AT130657B - Tiefkühlverfahren zur Zerlegung von Gasgemischen, z. B. brennbaren Gemischen, mittels periodisch gewechselter Kälteregeneratoren. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Tiefkühlverfahren zur Zerlegung von Gasgemischen, z. B. brennbaren Gemischen, mittels periodisch 
 EMI1.1 
 



   Es ist bekannt, die bei der Abkühlung eines Gasgemisches sich ausscheidende Gasbestandteile, wie z. B. Wasserdampf, Acetylen, Schwefeldioxyd, Kohlendioxyd dadurch zu entfernen, dass man das Gas unter Druck in periodisch gewechselten Kälteregeneratoren kühlt, durch welche abwechselnd das zu kühlende Gas und seine entspannten Zerlegungsprodukte hindurchgehen. Dabei werden die genannten Stoffe aus den abzukühlenden Gasen in meist fester Form im Regenerator abgeschieden. Durch die den Regenerator in entgegengesetzter Richtung durchströmenden entspannten Zerlegungsprodukte sollen die ausgeschiedenen Gasbestandteile wieder verdampft und so aus dem Regenerator entfernt werden. 



   Die praktische Ausführung des Verfahrens hat aber gezeigt, dass hiebei sowohl die Kondensation als auch die Wiederverdampfung besonders der tiefsiedenden Gasbestandteile und derjenigen Verunreinigungen, die in kleinster Konzentration im Gas vorhanden sind, unvollständig ist. Die Vollständigkeit der Abscheidung wird durch die Höhe der Temperatur begrenzt, welche am kalten Ende des Kälteregenerators herrscht. Alles was unter dieser Temperatur an Verunreinigungen auskondensiert, gelangt in die Gegenstromwärmeaustauscher bzw. in den eigentlichen Gaszerlegungsapparat.

   Ferner wird von den in feiner Verteilung ausgeschiedenen Verunreinigungen ein Teil stets als Staub zu kälteren Teilen des Regenerators und zur Zerlegungseinrichtung getragen, was zur vorzeitigen Verstopfung von hinter den Regeneratoren eingeschalteten Gegenstromkühlern oder zur Ansammlung von schädlichen Stoffen (Kohlendioxyd oder Acetylen) in einer hinter den Regeneratoren befindlichen Zerlegungsapparatur, z. B. einer Rektifikationssäule, führen kann. 



   Zu den vorgenannten Gründen für die schlechte Wirksamkeit der Abscheidung tritt, wie angestellte Untersuchungen und Berechnungen ergeben haben, noch die in der Besonderheit des Kältespeicherbetriebes liegende Erscheinung, dass gerade am kalten Ende des Regenerators die Verhältnisse für die Wiederverdampfung der Verunreinigungen besonders ungünstig liegen. 



   Eine mögliche Abhilfe gegen das Verlegen des Apparates durch fest ausgeschiedene Ver- 
 EMI1.2 
 dieses Mittel kostspielig. 



   Die vorliegende Erfindung gibt nun ein Mittel an, um das Auftreten von Ablagerungen an dem kalten Ende des Speichers zu verhindern und um gerade die tiefsiedenden Verunreinigungen restlos aus dem behandelten Gasgemisch zu entfernen. Zu diesem Zweck wird   erfindungsgemäss   der Kältespeicher in denjenigen Querschnitten, wo eine für die Bindung der jeweils in Frage kommenden Verunreinigungen an Adsorptionsmittel geeignete Temperatur herrscht, so ausgefüllt, dass er neben seiner Kältespeicherwirkung noch die eines Adsorptionsmittels aufweist. Diese Querschnitte liegen je nach der Art der auszuscheidenden Stoffe verschieden hoch, vielfach in oder unterhalb der Regeneratormitte. 



   Für die Durchführung des Adsorptionsverfahrens wäre an sich der Aufbau des Speichers im betreffenden Temperaturgebiet aus hochporösen Stoffen von hohem Wärmeleitvermögen das zweckmässigste. Da ein Adsorptionsmittel solcher Art aber nicht zur Verfügung steht, kann 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 auch ein solches von geringem Wärmeleitvermögen, z. B. Silicagel oder aktive Kohle, auf einem metallischen Träger in dünner Schicht aufgetragen werden oder es können metallische Schichten mit Schichten des Adsorptionsmittels abwechseln oder es kann ein Gemenge von Adsorptionsmittel und Metall den Kältespeicher bilden. 



   Die Temperatur, bei der die quantitative Adsorption erfolgt, liegt stets höher als die Temperatur, bei der der auszuscheidende Stoff beim gleichen Gasdruck allein durch Kühlung abgeschieden werden kann. Das Adsorptionsmittel kann also auch für eine restlose Ausscheidung der Verunreinigungen mehr der Regeneratormitte genähert werden, wo günstigere Verhältnisse für die Wiederverdampfung anzutreffen sind als am kalten Ende. Ein Mitreissen staubförmig abgeschiedener Verunreinigungen wird durch die feine Körnung des Adsorptionsmittels verhindert. Die Art des Wärmeaustauschbetriebes wird ausgeführt wie bei dem eingangs geschilderten Verfahren der Kühlung mit Speichern, die kein Silicagel enthalten. 



   Die besonderen Vorteile des vorliegenden Verfahrens gegenüber dem bekannten   sind :   Erleichterung der Wiederverdampfung ausgeschiedener Kondensate durch die Möglichkeit, Kondensation und Wiederverdampfung der auszuscheidenden Verunreinigungen ohne eine Drucksteigerung des behandelten Gemisches im Regenerator in-höheren Temperaturgebieten vorzunehmen, ferner restlose Ausscheidung der Verunreinigungen im Regenerator, was besonders für ein mit Kältespeichern arbeitendes Luftzerlegungsverfahren von Wichtigkeit ist und endlich Vermeidung des Mitreissens von staubförmigen Kondensaten in die Zerlegungsapparatur. Von Vorteil ist auch, dass eine besondere Umschaltvorrichtung für den Betrieb der Adsorptionseinrichtung nicht erforderlich ist, da dieselbe beim Regeneratorbetrieb ohnehin schon vorhanden ist.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Tiefkühlverfahren zur Zerlegung von Gasgemischen, z. B. brennbaren Gemischen, mittels periodisch gewechselter Kälteregeneratoren, dadurch gekennzeichnet, dass die umschaltbaren Kälteregeneratoren in dem Teile, wo für die Adsorption der jeweils in Frage kommenden Verunreinigungen und für deren Wiederverdampfung geeignete Temperaturen herrschen, ausser mit dem kältespeichernden Mittel noch mit einem Adsorptionsmittel, z. B. aktive Kohle oder Silicagel. versehen werden.