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Verfahren zur ununterbrochenen Rektifizierung flüssiger Luft oder anderer ver- flüssigter Gase.
Die Erfindung bezieht sich aut ein Verfahren zur Rektifizierung flüssiger Luft und anderer verflüssigter Gase und hat den Zweck, die Kälteverhuste auszugleichen, die bei bekannten Verfahren trotz Anwendung der besten Isoliermittel auftreten. Hiedurch werden die Vorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens vereinfacht, da die komplizierten und empfindlichen Hilfsvorrichtungen entbehrlich werden, die bisher zum Ausgleich der Kälteverhuste notwendig waren.
Diese Vereinfachung wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass nur ein Stickstotfverdichter und die dazu gehörige Reihe von Wiedergewinnungsvorrichtungen benutzt wird, während die zusätzliche Kältezufuhr durch flüssige Luft oder flüssigen Stickstoff wegfällt. Die Bedingung für die erfolgreiche Durchführung dieses Verfahrens besteht darin, dass der Kompressor mit höherem Druck arbeiten muss, als dies bisher üblich war.
In der Zeichnung ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens unter Weglassung der allgemein üblichen Nebenteile in Ansicht schematisch dargestellt. AA'ist eine Rektifizierkolonne, in die ungefähr in der Mitte ihrer Höhe flüssige Luft eingeführt wird, und in deren oherem Teil A die Rektitikation des Stickstoffes stattfindet, während die Rektifikation des Sauerstoffes im Unterteile A'erfolgt.
J ist ein Stiekstoffverdichter, der den gasförmigen rektifizierten Stickstoff aus dem oberen Teile der Kolonne A durch Röhren Az, eine Verflüssigungskolone V und eine Wärmeaustauschvorrichtung H
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in eine Heizschlange im Unterbau E der Kolonne AA' geleitet, wo er durch die Kähe des in diesen Unterbau eintretenden reinen Sauerstoffes verflüssigt wird, wobei gleichzeitig eine geringe Verdampfung des Sauerstoffes eintritt. Der verflüssigte Stickstoff steigt unter dem Einfluss des Druckes des Verdichters J durch eine. Ahseheidevorriehtung e und eine Wärmeaustauschvorriehtung 7 zu einem Einlass n im oberen
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in das Rohr 4z ein und wiederholt den eben beschriebenen Kreislauf.
Der bei n eintretende flüssige Stickstoff dient als Stickstoffriickfluss für die Stickstoffrektifizierplatten im Kolonnenteil A.
Der gasförmige Stickstoff wird in J höher verdichtet, als zur Aufrechterhaltung des geschilderten Kreislauf notwendig ist, zunächst in einen Kühler Kgetrieben, in dem die Kompressionswärme entzogen wird, und gelangt dann zu der Wärmeaustauschvorrichtung H, in der er durch den gasförmigen, aus der
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unmittelbar am oberen Ende von A ein, wo er den bei it eintretenden Rückfluss ergänzt.
Der Rest des verdichteten, aber noch gasförmigen Stickstoffes geht von der Kolonne V zu einem Motor Y, in dem er adiabatisch expandiert, was eine ausreichende Temperaturerniedrigung des gas- förmigen Stickstoffes verursacht, um ; t5 bis 20 Volumprozente von ihm zu verflüssigen. Durch diese im Motor X eintretende Expansion des nicht verflüssigten Anteiles des verdichteten Stickstoffes wird die zusätzliche Kälte zum Ausgleich der in dem Verfahren auftretenden unvermedilichen Kälteverluste erzeugt.
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Die Entspannung des Stickstoffes im Motor X wird bis zu dem Druck getrieben, der für die regelmässige Arbeit der Rektifiziervorrichtung notwendig ist.
Der durch diese Expansion gebildete flüssige Stickstoff geht zusammen mit dem gasförmigen Stickstoff in die Rohrschlange im Unterbau E, wo der Rest des gasförmigen Stickstoffes verflüssigt wird.
Der Motor X kann durch eine Turbine oder durch eine andere, für den genannten Zweck geeignete Vorrichtung ersetzt werden.-Man kann ihn aber auch ganz fortlassen und die Entspannung ohne Arbeitsleistung durchführen, wenn der Druck im Verdichter J genügend hoch (etwa auf 20 Atm.) getrieben wird. Die durch diese Entspannung ohne Arbeitsleistung gelieferte Kälte kann auch benutzt werden, um den unter Druck in die Verflüssigungskolonne V eingeleiteten Stickstoff noch wirksamer abzukühlen, wodurch dort eine etwas stärkere Verflüssigung herbeigeführt wird.
Das Verfahren lässt sich in analoger Weise auch auf andere verflüssigte Case anwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur ununterbrochenen Rektifizierung flüssiger Luft oder anderer verflüssigter Gase, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Ausgleich von Kälteverlusten erforderliche Zuschuss an verflüssigtem Gas durch an sich bekannte verstärkte Kompression des Stickstoffes ersetzt wird.