DE752439C

DE752439C - Verfahren zur Erzeugung von komprimiertem Sauerstoff

Info

Publication number: DE752439C
Application number: DEM156752D
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Grassmann; Rolf Dipl-Ing Grotewold
Original assignee: Messer and Co GmbH
Current assignee: Messer and Co GmbH
Priority date: 1943-02-11
Filing date: 1943-02-11
Publication date: 1953-01-05

Description

Verfahren zur Erzeugung von komprimiertem Sauerstoff Es ist bekannt, komprimierte Gase, besonders Sauerstoff, nach dem Verfahren der Druckvergasung zu erzeugen, wobei ohne Zuhilfenahme eines- Kompressors durch Verdampfung des verflüssigten Gases in einem abgeschlossenen Raum der für die- Füllung der Vorratsbehälter nötige Druck erzeugt wird. Soll dieses Verfahrnen im fortlaufenden Betrieb durchgeführt werden, so ist dazu eine Pumpe nötig, durch die der flüssige Sauerstoff dauernd gegen,den bgewünschberr Druck gefördert wird.
Zweckmäßig wird die Kälte des verflüssigten Gases zur Kühlung des zu verflüssigenden oder zu zerlegenden Gases benutzt. In diesem Fall strömt dann, also das verflüssigte Gas dürch,die Austaus.cher wieder zurück, wobei es verdampft wird und schließlich in die Vorratsbatterie gelangt. Bisher konnten jedoch die Vorteile des fortlaufenden Betriebes nicht voll zur Wirkung kommen, da in Abhängigkeit vom Druck .in der Vorratsbatterie auch der Druck des verdampfenden Sauerstoffs und damit auch seine Temperatur schwankte, was zu: einer dauernden Umregelung des Apparates führte.
Um diesen Übelstand zu beseitigen. wird erfindungsgemäß in die Leitung zwischen dem Awstausther und der Vorratsbatterie ein Ventil oder eine sonstige Drosselvorrichtung eingebaut, die .den Druck des verdampfenden Sauerstoffs unabhängig vom Druck in :der Vorratsbatterie immer auf nahezu konstanter Höhe hält. Besonders vorteilhaft ist es dabei, den Druck immer etwas höher als den kritischen Druck zu halten.
Eine beispielhafte Anordnung ist in .der Abbildung gezeigt.
B,ei --1. tritt die zu zerlegende Luft @@erdichtet auf einen Druck von 2o bis roo atü in den :1#,usta,uscher B ein, in dem sie in bekannter Weise durch den rückströmenden kalten Stickstoff und durch den rückströmenden komprimierten kalten Sauerstoff gekühlt und getrocknet wird. Die Luft wird dann weiter im Gegen-9 trömer C durch die anfallenden Zerlegungsprodukte. gekühlt und tritt sodann in die im Sauerstoff badD 1 iegendeVerdampferschlangeE ,ein. Schließlich wird sie im Ventil F auf den Druck in der Zerlegungskolonne- lIT entspannt. In dieser wird sodann die Luft durch einfache Rektifikation in reinen Sauerstoff und in Stickstoff von mäßiger Reinheit zerlegt. In bekannter Weise kaim daher der Stickstoff dazu benutzt werden, den gleichzei-tig-anfalletrdeti flüssigen Sauerstoff im Gegenströmer G auf etwa zoc unter seine Siedetemperatur zu unterkühlen. Die restliche im Stickstoff enthaltene Kälte wird sodann in bekannter Weise in dem Gegenströmer C und B auf die ankomtnende Luft übertragen.
Der bei H aus der Zerlegungskolonne entnommene Sauerstoff tritt nach Durchgang durch den Gegenströmer Gin die Pumpe T ein und wird von ihr in flüssigem Zustand vom Zerlegungsdruck von etwa 1,5 atü auf den gewünsqtiten Druck von z. B. Zoo bis 3oo atü gefördert. Er gibt sodann gleichfalls in den Gegenströmerai C und B seine Kälte an die zu zerlegende Luft ab. Durch die Leitung 1i verläßt er auf etwa die Temperatur der eintretenden Luft angewärmt und unter dem von der Pumpe T erzeugten Druck die Apparatur und kann nun unmittelbar in die Flaschenbatterie eingeleitet werden.
Um trotz des wechselnden Gegendrucks in der Flaschenbatterie in der Apparatur selbst möglichst konstante Verhältnisse aufrechtzuerhalten, wird erfindungsgemäß das Ventil I_ vorgesehen, das beispielsweise so einreguliert wird, daß der Sauerstoff in den Gegenströtnern C und B immer unter dem höchsten für die Füllung der Vorratsbatterien nötigen Druck oder zumindest unter einem über dem kritischen Druck gelegenen Druck steht.
Statt des Ventils L kann auch eine feste Blende verwendet werden, die so bemessen ist, daß der Druck des Sauerstoffs zwischen der Pumpe und dieser Blende immer mindestens dein kritischen Druck entspricht. Es tritt dann keine Verdampfung mehr bei je nach dem Druck wechselnder Temperatur ein, sondern der Sauerstoff geht stetig in den gasförmigen Zustand über. Es ist möglich, dies trotz des variablen Druckes in der Vorratsbatterie durch eine unverstellbare Blende zu erreichen; denn ist der Druck in der Vorratsbatterie klein, so tritt in der Blende eine überkritische Entspannung ein, wobei also die durch die Blende tretende Gasmenge vom Druck hinter der Blende unabhängig ist. Wird dann der Druck in der Flaschenbatterie höher, so verringert sich dementsprechend das Volumen des in der Zeiteinfheit eingefüllten Sauerstoffs, und der Druckabfall in der Blende wird damit immer kleiner. Es gleicht sich also der Druck des Sauerstoffs in den Gegenströniern immer mehr dem Druck in der Batterie an. Es tritt also dann kein Energieverlust durch Drosselung in der Blende mehr ein. Übrigens kann auch die zunächst bei der Drosselung im Ventil I_ oder in der Blende erzeugte Kälte in geeigneter Weise für den Zerlegungsprozeß nutzbar gemacht werden.
Itn vorliegenden wurde der Einfachheit halber die Anwendung des Erfindungsgedankens auf eine einfache Luftzerlegung beschrieben. Ebensogut läßt sich jedoch auch bei einer mehrfachen 1-uftzerlegurrg der flüssig aus der 1solonne entnommene Sauerstoff in einer 'Pumpe auf den gewünschten Fülldruck für die Flaschenbatterie fördern. Anschließend kann dann wieder seine liülte zur Kühlung der zu zerlegenden Luft verwendet werden.
Ferner kann das Verfahren auch bei Luft-und Gaszerlegutigsanlagen verwendet werden. bei denen ein Teil der benötigten Kälte durch Entspannung unter äußerer Arbeitsleistung. durch Ammoniakkühlung oder auch auf anderem Weg erzeugt wird. Auch kann der komprimierte Sauerstoff getrennt vom Stickstoff in gesonderten Gegenströmern durch die eintretende Luft erwärmt werden.
In ähnlicher Weise kann das beschriebene Verfahren auch für die Erzeugung anderer Preßgase, z.1>. die Erzeugung von komprimiertem Methan aus Koksgas verwendet werden.

Claims

PATLNTA\SYEL:CH: Verfahren zur Erzeugung kotnprimierten Sauerstoffs oder andere Preßgase durch Druckvergasung unter Verwendung der Kälte des flüssigen Sauerstoffs zur Kühlung der zu zerlegenden Luft in kontinuierlichem Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein N'entil oder durch eine unverstellbare Blende der Druck des Preßgases in den Austatischern immer oberhalb eines bestimmten Mindestdruckes, insbesondere oberhalb des kritischen Druckes des betreffenden Gases, gehalten wird.