige Leitung (9) mit mindestens einem Speicherbehälter (3) für das kryogene Fluid in hochreinem flüssigem Zustand (12) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Kalthalteleitung (10) aufweist, die einen Strom von kryogenem Fluid in hochreinem flüssigem Zustand zur Kühlung von mindestens einem Teil des Adsorptionsmittels über mindestens einen Teil der Dauer der Stillstandsphase zwischen einem Reinigungszyklus N und einem darauffolgenden Reinigungszyklus N+1 liefert, wobei das hochreine kryogene Fluid aus mindestens einer Quelle von kryogenem Fluid in hochreinem flüssigem Zustand stammt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalthalteleitung (10) über ihr stromaufwärtiges Ende (10a) und/oder ihr stromabwärtiges Ende (10b) mit mindestens einem stromabwärtigen Teil (9b) oder stromaufwärtigen Teil (9a) der stromabwärtigen Leitung (9) verbunden ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalthalteleitung (10) über ihr stromaufwärtiges Ende (10a) und/oder ihr stromabwärtiges Ende (10b) mit mindestens einer Quelle von kryogenem Fluid in hochreinem flüssigem Zustand und/oder mindestens einem Reaktor (2) verbunden ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Quelle von kryogenem Fluid in hochreinem flüssigem Zustand um mindestens einen Speicherbehälter (3) handelt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der stromabwärtigen Leitung (9) mindestens ein Filter (4a, 4b) zwischen dem stromaufwärtigen Ende (10a) und dem stromabwärtigen Ende (10b) der Kalthalteleitung (10) eingesetzt ist.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5913893A (en) * 1996-12-24 1999-06-22 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for the purification of a cryogenic fluid by filtration and/or adsorption
FR2757421B1 (fr) * 1996-12-24 1999-01-15 Air Liquide Procede d'epuration d'un fluide cryogenique par filtration et/ou adsorption
FR2771943B1 (fr) * 1997-12-05 2000-01-14 Air Liquide Procede de purification de fluides inertes par adsorption sur zeolite lsx
US20020111953A1 (en) * 2000-11-27 2002-08-15 First To File, Inc. Docketing system
DE10138584A1 (de) * 2001-08-06 2003-02-20 Linde Ag Verfahren zum Erzeugen eines hochreinen Stickstoffstromes
US6658894B2 (en) 2001-11-19 2003-12-09 Air Products And Chemicals, Inc. Process and adsorbent for the recovery of krypton and xenon from a gas or liquid stream
KR100501423B1 (ko) * 2001-11-19 2005-07-18 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드 기체 또는 액체 스트림으로부터 크립톤 및 크세논을 회수하기 위한 공정 및 흡착제
DE10210324A1 (de) * 2002-03-08 2003-09-18 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines hoch reinen Produkts aus einer Einsatzfraktion
JP5101540B2 (ja) * 2009-02-03 2012-12-19 住友精化株式会社 アルゴン精製方法およびアルゴン精製装置
US9222727B2 (en) * 2013-03-01 2015-12-29 Praxair Technology, Inc. Purification of argon through liquid phase cryogenic adsorption
US9457337B2 (en) 2013-03-01 2016-10-04 Praxair Technology, Inc. Adsorbent composition for argon purification
US9644890B2 (en) 2013-03-01 2017-05-09 Praxair Technology, Inc. Argon production method and apparatus
CN103672395A (zh) * 2013-11-15 2014-03-26 苏州金宏气体股份有限公司 一种高纯气体运输储罐放空余气回收利用的方法
JP6402430B2 (ja) * 2015-03-31 2018-10-10 大陽日酸株式会社 液体ヘリウム用フィルター、及び液体ヘリウム用フィルターユニット
US9676629B2 (en) 2015-06-09 2017-06-13 Praxair Technology, Inc. Helium enhanced heat transfer in adsorptive liquid or gas phase argon purification processes
US10012437B2 (en) 2015-07-31 2018-07-03 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for argon recovery in a cryogenic air separation unit integrated with a pressure swing adsorption system
US10066871B2 (en) 2015-07-31 2018-09-04 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for argon rejection and recovery
US10012438B2 (en) 2015-07-31 2018-07-03 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for argon recovery in a cryogenic air separation unit integrated with a pressure swing adsorption system
US10024596B2 (en) 2015-07-31 2018-07-17 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for argon recovery in a cryogenic air separation unit integrated with a pressure swing adsorption system
US11262125B2 (en) 2018-01-02 2022-03-01 Praxair Technology, Inc. System and method for flexible recovery of argon from a cryogenic air separation unit
CN110090616A (zh) * 2018-01-30 2019-08-06 北京航天试验技术研究所 一种低温液体吸附除水材料的制备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4150548A (en) * 1976-10-26 1979-04-24 Kemp Reduction Corporation Pollutant removal from pyrolytic gases by centrifuge and molecular sieves
US4717406A (en) * 1986-07-07 1988-01-05 Liquid Air Corporation Cryogenic liquified gas purification method and apparatus
JPH01148703A (ja) * 1987-12-04 1989-06-12 Nippon Steel Corp アルゴンガスの回収方法
JPH0230607A (ja) * 1988-07-20 1990-02-01 Kobe Steel Ltd 高純度窒素の製造方法
JPH02183789A (ja) * 1989-01-06 1990-07-18 Hitachi Ltd 超高純度窒素の製造方法及び装置
US5551257A (en) * 1992-10-01 1996-09-03 The Boc Group, Inc. Production of ultrahigh purity nitrogen
FR2714618B1 (fr) * 1993-12-31 1996-05-24 Air Liquide Procédé et dispositif pour la préparation d'azote liquide de haute pureté.
AU681481B2 (en) * 1994-03-10 1997-08-28 Boc Group, Inc., The Cryogenic refrigeration method for use in connection with a cryogenic temperature swing adsorption process
US5425242A (en) * 1994-04-14 1995-06-20 Uop Process for recovery and purification of refrigerants with solid sorbents
RU2091683C1 (ru) * 1994-05-25 1997-09-27 Акционерное общество "Гелиймаш" Способ очистки криоагента

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Publication number Publication date
TW336726U (en) 1998-07-11
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EP0811576A2 (de) 1997-12-10
EP0811576B1 (de) 2001-09-05
DE69706475D1 (de) 2001-10-11
KR980003438A (ko) 1998-03-30
CN1171534A (zh) 1998-01-28
FR2749575B1 (fr) 1998-07-10
SG50832A1 (en) 1998-07-20

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