NO167275B - Fremgangsmaate og apparat for fremstilling av ozon. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av ozon av den type hvor oksygen som sirkulerer i en ozoneringskrets, delvis ozoneres i et ozonapparat og hvoretter ozonet oppfanges ved adsorbsjon og desorberes av en substituerende g as s.

Oppfinnelsen vedrører også et apparat til å utøve fremgangsmåten.

Et formål med oppfinnelsen er å forbedre de kjente prosesser av denne type for derved å redusere investeringskostnadene for fremstilling av store mengder ozon, f.eks. i størrelsesorden av 1800 kg ozon pr. time.

For dette formål tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte av den forannevnte type som kjennetegnes ved at en oksygen-ozon-blanding føres medstrøms inn i en første adsorberende masse hvor ozonet adsorberes, idet det samtidig føres motstrøms en strøm av substituerende gass for desorbsjon av den andre masse, inn i en andre adsorberende masse, mens det samtidig foretas rensing av en tredje adsorberende masse ved å passere en strøm av rensegass som er tatt fra kretsløpet gjennom den tredje adsorberende masse og oksygen-ozonblandingen og den substituerende gass og rensegassen deretter føres i rekkefølge gjennom hver adsorberende masse og kombineres med strømningen av den substituerende strøm av rensegass som har passert gjennom den tredje adsorberende masse.

Foretrukne utførelser av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremgår av kravene 2-12.

Et annet formål med oppfinnelsen er å frembringe et apparat for å gjennomføre en slik fremgangsmåte. Apparatet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved

et hus som inneholder en ringformet seng som inneholder adsorbensmateriale, og som er inndelt i et antall sektorer,

og delevegger inndeler volumet mellom den ringformede seng og huset i fire rom, som henholdsvis kommuniserer med en første åpning for innløp av oksygen-ozon-blandingen, en andre åpning for utløp av oksygen, en tredje åpning for innløp av substituerende gass og en

fjerde åpning for utløp av produktgass som stort sett består av substituerende gass og ozon,

idet deleveggene, setter den første åpning i forbindelse med oppstrømssiden i forhold til adsorbsjonen, til en første gruppe av sektorer, den andre åpning med nedstrømssiden i forhold til adsorbsjonen, til en andre gruppe av sektorer som består av den første gruppe sektorer og en tredje gruppe sektorer ved siden av den første gruppe sektorer, den tredje åpning med oppstrømssiden i forhold til motstrømsdesorbsjonen, til en fjerde gruppe sektorer dannet av de gjenværende sektorer, og den fjerde åpning med nedstrøms-siden i forhold til desorbsjonen, til de fjerde og tredje grupper sektorer, og apparatet omfatter en anordning til å opprette en relativ rotasjon mellom den ringformede seng og deleveggene i en slik retning at hver sektor i rekkefølge og syklisk utgjør en del av den første, fjerde og tredje gruppe.

Ifølge en foretrukket utførelsesform omfatter apparatet

et hus som inneholder en ringformet seng med adsorbensmateriale inndelt i et antall sektorer,

og delevegger som inndeler volumet mellom den ringformede seng og huset i fire rom som henholdsvis kommuniserer med en første åpning for innløp av oksygen-ozon-blanding, en andre åpning for utløp av oksygen, en tredje åpning for innløp av substituerende gass og en fjerde åpning for utløp av produktgass som stort sett består av substituerende gass og ozon,

og deleveggene bringer den andre åpning i kontakt med ned-strømssiden med hensyn til adsorbsjon, til en første gruppe sektorer, den første åpning med oppstrømssiden med hensyn til adsorbsjonen, til en andre gruppe sektorer bestående av den første gruppe og tredje gruppe sektorer ved siden av den første gruppe, den fjerde åpning med nedstrømssiden med hensyn til motstrøms-desorbsjonen, til en fjerde gruppe av sektorer bestående av de gjenværende sektorer, og den tredje åpning med oppstrømssiden med hensyn til desorbsjonen, til den tredje og fjerde gruppe av sektorer og

apparatet omfatter en anordning for å opprette en relativ rotasjon mellom den ringformede seng og deleveggene, i en slik retning at hver sektor i rekkefølge og syklisk utgjør en del av den første, fjerde og tredje gruppe.

Ytterligere foretrukne utførelsesformer av apparatet ifølge oppfinnelsen fremgår av de øvrige patentkrav 15-21.

Noen utførelsesformer av oppfinnelsen skal beskrives i det etterfølgende og det henvises til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et forenklet diagram av et ozonproduksjonsapp-arat i samsvar med oppfinnelsen. Fig. 2 viser et diagram som illustrerer hvordan dette apparat opereres. Fig. 3 viser et forenklet diagram av et annet ozonproduserende apparat. Fig. 4 viser et diagram som illustrerer hvordan apparatet i fig. 3 opererer. Fig. 5A og 5B representerer tilsammen diagramatisk et fullstendig anlegg tilsvarende til diagrammet vist i fig. 3. Fig. 6 og 7 viser mer i detalj diagrammet ifølge fig. 1 ifølge to utførelsesformer. Fig. 8 viser et tverrsnitt av toppen av et apparat for å ut-føre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, idet snittet er lagt langs linjen VIII-VIII ifølge fig. 10. Fig. 9 viser et lignende utsnitt av et modifisert apparat. Fig. 10 og 11 viser apparatet ifølge fig. 8 eller fig. 9 i et lengdesnitt respektivt snitt langs linjene X-X og XI-XI i disse fi-gurer. Fig. 12 viser anvendelsen av et apparat som vist i fig. 8 til 11 i et apparat ifølge fig. 6. Fig. 13 viser lengdesnitt et annet apparat for å utøve frem-gangs måten. Fig. 14 til 17 viser tverrsnitt respektivt snitt langs linjene XIV-XICV til XVII-XVII ifølge fig. 13. Fig. 18 viser i et snitt tilsvarende det som er vist i fig. 13, en modifisert utførelse. Fig. 1 viser i et forenklet riss et apparat for å fremstille ozon fra oksygen basert på en enkel ozoneringskrets 1. Dette apparatet omfatter hovedsakelig en "Roots"-kompressor 2, et ozonapparat 3 av vilkårlig egnet type og tre adsorbsjons syl indere 4f 5, 6 som er fylt med silikagel.

I hvert tilfelle sirkulerer oskygen i kretsløpet 1 på følg-ende måte: oksygen som er komprimert fra 1,3 bar (1 bar = et abso-lutt trykk på 10^ Pa) til 1,5 bar i kompressoren 2, ozoneres delvis i ozonapparatet 3 hvorfra det således leveres en oksygen-ozonblanding med ca. 3 volum% ozon. Denne blanding innføres i bunnen av en av de tre sylindere, f.eks. i sylinderen 4 hvor ozonet oppfanges ved adsorbsjon, mens sirkulasjonen skjer i en medstrømsretning, og oksygenet som leveres fra toppen av sylinderen 4 returneres til kompres soren.

Videre innføres en bære- eller substituerende gass, som kan være uren nitrogen (blandet ned oksygen) eller tørket luft og som heretter av hensiktsmessige grunner vil betegnes "nitrogen", gjennom ledningen 9 i motstrøm gjennom i en annen sylinder, f.eks. sylinderen 6, for å utøve desorbsjon av ozon, og blandingen av denne gass og ozon avledes fra sylinderen 6 gjennom en ledning 10 og utgjør pr odukt stømmen .

I mellomtiden underkastes den tredje sylinder (sylinder 5) en medst rørr.sre ns ing ved å avlede en del av oksygen-ozonblandingen like før den innføres i sylinderen 4. Ozonet oppfanges i sylinderen 6 og utgjør en blanding av nitrogen og oksygen som leveres fra samme sylinder, idet denne blanding kombineres, via en ledning 100^, med hovedstrømmen av nitrogen i ledningen 9. Gasstapet fra kretsløpet 1 på grunn av fremstillingen av ozon og på grunn av rensingen kompenseres det for ved en tilsats av oksygen ved 11, mellom utløpet fra sylinderen 4 og innløpet til ozonapparatet 3. Det observeres at rens eg as st rømmen samtidig bevirker starten av adsorbs jonstrinnet i sylinderen 5.

For å forbedre adsorbsjonen av ozon men uten å risikere at dette forråd opptar væsken og uten å risikere særlig ustabile forhold, innføres oksygen-ozonblandingen i sylinderen 4 ved en temperatur av -90°C, mens oksygenet som leveres fra denne sylinderen ved ca. -80°C, innføres i et varmevekslende forhold med blandingen som leveres fra ozonapparatet, via en varmeveksler 8. Anlegget krever tilførsel av kulde, dvs at det kan avledes varme, og dette kan gjøres på flere forskjellige måter som det skal beskrives nedenfor.

Anlegget omfatter en anordning (ikke vist) for omkopling mellom de tre sylindrene 4,5,6, og de opereres i samsvar med sy-klusen som illustrert i fig. 2: hver sylinder opererer i rekkefølge i medstrømsadsorbsjon (sylinder 4 ifølge fig. 1), i motstrøms-desorbsjon (sylinder 6 ifølge fig. 1) og med motstrømsrensing (sylinder 5 ifølge fig. 1), idet disse tre trinn har samme varighet, f.eks. 4 minutter.

Som et eksempel på størrelsesorden med stort sett de samme trykk og temperaturforhold i de tre sylindrene 4-6, dersom en strøm av 1000 Nm<3>/t av oksygen behandles av ozonapparatet, er utløps-strømmen av nitrogen + produsert ozon i samme størrelsesorden, mens rensestrømmen i sylinderen 5 som er resirkulert til sylinder 6, er i størrelsesorden 34 Nm<J>/t, og tilsatsen av oksygen ved 7 er i størrelsesorden av 90 Nm<3>/t.

Som en modifikasjon, og som illustrert med strek-prikkede linjer på fig. 1, kan rensingen av sylinderen 5 utføres ved hjelp av oksygen som leveres fra sylinderen 4, idet dette oksygen sirku-leres motstrøms og kombineres, når det forlater sylinderen 5, med strømmen av nitrogen ladet med ozon som leveres fra sylinderen 6 i desorbsjonstrinnet. Det fremgår at i dette tilfelle anvendes det rensende oksygen også for å fullføre desorbsjonen i sylinderen 5.

Apparatet som vises skjematisk i fig. 3 er av modulær type, det vil si det omfatter et antall uavhengige ozoneringskretsløp IA til lD. Dette representerer viktige fordeler med henblikk på på-litelighet (arrangementene av kretsløpene i individuelle enheter muliggjør at kretsløpene vedlikeholdes hver for seg) og kan tilpasses til variable ozonbehov. På grunn av koplingen av alle krets-løpene for desorbsjon og rensing, kan dessuten antall adsorbsjons-sylindere reduseres fra tre til to for hvert kretsløp på følgende måte.

Hvert kretsløp 1A-1D omfatter, som nevnt ovenfor, en "Roots"-kompressor 2A-2D, et ozonapparat 3A-3D og en varmeveksler 8A-8D. Til hvert kretsløp er det tilkoplet to silikagelsylindere 4A, 5A til 4D, 5D. Det er anordnet en innløpsmanifold 9 for bæregass, benevnt "nitrogen" som ovenfor, en utløpsmanifold 10 for nitrogen-ozonblandingen, og en ekstra oksygentilførselsmanifold 11. Mani-foldene 9 og 10 kan respektivt og selektivt være forbundet med det øvre innløp og nedre innløp til hver sylinder, mens manifolden 11 er permanent forbundet, via fire grenrør 11A til 11D, til de fire kretsløp IA til ID oppstrøms for kompressoren. Dette sikrer en konstant strøm av oksygen i kompressoren og ozonapparatet.

I et hvert tilfelle opererer de fire sylindere (her 4A-4D) i medstrømsadsorbsjon, tre sylindere (her 5A-5C) opererer under mot-strømsdesorbsjon med nitrogen, og en sylinder (her 5D) opererer under rensingen, ved å avlede en del av 02~°3 Dlan^in9en f®r den innføres i den tilhørende sylinder 4D. For å kompensere for denne rensing, mater hver grenforbindelse fra manifolden 11 som mater de fire kretsløp, en tilsvarende supplerende oksygenstrøm til kretsen som omfatter et rensetrinn. Det øvre innløp til hver sylinder kan forbindes med en ledning såsom 1005D, til manifolden 9 for å gjen-vinne rensestrømmen i bæregassen.

Anlegget omfatter en omkoplingsanordning (ikke vist) som sikrer en syklisk operasjon av alle sylindere som vist i fig. 4: med hensyn til en syklus på 3 minutter, sikrer hver sylinder i rekkefølge et medstrøms adsorbsjonstrinn på 4 minutter, et mot-strøms desorbsjonstrinn på 3 minutter og et medstrøms rensetrinn på 1 minutt, og nitrogen- og rensestrømmen tilpasses til dette. Den følgende tabell oppsummerer denne operasjon. I rutene i denne tabell betegner "A" et adsorbsjonstrinn, "D" et desorbsjonstrinn og "B" et rensetrinn.

Dette prinsipp kan omfatte et anlegg med n kretsløp: for hvert tilfelle opererer n sylindre i medstrømsadsorbsjonstrinnet, (n - 1) sylindere opererer i motstrømsdesorbsjonstrinnet og en sylinder opererer i medstrømsrensetrinnet. Dersom varigheten av adsorbsjonstrinnet tas som enhet er rensetrinnets varighet i pr ins ip pet-Jf og, som en konsekvens av dette blir desorbs jonens

• i. j_ n - 1

varighet ——

Som en modifikasjon kan rensingens varighet reduseres og eventuelt kan varigheten av minst ett av de andre trinn i det korresponderende kretsløp motsvarende økes.

Ved å vende tilbake til fig. 3, som vedrører strømningen og med de samme generelle virkemåter som omtalt i fig. 1, behandler hvert ozonapparat 250 Nm<J>/t oksygen, og hvert kretsløp mottar permanent et supplerende tillegg av 45/4 Nm<3>/t, og rensetrinnet som må utføres i løpet av et tidsrom lik en fjerdedel av adsorbsjonstiden, forbruker 4 5 Nm<3>/t, slik at det korresponderende grenrør

(11D) mater til kretsløpet lD en supplerende oksygenmengde på 45 Nm<3>/t. Denne rensegass oppfanges i manifolden 9, og en nitrogen-ozonblanding strømmer motstrøms fra hver av de tre sylindere som , , , .. , 10 00 „ j opereres under desorbsjonen, i en mengde pa —j— Nm /t.

I tilfellet i fig. 3 tilsvarende som i fig. lr muliggjør gjenvinningen av rensestrøm at den tilveiebragte bæregasstrøm kan reduseres. Dersom det gjelder uren nitrogen, er det som det vil fremgå av det etterfølgende, nitrogenstrømmen som definerer stør-relsen på dette apparat, i tilfelle hvor anlegget er kombinert med et luftsepareringsapparat, og gevinsten i en størrelse av 5%, som oppnås av denne strøm muliggjør at investerings- og driftskostnadene kan reduseres. Dersom bæregassen er luft, må den dehydreres, noe som er kostbart, og den forannevnte gjenvinning resulterer også i en gevinst.

Fig. 5A og 5B representerer tilsammen et fullstendig ozonproduserende anlegg, omfattende på den ene side (fig. 5A), et luft-separerende apparat tilpasset for denne anvendelse, og på den andre side (fig. 5B), fire kretsløp arrangert på samme måte som vist på fig. 3.

Til de fire kretsløp ifølge fig. 5B mater apparatet ifølge fig. 5A det supplerende oksygen gjennom manifolden 11 og nitrogen-bæreren gjennom manifolden 9. Det er også forbundet med de fire kretsløp via produksjonsmanifolden 10 som fremfører nitrogen-ozon-blandingen. Apparatet leverer alle de gasser og den kulde som trenges for fremstillingen av ozon.

Dette apparat omfatter en luftkompressor 20, en renseanord-ning 21 for komprimert luft, en enhet omfattende en turbin 22 og en pumpe 23, en varmevekslerkrets 24 og en destillasjonskolonne 25. Luft, som i kompressoren 20 er komprimert til 4 bar og deretter renset, komprimeres videre til 5 bar i pumpen 23 og nedkjøles fra omgivelsestemperaturen i varmevekslerkretsen 24. En stor del av luftstrømmen, f.eks. i størrelsesorden halvparten eller mere avledes før den når den kalde ende av varmeveksleren og "turbineres" ved 22, noe som sikrer opprettholdelse av den kalde tilstand i anlegget og den mekaniske drift av pumpen 23. Den turbinerte strøm, ekspandert til 1,4 bar, ledes inn i den midtre sone i kolonnen 25. Resten av luften avkjøles til ca. -175°C, kondenseres i en konden-sator-fordamper i bunnen 26 av kolonnen og ekspanderes så til 1,4 atmosfærer og injiseres i toppen av sistnevnte.

Resten av luften avkjøles til ca. -175°C, kondenseres i en konden-sator-fordamper i bunnen 26 av kolonnen og ekspanderes så til 1,4 atmosfærer og injiseres i toppen av sistnevnte.

I bunnen av kolonnen 25 produseres det således oksygen, med en renhet på mellom 95% og 99,5%, og på toppen dannes en restgass R, bestående av nitrogen og 10 til 15% oksygen. Det er denne gass som utgjør den ozonbærende gass og den benevnes heretter "nitrogen" av hensiktsmessige grunner. Denne gass bidrar også til forkjølingen av luften i varmeveksleren 26A som er forbundet med kolonnen.

Nitrogenet som er avtrukket fra toppen av kolonnen gjenoppvarmes i varmevekslerkretsen 24 i motstrøm med luft av en temperatur på ca. -90°C, og føres deretter inn i manifolden. 9. Nitrogen-ozonproduksjonsblandingen innføres ved stort sett samme nivå i vekslerkretsen 24 og gjenoppvarmes i motstrøm med luft til omgivelsestemperaturen ved ca. 1,1 atmosfærer. Den delen av nitrogenet som avledes fra ledningen 27 før den tilføres vekslerkretsen, passerer fullstendig gjennom den sistnevnte og anvendes for regenerer-ing av adsorbentsylinderne i renseanordningen 21.

Fig. 5B viser elementene ifølge fig. 3, med mer detaljerte varmevekslere 8A-8D og anordninger for å sirkulere gasser, som finnes i alle kretsløpene.

Nitrogenmanifolden 9 er oppdelt i en første manifold 9^ og en andre manifold 9^. Med hensyn til hvert kretsløp, f.eks. kretsløpet A, oppvarmer en forgreningsledning 9^A nitrogenet til ca. -90°C i varmeveksleren 8A i motstrøm med - O^-blandingen, og kommuniserer deretter med manifolden 9, hvoretter nitrogenet distribueres til de tre desorbsjons syl indre (her 5A-5C) gjennom grenledningene ^2A~^2C'°^ leveres deretter via grenledningene 10A til 10C fra manifolden 10.

Oksygenmanifolden 11 har to forgreninger: en forgrening H-^r som styres av en ventil 28 ved konstant strømning, og hvorfra det går fire grenledninger HlA>•••• som fører til hvert sitt kretsløp like oppstrøms for den korresponderende kompressor 2, og forgrening hvorfra det fører fire grenledninger llj^»...- som styres av ven-tiler 2 9a, som styres av trykket i det korresponderende kretsløp, leder til et punkt like oppstrøms for den korresponderende kompres so r 2 .

Med hensyn til kretsløpet IA, avkjøles oksygen-nitrogenblandingen, som leveres fra ozonapparatet 3A, til -90°C, ved å strømme

gjennom hele vekslerens 8A lengde i motstrøm til nitrogenet, blandingen passerer gjennom sylinderen (4A) som opererer ved adsorbsjon, leveres fra sylinderen ved ca. -80°C, strømmer ved denne temperatur inn i veksleren 8A, oppvarmes deretter i motstrøm med oksygen-ozon-blandingen og tilbakeføres til omgivelsestemperaturen i kompressoren 2A.

Som beskrevet ovenfor, omfatter tre kretsløp hver sin sylinder som opererer under desorbsjonstrinnet med nitrogen, mens det fjerde kretsløp (IA) omfatter en sylinder (5D), som opererer i rensetrinnet. For dette formål uttas oksygen-ozonblandingen fra kretsløpet før det entrer sylinderen 4D i adsorbsjonstrinnet og passerer medstrøms gjennom sylinderen 5D, og ledes gjennom ledningen lOOgp til en gjenvinningsmanifold 100.

Den sistnevnte leder til manifolden 9j gjennom en ventil 30 ved konstant strømning som er justert til samme strømning som ventilen 28. I et hvert tilfelle er således rensestrømningen kompen-sert for av en lik strøm som injiseres i kretsløpet gjennom den korresponderende grenledning 11^ (11^D), og det kompenseres for mulige forskjeller i strømninger, ved innvirkningen fra den korresponderende ventil 29 (29D) som bringer kretsløpets trykk tilbake til sett-verdien ved innløpet til "Roots"-kompressoren (2D).

Fig. 5B viser også alle forbindelsesledninger og elektroven-tiler som muliggjør sirkulasjon av gasser og ombytting av sylind-ernes funksjoner slik det er forklart ovenfor. Med hensyn på hvert enkelt kretsløp, er det også illustrert et oksygenomløp 31, og med sistnevnte kan en kald oksygenstrømning omgå veksleren 8A,.... for å utøve en temperaturregulering, idet denne strømningen kontroller-es av temperaturen i nitrogenet som leveres fra veksleren.

Når anlegget er i en permanent produksjonstilstand, har det

vist seg at den påkrevde ekstra oksygentilførsel er relativt liten, mens nitrogenstrømningen er av samme størrelsesorden som strømmen i kretsløpene. Det er vanligvis denne nitrogenstrømningen som bestemmer størrelsen av luftsepareringsapparaturen.

For å redusere denne nitrogenstrømning og derved redusere investerings- og driftskostnadene, kan det vurderes å anvende enten varm nitrogen eller nitrogen ved et lavere trykk i desorbsjonstrinnet (relativt til trykket i adsorbsjonstrinnet). Imidlertid, bør den første løsning unngås på grunn av at de forskjellige trinn er så kortvarige at temperaturen ikke kan påvirkes. Det gjenstår derved en andre løsning som kan utøves for å øke driftstrykket i ozonapparåtene, mens desorbsjonstrykket bestemmes av trykket under utnyttelse av nitrogen- ozonblandingen (her ca. 1,1 bar). Som en modifikasjon kan desorbsjonstrykket også reduseres ved å innsette en kompresjonsmaskin i ledningen 10 idet denne utløses ved det ønskede utnyttelsestrykk. For et ozoninnhold av 3 til 5 molar% kan det således anvendes et adsorbsjonstrykk på 1,1 til 2,5 atmosfærer og et desorbsjonstrykk på mellom 0,5 og 1,5 atmosfærer. En annen mulig fordel med desorbsjon ved et trykk lavere enn adsorbsjons-trykket, er at det oppnås en høyere ozonkonsentrasjon i produksjonsgassen R + 0^ som er øket stort sett med det inverse forhold av de absolutte trykk.

Fig. 6 og 7 illustrerer andre arrangementer for å tilføre kulde til dvs fjerne varme fra adsorbsjons syl inderne, idet et egnet valg avhenger av de varierende parametre for hver anvendelse, f.eks. av lengden av forbindelsesledningene mellom luftsepareringsapparaturen og plasseringen av ozoneringskretsløpene. Disse to arrangementene er vist for det tilfelle hvor et anlegg omfatter et enkelt kretsløp som samsvarer med diagrammet ifølge fig. 1 som er koplet sammen med luftsepareringsapparaturen ifølge fig. 5A. I fig. 6 er det vist et kretsløp med "Roots"-kompressor 2, ozonapparatet 3, de tre adsorberende sylindre 4 til 6, varmeveksleren 8, og nitrogenmanifolden 9, nitrogen-oksygenblandingsmani.folden 10 og den supplerende oksygenmanifold 11.

I dette tilfelle hvor det er kun ett enkelt ozoneringskrets-løp, er manifolden 9 ikke oppdelt i to, og nitrogenet er kun opp-varmet til ca. -80°C i veksleren 8 og føres deretter til sylinderen 6 som opererer under desorbs jonen, og nitrogen-ozonblandingen oppfanges gjennom manifolden 10. Oksygen-ozonblandingen som sirkulerer i kretsløpet passerer gjennom sylinderen (4) som opererer under adsorbsjon og går inn i veksleren 8 ved et temperaturnivå på ca.

-80°C og hvorfra desorbsjonsnitrogenet leveres, oppvarmes derettertil omgivelsestemperaturen og føres videre til kompressoren 2. Det er startmengden fra rensingen tatt fra kretsløpet som passerer gjennom den tredje sylinder 5,' gjennom en manifold 32 og et grenrør 32^ og gjenvinnes gjennom en ledning 100^ i manifolden

9, nedstrøms for veksleren 8. De tre ledningene 100^, 100^ og 100g er forbundet med hverandre for å danne en gjenvinningsmanifold 100 styrt av strømningsventilen 30 for konstant strøming.

Tilsvarende som for manifolden 9, har manifolden 11 en enkel forgrening. Det supplerende oksygen leveres fra varmevekslerkretsen 24 ifølge fig. 5A ved det samme temperaturnivå som for nitrogen, det vil si ved ca. -90°C, som indikert med brutte linjer 11A i fig. 5a, og oppvarmes til omgivelsestemperaturen i veksleren 8 motstrøms i forhold til oksygen-nitrogenblandingen, før den injiseres i kretsløpet 1 gjennom ventilen 29 som styres av trykket i dette kretsløp. Det anordnes også et temperaturregulerende omløp 31.

Utførelsesformen som vist i fig. 7 skiller seg fra de foregående utførelsesformer ved at kjølingen av oksygen-nitrogenblandingen i kretsløpet 1 oppnås i sin helhet motstrøms ved tilførselen av det supplerende oksygen, som mates gjennom manifolden 11 i gass-form, men ved dets duggpunkt, det vil si ved -175°C, slik som indikert med strek-prikkede linjer 11B i fig. 5A, og kan også tilføres i flytende tilstand ved injisering i kretsløpet til den kalde ende av varmeveksleren 8. I dette tilfelle ekstraheres nitrogen fra vekslerkretsen 24 direkte ved desorbsjonstemperaturen, det vil si ved ca. -80°C. For å unngå at en'ozonrik væskefase skal opptre ved injiseringspunket for oksygen, er den supplerende tilførsel av kald gass gjennomført, ikke direkte i oskygen-ozonblandingen før innfør-ing i adsorbatoren 4, men i fluidet som leveres fra sistnevnte, og således i et fluid som har en svært lav ozonkonsentrasjon.

Med den ovenfor beskrevne fremgangsmåte kan det, i en strøm av substituerende gass som holdes i konstant strømning, oppnås et ozoninnhold som i praksis er konstant fra begynnelsen til slutten av de sorbs jonstr innet, men med et svakt fall i ozoninnhold som en funksjon av adsorbatorens dimensjonering og trinnenes varighet. Arrangementet med n antall ozoneringskretsløp (fig. 3 og fig. 5B) resulterer, på grunn av forskyvning med hensyn til driftstiden i desorbsjonsfasen for sylindrene i de ulike kretsløp, i en reduksjon i forholdet n for fallet i ozoninnholdet sammenlignet med et anlegg med ett enkelt kretsløp. Dersom brukeren ikke så mye er interess-ert, i et konstant innhold, men i en konstant mengde levert ozon, muliggjør prosessen at dette konstante produksjonsforhold kan sikres ved å avpasse strømmen av substituerende gass under desorbsjonstrinnet, slik at man kompenserer for det svake fall i innhold med en stort sett proposjonal økning i strømningen.

Det er også mulig å anvende den samme egenskap i systemet, nemlig det permanente nærvær av en større lagermengde av ozon i adsorberne, for å avhjelpe en øyeblikkelig økning i behovet for

ozon. Dvs at det er tilstrekkelig å øyeblikkelig øke strømningen av substituerende gass til desorbsjonstrinnet for å derved vesentlig å øke i samme forhold fremstillingen av ozon, mens fremstillingen av ozon i ozonapparatet selvsagt økes simultant ved økningen i strøm-ning av oksygen som har et konstant ozoninnhold eller ved en økning i ozoninnholdet for en konstant oksygenstrømning, avhengig av den foretrukne reguleringsmåte. Men det faktum at en avledning fra ozonlageret muliggjør en øyeblikkelig respons på behovet, uten at man derved må vente på en tid tilsvarende en syklus. Det samme gjelder for en økning i behovet for ozon. Dersom ozonapparatet påvirkes ved å variere oksygenstrømningen som har et konstant ozoninnhold, vil den nye likevektstilstanden oppnås med den substituerende gass med et uforandret innhold, men med en modifisert strøm-ning, så lenge behovet ikke varierer.

Dersom ozonapparatet på den andre side, påvirkes ved å variere ozoninnholdet ved en uforandret oksygenstrømning, vil den nye likevektstilstanden oppnås med en substituerende gass med et modifisert ozoninnhold, men med en uforandret strømning, hvor strømningen kun midlertidig modifiseres i den tiden det tar å omstille ozonballasten i adsorbatorene ifølge den nye driftsmåte.

Det skal bemerkes at tilkoplingen av et luftdestillasjons-apparat og et ozonproduserende anlegg muliggjør at ozon adsorberes i et optimalt temperaturområde (ca. -50°C til -110°C) som er lavere enn det som kan oppnås ved hjelp av kommersielt tilgjengelige industrielle frysemaskiner.

Apparater for å utføre fremgangsmåten som beskrevet foran skal nå beskrives særlig under anvendelse av de spesielle fordeler som oppnås ved disse prosesser: adsorbsjonstrykk i området for desorbs jonstrykk, muligheten for å tilsette oksygen til nitrogen-ozonproduksjonsblandingen (hvor den eneste ulempe er kostnadene ved det oksygen som således tapes i ozoneringskretsløpet), men med det trekk å hindre at nevneverdig mengde nitrogen slippes inn i ozoner-ingskretsløpet for derved å unngå en økende anrikning av ozonet med nitrogen opptil over den akseptable grenseverdi for en tilfredstil-lende drift av ozonapparatet.

Apparatene som vises i fig. 4, 10 og 11 omfatter et ytre hus 40 utformet av en sylindrisk hylse 41 med en vertikal akse X-X og en øvre buet, konveks endevegg 42 og en nedre, buet, konveks endevegg 43 hvori det er montert roterbar enhet 44 koaksialt. Enheten omfatter en horisontal nedre understøttelse 45 i form av en sirku-lær plate, et ringformet øvre deksel 46 og et ytre sylindrisk gitter 47 og et indre sylindrisk gitter 48, og mellom disse er det anordnet en ringformet seng 49 med adsorberende materiale. Gitteret 47 forbinder de ytre periferier av understøttelsen 45 og dekselet 46, mens gitteret 47 rager gjennom den sentrale åpning av dette deksel og er roterbart lagret ved dens øvre ende i et avtettet rulle lager 50 som er forbundet med endeveggen 42 i huset.

De to gittere er perforert i hele høyden, untatt i deres øvre parti over et nivå lokalisert til like nedenfor dekselet 4 6. Dekselet 46 er montert på et sirkulært rullelager 51 båret av den lavere endevegg 43 i huset via et metall rammeverk 52 omfattende et gulv 53. Enheten 44 kan settes i rotasjon om aksen X-X av et gir-hjul 54 som er forbundet med en motor 55 lokalisert på innsiden av huset og som driver et ringtannhjul 56 festet under understøttelsen 45.

En radial delevegg 57 deler det indre rom av gitteret 48 i to romhalvdeler 58, 59. Denne delevegg er festet til den øvre endevegg 42 og stryker, på den ene siden langs dens nedre kant, mot under-støttelsen 45 med en avtettende skraper 60, og på den andre side langs hver langsgående kant mot gitteret 4 8 med to avtettende skrapere 61, 62 (fig. 8 og 11).

Videre er rommet mellom den roterbare enhet 41 og huset 40 inndelt i to deler på følgende måte.

På den ene side er det anordnet to radiale delevegger langs enhetens 44 høyde fra dekselet 46 til det faste gulv 53 (fig. 8), en radial delevegg 63 som er i plan med deleveggen 57 og en annen radial delevegg 64 som er vinkelforskjøvet med en spiss vinkel i urviserens retning (som vist i fig. 8) relativt til posisjonen diametralt motsatt deleveggen 63. Hver av deleveggene 63 og 64 er festet ved sin ytterkant til hylsen 41 og stryker mot gitteret 47 med den avtettende skraper.

På den andre side er det anordnet to tetningselementer som hvert rager i et horisontalt plan, over en strekning litt mer enn en halvsirkel, fra deleveggen 63 til deleveggen 64. Det øvre avtettende element 65 er festet til den øvre endevegg 42 i huset og stryker mot dekselets 46 ytre periferi, mens det nedre tetningselement 6 6 er festet til oversiden av gulvet 53 og stryker mot den ytre periferi av understøttelsen 45.

Til fordeling av gassene har toppen av den øvre endevegg 42 to åpninger 67, 68 som kommuniserer med det indre av gitteret 4 8 på hver side av deleveggen 57, mens den nedre endevegg 43 har to åpninger 69, 70 som åpner mot understøttelsen 45 på hver side av en radial delevegg 71 som er en del av rammeverket 52. Adsorbenssengen 49 er videre inndelt i flere sektorer 72 (32 sektorer i den viste utførelsesform) av radiale plater (fig. 8) som forbinder de to git-t erne.

Således er rommet mellom enheten 44 og huset 40 inndelt på en avtettende måte i en romhalvdel 74 som kun kommuniserer med åpningen 69, og via deler av sektorene 72 i adsorbenssengen med åpningen 67, og en romhalvdel 75 som kun kommuniserer med åpningen 70 og via en annen del av sektorene 72, med åpningen 68.

Dette apparat anvendes på følgende måte for å utøve en fremgangsmåte tilsvarende til den som er illustrert med strek-prikkede linjer på fig. 1, hvor apparatet erstatter de tre viste sylindre.

Åpningene 67 er forbundet med kretsløpet 1, nedstrøms for varmeveksleren 8 slik at denne mates konstant med oksygen-ozon-blandingen som er avkjølt i varmeveksleren. Åpningen 68 er forbundet med produksjonsgassledningen 10. Åpningen 69 er forbundet med kretsløpet 1, oppstrøms for tilbakeløpet i varmeveksleren 8. Åpningen 70 er forbundet med nitrogentilførselsledningen 9. Enheten 4 4 drives for rotasjon ved konstant hastighet i urviserretningen som vist i fig. 8.

Det antas at oksygenet ved åpningen 69 og nitrogenet ved åpningen 70 stort sett har samme trykk P, f.eks. svakt høyere enn atmosfærestrykket. Når det erindres at det skjer et trykkfall p, f.eks. i størrelsesorden av 30 mbar, ved passasje gjennom sengen 49 vil det være et trykk P + p ved åpningen 65 og P - p ved åpningen 68, noe som bestemmer gassenes sirkulasjonsretninger.

Deleveggene 57, 63 og 64 (fig. 8) deler sektorene 72 inn i tre kategorier som følger: Fra deleveggen 63 til det diametralt motsatte sted 76, ved bevegelse motsatt urviserretningen, beveger oksygen-ozonblandingen seg radialt gjennom halvdelen av de sektorer som bærer referansenummeret 72 fra det indre mot det ytre, hvor ozoninnholdet progressivt avtar på grunn av adsorbsjon og lar rent oksygen strømme inn i den ytre romhalvdel 74,

Fra den samme delevegg 63 til deleveggen 64 ved dreining i urviserretningen, passerer nitrogenet gjennom litt mindre enn den gjenværende halvdel av sektorene 72, som bærer referansenummeret 72, fra det ytre til det indre og som progressivt blir anriket på ozon og leverer videre til den hosliggende indre romhalvdel 58 en nitrogen-ozonblanding bestående av anleggets produkt.

En sektor 72, eller et lite antall av sektorer 72 (to av disse bærer referansenummerne 72 og 72 i fig. 8), som er lokalisert mellom deleveggen 64 og stedet 76. Denne sektor eller disse sektorer mates fra utsiden med oksygen i rommet 74 som progressivt an-rikes på ozon og som renser det fortsatt tilstedeværende nitrogen, slik at det leveres en oksygen-ozon-nitrogenblanding til den midtre romhalvdel 58 som kommuniserer med åpningen 68.

Dersom det betraktes en gitt sektor 72 som roterer et fullstendig omløp fra stedet 76: Fra dette sted 76 til deleveggen 63 undergår denne sektor et adsorbs jonstr inn for ozon fra den avkjølte ok sygen-ozonb landing som kommer fra varmeveksleren 8 (fig. 1) og som tilføres inn til den sentrale romhalvdel 59 gjennom åpningen 67,

Fra deleveggen 63 til deleveggen 64, desorberes den samme sektor 72 motstrøms (det vil si radielt fra det ytre til det indre) av nitrogen som er introdusert i den ytre romhalvdel 75 gjennom åpningen 70,

Fra deleveggen 64 til stedet 76 undergår denne sektor 72 en motstrøms rensing av oksygen, og dette oksygen fullfører videre desorbsjonstrinnet i denne sektor.

Betraktes alle de N sektorer 72, er det til enhver tid N/2 sektorer under adsorbsjon, n sektorer under rensing-desorbsjon (antall sektorer mellom deleveggen 64 og stedet 76) og (N/2) - n sektorer under desorbsjon. Anlegget leverer således permanent en konstant strøm av blanding som hovedsakelig består av nitrogen og ozon uten at det er behov for omkoplingsventiler.

Det har vist seg at det er mulig å regulere den relative varighet av hvert adsorbsjonstrinn, desorbsjonstrinn og rense-de so rbsjonstr inn ved egnet valg av vinkelforskyvningen mellom deleveggen 64 og planet for deleveggene 57 og 63, samt den absolutte varighet av hvert trinn ved valget av rotasjonshastigheten for enheten 44.

Det har vist seg at rullelagrene 50 og 51 og girhjulet 54 og dets drivende motor 55 er fullstendig opptatt i romhalvdelen 75, det vil si i en nitrogenatmosfære som er fordelaktig for drifts-lengden og sikkerheten.

Utførelsesformen som vist i fig. 9 skiller seg fra det som er vist i fig. 8 bare ved at deleveggen 64 er vinkelforskjøvet i urviserretningen i forhold til stedet 76. Som en konsekvens av dette er sektoren eller sektorene 72^, 72^ mellom stedet 76 og deleveggen 64 i motstrøms rensetrinnet (radialt fra det indre til det ytre), ved at oksygen-ozonblandingen ankommer fra den sentrale romhalvdel 59, mens oksygen-nitrogenblandingen som leveres derifra, når frem til den ytre romhalvdel 75 og blandes med nitrogenet som mates til den sistnevnte, for å delta med dette nitrogen i motstrøms desorbsjonen av de N/2 sektorer mellom deleveggen 63 og stedet 76.

Ved å erstatte de tre sylindere 4 til 6 ifølge fig. 1, skal det. forstås at apparatet ifølge fig. 9, muliggjør at prosessen som er illustrert fullstendig i fig. 1, kan gjennomføres uten at det er behov for omkoplingsventiler.

Denne forenkling i anlegget resulterer i en betydelig re-dusert risiko for lekkasjer, og er vist i fig. 12, som igjen eksem-pelvis anvender diagrammet ifølge fig. 6 med de samme referansenumre, mens apparatet omfatter en roterbar adsorbensseng på den måten som er forklart ovenfor.

Apparatene som er vist i fig. 13 til 15 er basert på det samme generelle prinsipp som de som er vist i fig. 8 til 11, og de tilsvarende elementer har de samme referansenumre. En ringformet adsorbensseng 49 er definert av et ytre gitter 47, mens et indre gitter 4 8 er inndelt i N sektorer 72 av radiale plater 73, som rager mellom disse to gittere, og hver av disse sektorer settes sukssesivt i forbindelse med en tilførsel av oksygen-nitrogenblanding, med en tilførsel av nitrogen og med en tilførsel av rensegass, som består av oksygen ifølge den omtalte utførelse. Den essensielle forskjell er at i dette tilfelle er sengen 49 stasjonær, mens apparatet omfatter en roterende kjerne bestående av den roterbare enheten 44 som sikrer den ønskede distribusjon av de tre gassene mellom sektorene 72.

Nærmere bestemt har huset 40 i sitt nedre parti en dobbel nedadkonvergerende endevegg 77, som avsluttes ved sin nedre ende i en åpen sylinder 78. Et rør, som danner åpningen 69, strekker seg radielt fra denne sylinder og gjennom hylsen 41 med en avtettende sammenføyning, og to ringformige tetningselementer 79 er festet i sylinderen 78 over og under dette rør. Åpningen 70 åpner inn mot rommet mellom den nedre endevegg 43 og den dobble endevegg 77.

De to gittere 4 7 og 4 8 er sammenbundet øverst av den øvre endevegg 42 og i bunnene av understøttelsen 45, som her er vist med en stort sett avkuttet kjegleform og parallell med den dobble vegg 77. Det indre gitter 48 er forlenget nedad til sylinderen 78, mens et ringformet tetningselement 80 er festet i gitteret 47 i forbind-elsesområdet mellom sistnevnte og understøttelsen 45. Videre rager plater 73 utover til endeveggen 42, til hylsen 41 og til den dobble vegg 7 7, slik at hele rommet defineres av gitteret 47, endeveggen 42, hylsen 41 og den dobble vegg 77, og rommet er inndelt i N sektorer, slik det vises i fig. 14 og 15.

Huset 40 har en åpning i toppen med samme diameter som gitteret 4 8, hvortil det er festet en sylindrisk kuppel 82, som har samme diameter og som er lukket i toppen og åpen i bunnen. To rør som respektive danner åpningene 67 og 68, åpner radialt inn mot det nedre parti hhv det øvre parti av kuppelen 82. To ringformede tetningselementer 83 er festet i kuppelen respektivt mellom de to rørene 67 og 68 og under røret 67.

Den roterbare kjerne 44 styres av et øvre rullelager 84 an-brakt på toppen av kuppelen 82 og av et nedre rullelager 85 anordnet på det nedre punkt av endeveggen 43. Den settes i rotasjon av en motor 55 festet til endeveggen 43 inni huset 40 via en snekke 86 som er i kontakt med et snekkehjul 87 som er festet til kjernen.

I nærheten av hver ende har kjernen 4 4 en sylindrisk pluggventil som er åpen i begge ender. Den øvre pluggventil 88 samvirker ved sine endepartier via de to tetningselementer 83 og oppviser mellom disse en halvrund, spalte 89, hvis øvre kant er forbundet med periferien av en horisontal, halvmåneformet plate 90 (fig.

16). Nedad fra den rettlinjede og diametrale kant av denne plate 90 rager en diametralt og vertikalt løpende delevegg 57, hvis bredde er lik pluggventilens 88 innvendige diameter. Langs høyden av gitteret 4 8 bærer deleveggen 57 to skrapere 61, 62 som stryker mot dette gitter (fig. 14), slik at det defineres to indre romhalvdeler 5 8 og 5 9. I sin nedre ende bærer deleveggen 57 et omvendt kuppel-formet deksellegeme 91 hvis perifere vegg samvirker med tetnings-elementet 80. Den nedre pluggventil 92 samvirker ved sine endepartier med de to tetningselementer 79 og oppviser mellom disse en spalte 93, hvis nedre kant er forbundet med periferien av en horisontal plate 94 som løper vertikalt på linje med platen 90.

Som vist i fig. 15 og 17 har platen 9 4 en form som utgjør noe mere enn en halvmåne og som er avgrenset av to radier som mellom seg danner en stump vinkel. En av disse radier løper plant med deleveggen 57, mens den andre er forskjøvet med en spiss vinkel i urviserretningen (som vist i fig. 14, 15 og 17) med hensyn til den diametralt motsatte radius, idet denne forskyvning korresponderer med et lite antall av sektorer n hvor n = 2 i den viste utførelses-form. En delevegg 9 5 som danner en V-form med samme vinkel, strekker seg vertikalt mellom disse radier og den nedre flate av deksellegemet 91. Mellom det øvre tetningselement 79 og tetnings-elementet 80, stryker denne delevegg 95 ved sine to kanter som er utstyrt med tetningskrapere, mot det nedre parti av gitteret 48.

Hver pluggventil 88, 92 definerer sammen med den omgående sylindriske vegg 82, 78 et ringformet rom 96, hhv 97,

Under drift er åpningene 67 til 70 forbundet som vist i fig. 8 til 12, og kjernen 44 roteres i urviserretningen som ifølge fig. 14 og 15. Oksygen-nitrogenblandingen kommer gjennom røret 67 og entrer rommet 59 gjennom spalten 89 og eventuelt rommet 9 6. Deretter går denne blandingen gjennom N/2 sektorer 72 (fig. 14), mens oksygen leveres fra de korresponderende avdelinger 98 som er lokalisert utenfor gitteret 47. Dette oksygen oppsamles nedenfor deksellegemet 91 og innenfor det nedre parti av gitteret 48 og, på grunn av utformingen av deleveggen 95, redistribueres oksygenet mellom, (N/2) + n sektorer 72^ 723, 724.

En del av oksygenet passerer således igjen gjennom i motsatt retning, det vil si mot aksen X - X, n sektorer 72^ og 724 (fig. 14), mens hoveddelen av oksygenet leveres gjennom røret 69 via spalten 93 og eventuelt det ringformede rom 97 fra den nedre pluggventil 92.

Samtidig bringes nitrogenet som er introdusert gjennom roret 70, gjennom pluggventilen 92, og entrer de gjenværende (N/2) - n avdelinger 9 8 og går deretter gjennom den korresponderende sektor 722 mot aksen X - X og fares utad gjennom røret 68 i form av en nitrogen-ozonblanding (med noe oksygen), etter at det har beveget seg oppad gjennom den øvre pluggventil 88.

Det forstås at tilsvarende som i tilfellet ifølge fig. 8, 10 og 11, undergår hver sektor 72 i rekkefølge et trinn med adsorbsjon av ozon fra oksygen- ozonblandingen, et trinn med motstrøms desorbsjon med nitrogen, og et trinn med motstrøms rensing med oksygen, idet dette oksygen samtidig fullfører desorbsjonen og inkluderes i produksjonsgassen som hovedsaklig består av nitrogen og ozon. Det skal forstås at utførelsesformen som vist i fig. 9 kan oppnås ved å omkaste retningen av vinkelforskyvningen for de to partier av deleveggen 9 5, som vist med strek-prikkede linjer i fig. 15.

Fig. 18 viser et apparat som stort sett er likt det som vises på fig. 13 til 17, men som skiller seg fra dette kun ved at adsorbenssengen 49 er av den flate type, dvs med en aksial strømning istendenfor den type som har radial strømning. For dette formål er apparaturen modifisert på følgende måte: Det ytre gitter 47 er fjernet, og understøttelsen 45 er erstattet av en horisontal git-te runderstøttelse 45A som forløper fra gitteret 48 i samme nivå som tetnings elementet 80, til hylsen 41. Sengen 49 forløper stort sett til toppen av sistnevnte, mens gitteret 48 er tett i sengens høyde-retning. Apparatet virker på samme måte som i fig. 13 til 17, bortsett fra at gassene beveger seg vertikalt gjennom sengen 49.

Tilsvarende kan prinsippet for den roterende seng, som vist i fig. 8 til 11, tilpasses tilfellet med en flat adsorbensseng, som vist i fig. 19 til 21.

I denne utførelsesform omfatter den roterbare enhet 4 4 to sylindriske metallplater 47A, 48A, som definerer et ringformet rom,

hvori det er anbragt en adsorbensseng 49, som fyller dennne til en kort avstand fra toppen. Det ringformede rom er lukket i bunnen av en gitterunderstøttelse 4 5A og er åpen oventil. Rommet innenfor den indre plate 4 8A er lukket i begge ender av en øvre fast skive 99 og en nedre skive 10 0.

Videre er det ringformede rom, som opptar sengen 4 9, tilsvarende som ovenfor inndelt i n sektorer 72 av radiale plater 73 som forløper i dets høyde mellom de sylindriske metallplater 47A, 4 8A. Et avrundet legeme 101 (fig. 21), som utgjør en T-seksjon av samme er festet på den øvre kant av hver delevegg 73. Enheten 44 bæres på et sirkulært rullelager 51, hvor minst den ene av rullene drives av en motor (ikke vist).

For det formål å adskille de rom som inneholder de forskjellige gasser og for å distribuere gassene mellom sektorene 72, er der anordnet: to ringformede tetningselementer 102 som respektivt er festet til toppen og bunnen av hylsen 41 og som stryker mot de øvre og nedre partier av den ytre plate 47a,

en diametral delevegg 103, som forløper fra den øvre endevegg 42 ned til like ved enheten 44, idet denne delevegg ved sin nedre ende i dens lengdeutstrekning bærer en tetningsdannende skraper 104 som samvirker med skiven 99 og det øvre tetningselement og, i rekkefølge med alle de avrundede legemer 101 (fig. 21) under enhetens 44 rotasjon,

en nedre delevegg 105 som rager oppad fra den nedre endevegg 43 til like ved enheten 44. Denne delevegg løper over den ene halve lengde, i samme plan som deleveggen 103, og over den andre halve

lengde, i et plan som er forskjøvet fra dette planet over en spiss vinkel korresponderende til n sektorer 72^, 72^, i retning motsatt urviserretningen ifølge fig. 20. I det viste utførelseseksempel er det valgt n = 2. Deleveggen 105 bærer over sin lengdeutstrekning på sin øvre kant en tetningsdannende skraper 106 som stryker mot gitteret 4 5A, mot den nedre skive 100 og mot det nedre tetningselement 102.

Åpningene 67 og 68 er åpne mot motsatte sider av deleveggen 103, mens åpningene 69 og 70 er åpne mot motsatte sider av deleveggen 105.

Under drift settes enheten 44 i rotasjon i urviserretningen. På samme måte som ovenfor strømmer oksygen-nitrogenblandingen inn i apparaturen via åpningen 67 og passerer nedad gjennom N/2 sektorer 722 i adsorbsjonstrinnet og avleveres gjennom åpningen 69 stort sett i form av rent oksygen. Nitrogenet entrer åpningen 70 og passerer oppover gjennom (N/2) - n sektorer 722 i desorbsjonstrinnet og leveres gjennom åpningen 68 i form av produktblandingen som stort sett består av nitrogen og ozon. En del av oksygenet ledes oppover gjennom de gjenværende n sektorer 72^, 72^ for fullføring av desorbsjonen i disse sektorer og for å foreta rensingen. Her vil det igjen være mulig, ved å forskyve i den andre retning en halvdel av skilleveggen 105, og foreta en motstrøms (nedoverrettet) rensing av de n sektorer 723, 724 av oksygen-ozonblandingen, hvoretter det resulterende oksygen kombineres med desorbsjonsnitrogenet.

Det har vist seg at i alle de utførelseseksempler som er beskrevet foran, ligger rommet som inneholder nitrogenet ved siden av det som inneholder oksygenet, og disse to rom (f.eks. rommene 75 og 74 ifølge fig. 8 til 11) har stort sett samme trykk P. Som en konsekvens av dette er det en minimal risiko for lekkasje av nitrogen til oksygenet i ozoneringskretsløpet. Likeledes, er de andre to rommene, som inneholder oksygen-ozonblandingen hhv produktblandingen, hosliggende i forhold til hverandre, idet det første rom (rommet 59 ifølge fig. 8 til 11) har maksimumstrykket P + p, mens det andre rom (rommet 58 ifølge fig. 8 til 11) har minimumstrykket P - p. Som en konsekvens av dette kan det skje et lite oksygentap fra kretsen, mens nitrogenet derimot ikke kan passere inn i krets-løpet.

Claims (21)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av ozon, hvor fremgangsmåten er av den type hvor oksygen som sirkulerer i et ozoneringskretsløp (1), delvis ozoneres i et ozonapparat (3), hvoretter ozonet oppfanges ved adsorbsjon og desorberes av en substituerende gass, karakterisert ved at en ok sy gen-ozonb landing føres medstrøms inn i en første adsorberende masse (4,72^) hvor ozonet adsorberes, idet det samtidig føres motstrøms en strøm av substituerende gass for desorbsjon av den andre masse, inn i en andre adsorberende masse (6,722), mens det samtidig foretas rensing av en tredje adsorberende masse (5,723,724) ved å passere en strøm av rensegass som er tatt fra kretsløpet (1) gjennom den tredje adsorberende masse (4 - 6, 72^ - 72^) og oksygen-ozonblandingen og den substituerende gass og rensegassen deretter føres i rekkefølge gjennom hver adsorberende masse og kombineres med strømningen av den substituerende strøm av rensegass som har passert gjennom den tredje adsorberende masse (5,72^,72^).

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det som rensegass benyttes en del av oksygen-ozonblandingen som sirkulerer i kretsløpet (1), idet rensegassen sirkulerer medstrøms i den tredje adsorberende masse (5, 72^,72^), mens rensegassen kombineres med den substituerende gass før den sistnevnte innføres i den andre adsorberende masse (6,722).

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det som rensegass benyttes en del av oksygenet som leveres fra den første adsorberende masse (4,72^), idet dette oksygen sirkulerer motstrøms i den tredje adsorberende masse (5, 72^,72^), mens det kombineres med den substituerende gass som leveres fra den andre adsorberende masse (6,722).

4. Fremgangmåte for å fremstille ozon i samsvar med et av de foregående krav, hvor oksygen i minst ett ozoneringskretsløp (1,IA,....,ID) delvis ozoneres i et ozonapparat (3), og ozonet deretter oppfanges ved lav temperatur ved adsorbsjon og desorberes av en substituerende gass, karakterisert ved at oksygenet som skal ozoneres, samt en restgass fremstilles ved destillasjon av luft, idet restgassen anvendes som den substituerende gass, mens minst én av disse to gasser anvendes for fjerning av varme som kreves for å bringe oksygen-ozonblandingen til den lave adsorbsjonstemperatur.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at hele den nødvendige kulde fremstilles ved ekspansjon i en turbin (22), idet en stor del, og fortrinnsvis minst halvparten, av luftstrømmen før den destilleres samt den mekaniske energi som således produseres anvendes for å fullføre kompresjonen av luften.

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at det anvendes en strøm av substituerende gass i samme størrelsesorden som strømmen av oksygen-ozonblandingen .

7. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den substituerende gass anvendes til desorbsjon ved en temperatur som er litt høyere enn adsorbsjonstemperaturen.

8. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den substituerende gass anvendes til desorbsjon ved et trykk som er lavere enn adsorbsjons-t rykket.

9. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den substituerende gasstrøm avpasses i forhold til desorbsjonstrinnet slik at avlevert ozon-mengde stort sett holdes konstant.

10. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at for øyeblikkelig reaksjon på variasjoner i ozonbehovet, varieres umiddelbart den substituerende gasstrøm i samme retning.

11. Fremgangsmåte for fremstilling av ozon i samsvar med et av de foregående krav, basert på n ozoneringskretsløp (1A,....,1D) av den type hvor oksygen ozoneres delvis i et ozonapparat (3) i hvert kretsløp, og ozonet deretter oppfanges ved adsorbsjon og desorberes av en substituerende gass, karakterisert ved at det i hvert kretsløp tilveiebringes to adsorbsjonssylindre (4A, 5A,....,4D,5D) idet oksygen-ozonblandingen avkjøles og innføres medstrøms i en adsorbsjons syl inder (4), hvor ozonet adsorberes, mens en substituerende gasstrøm innføres motstrøms i den samme sylinder, hvoretter det foretas rensing, ved å innføre gjennom den samme sylinder en rensegasstrøm tatt fra kretsløpet, og at det i minst en del av hver n-te av en syklus er samtidig anordnet en sylinder (4A,....,4D) i hvert kretsløp medstrøms i adsorbsjonstrinnet, mens en sylinder (5A,5B,5C) for hvert (n - 1) kretsløp (1A,1B,1C) er anordnet motstrøms i desorbsjonstrinnet og den gjenværende sylinder. (5D) for hvert n-te kretsløp (ID) er anordnet i rensetrinnet for rensing med en rensegasstrøm tatt fra det n-te krets løp.

12. Fremgangsmåte i samsvar med krav 11, karakterisert ved at desorbsjon- og renset idene i hver sylinder (4A,5A,..., 4D,5D) er respektivt (n - l)/n og l/n i forhold til adsorbsjonstiden, idet denne er valgt som enhet.

13. Apparat for å utføre fremgangsmåten ifølge et av kravene 1-10, karakterisert ved at apparatet omfatter et hus (40) som inneholder en ringformet seng (49) som inneholder adsorbensmateriale, og som er inndelt i et antall sektorer (72), og delevegger (53,57,63-66,71,75,88,91,92,95,102,103,105) inndeler volumet mellom den ringformede seng (49) og huset (40) i fire rom (59,74,75,58), som henholdsvis kommuniserer med en første åpning (67) for innløp av oksygen-ozon-blandingen, en andre åpning (69) for utløp av oksygen, en tredje åpning (70) for innløp av substituerende gass og en fjerde åpning (68) for utløp av produktgass som stort sett består av substituerende gass og ozon, idet deleveggene, setter den første åpning (67) i forbindelse med oppstrømssiden i forhold til adsorbsjonen, til en første gruppe (72^) av sektorer (72), den andre åpning (69) med nedstrømssiden i forhold til adsorbs jonen, til en andre gruppe (72^72.3,72^ av sektorer (72) som består av den første gruppe sektorer (72^ og en tredje gruppe sektorer (72^, 724 ) ved siden av den første gruppe sektorer (72^, den tredje åpning (70) med oppstrømssiden i forhold til motstrømsdesorbsjonen, til en fjerde gruppe sektorer (722) dannet av de gjenværende sektorer, og den fjerde åpning (68) med nedstrømssiden i forhold til desorbsjonen, til de fjerde og tredje grupper sektorer (722,723,724), og apparatet omfatter en anordning (51,5 5) til å opprette en relativ rotasjon mellom den ringformede seng (4 9) og deleveggene i en slik retning at hver sektor (72) i rekkefølge og syklisk utgjør en del av den første, fjerde og tredje gruppe.

14. Apparat i samsvar med et av kravene 1-10, karakterisert ved at apparatet omfatter et hus (40) som inneholder en ringformet seng (49) med adsorbensmateriale inndelt i et antall sektorer (72), og delevegger (53,57,63-66,71,75,88,91,92,95,102,103,105) som inndeler volumet mellom den ringformede seng (49) og huset (40) i fire rom (59,74,75,58) som henholdsvis kommuniserer med en første åpning (67) for innløp av oksygen-ozon-blanding, en andre åpning (69) for utløp av oksygen, en tredje åpning (70) for innløp av substituerende gass og en fjerde åpning (68) for utløp av produktgass som stort sett består av substituerende gass og ozon, og deleveggene bringer den andre åpning (69) i kontakt med nedstrømssiden med hensyn til adsorbsjon, til en første gruppe sektorer (72^), den første åpning (67) med oppstrømssiden med hensyn til adsorbsjonen, til en andre gruppe sektorer (72^,723,724) bestående av den første gruppe (72) og tredje gruppe sektorer (723,724) ved siden av den første gruppe, den fjerde åpning (68) med ned-strømssiden med hensyn til motstrømsdesorbsjonen, til en fjerde gruppe av sektorer (722) bestående av de gjenværende sektorer, og den tredje åpning (70) med oppstrømssiden med hensyn til desorbsjonen, til den tredje og fjerde gruppe av sektorer (822, 723, 724) og apparatet omfatter en anordning (51,55) for å opprette en relativ rotasjon mellom den ringformede seng (49) og deleveggene, i en slik retning at hver sektor (72) i rekkefølge og syklisk utgjør en del av den første, fjerde og tredje gruppe.

15. Apparat i samsvar med krav 13 eller 14, karakterisert ved at adsorbenssengen (49) er roterbart lagret i huset (40), mens deleveggene er stasjonære.

16. Apparat i samsvar med krav 13 eller 14, karakterisert ved at adsorbenssengen (49) er stasjonær, mens deleveggene er roterbart lagret i huset (40).

17. Apparat i samsvar med krav 16, karakterisert ved at deleveggene omfatter en roterbar kjerne (44) som er montert i sentrum av adsorbenssengen (49), mens kjernen omfatter to pluggventiler (88,92).

18. Apparat i samsvar med et av kravene 13-17, karakterisert ved at adsorbenssengen (49) har radial strømning.

19. Apparat i samsvar med et av kravene 13-17, karakterisert ved at adsorbenssengen (49) har aksial strømning.

20. Apparat i samsvar med et av kravene 13-19, karakterisert ved at en anordning (51,54-56) til å utøve rotasjon er innsatt i det samme rom (75) i huset (40) som rommer subst i tuer ingsgassen.

21. Apparat i samsvar med et av kravene 13-20, karakterisert ved at rommene (58,59) som henholdsvis kommuniserer med den fjerde åpning (68) og den første åpning (67) er anordnet ved siden av hverandre på samme måte som de forrige to rom (74,75) .