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Gasscheidungsanlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasscheidungsanlage mit einem Gefäss zum Sammeln flüssigen, Sauerstoff enthaltenden Gases, wobei ein erster Kühler für das der Gasscheidungsanlage zuzuführende Gas und ein zweiter Kühler in dem weiteren Wege des Gases nach der Scheidungszone zur weiteren Abkühlung des Gases vorgesehen sind.
Bei solchen Anlagen muss der Anwesenheit von Acetylen in dem zu scheidenden Gas grosse Aufmerksamkeit gewidmet werden. Wenn Acetylen sich gewissermassen anhäufen und mit flüssigem Sauerstoff zusammentreffen kann, können sehr gefährliche Explosionen auftreten. Statische Elektrizität, die durch Reibung von im festen Zustand gefrorener Acetylenteilchen längs einer Wand auftreten kann, kann Funken erzeugen, welche die Explosion einleiten. Auch eine Erschütterung oder ein Stoss kann die Explosion einleiten, besonders wenn Ozon in dem flüssigen Sauerstoff gelöst ist.
Es ist daher besonders wichtig, Acetylen von z. B. im Kochgefäss einer Lufttrennkolonne vorhandenem, flüssigem Sauerstoff fernzuhalten.
Die Erfindung schafft sehr einfache Mittel, um diesen Zweck zu erreichen.
Gemäss der Erfindung ist der Kühler in dem Wege des Gases nach der Scheidungszone mit Gliedern zum Festhalten des aus dem zugeführten Gas ausgefrorenen Acetylens und anderer leichter Stoffe versehen.
Diese Glieder können aus Gaze, Ringen oder andern Ansätzen bestehen, die auf der Kolonnenwand angebracht sind und sowohl zum Abkühlen der Luft als auch zum Auffangen des aus der Luft in Form von Schnee abgetrennten Acetylens dienen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei der das Sammelgefäss für das flüssige Gas ein Kochgefäss ist, besteht der erste Kühler aus einer dieses Kochgefäss umgebenden, von diesem Kochgefäss gekühlten Gaze und der zweite Kühler aus einer Wand der Gasscheidungskolonne, längs welcher Wand das zugeführte Gas, nach dem Durchlauf der Gaze, auf seinem Weg nach der Kolonne streicht.
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Gasscheidungsanlage nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch den unteren Teil einer Gastrennkolonne. Fig. 2 zeigt den oberen Teil einer Kolonne, der oben auf dem Teil der Fig. l angebracht gedacht werden soll. Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Acetylenauffanggliedes an der Wand der Gastrennkolonne.
Ein Kochgefäss 1 trägt einen aus aufrechtstehenden Rohren 2 bestehenden Käfig. Die Rohre stehen unten über einer Ringleitung 3 in Verbindung, in der ein Rohr 4 ausmündet, das flüssiges Gas aus einer Trennkolonne nach dem Ring 3, den Rohren 2 und dem Kochgefäss 1 führt.
Die Kolonne enthält einen Teil J und einen Teil 6, zwischen denen sich bei 7 die Zufuhr des zu scheidenden Gases befindet. Die Teile 5 und 6 sind mit einer Packung von Raschig-Ringen, sattelförmigen Gazestücken od. dgl. ausgefüllt.
Der Rohrkäfig 2 wird von einem Zylinder 8 aus Metallgaze umgeben. Die Gaze kann an den Rohren festgelötet sein und wird von dem flüssigen Gas stark abgekühlt, das die Rohre durchströmt.
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Boden des Gehäuses 10 gesammelt und durch die Leitung 13 abgeführt.
Um das Rohr 4 und den Kolonnenteil J ist ein Rohr 14 angeordnet. Das Rohr 14 durchläuft das Kochgefäss 1 und ist unten an einem mit Öffnungen versehenen Topf befestigt, in dem Filtermaterial vorhanden ist. Auf der Aussenfläche des Rohres 5 sind Ringe 17 angebracht, die aus Gaze bestehen, die wellenförmig ausgebildet sein kann (siehe Fig. 3). Die Gestalt des Gazeringes kann unregelmässig sein, was z. B. durch Zerknüllen eines Gazestreifens erzielt werden kann.
Durch das Rohr 18 wird flüssiges Gas als Rückfluss in die Kolonnen zurückgeführt. Die Flüssigkeit wird durch Verteiler 19 und 20 in der Kolonne verteilt.
Die dargestellte Gaze wird in der Praxis mit einer schweren Isolierung gegen Wärmeverluste umgeben.
Die obere Seite der Kolonne kann an den Kopf einer Kaltgas-Kühlmaschine angeschlossen werden, die
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als Kältequelle für die Gasscheidungskolonne dient. In diesem Falle braucht das zu scheidende Gas nicht mit einem wesentlich höheren Druck als dem atmosphärischen der Kolonne zugeführt zu werden.
Die Wirkungsweise ist folgende : Zu scheidendes Gas wird durch Öffnungen 11 und M in das Gehäuse 10 eingeführt. Wasser wird teilweise durch Kondensierung abgetrennt und am Boden des Gehäuses 10 gesammelt.
Das Gas begegnet zunächst auf seinem Wege nach der Kolonne der stark gekühlten Gaze 8. Auf dieser Gaze lagert sich ein Schneekuchen aus Kristallen von Wasser und Kohlensäure ab. Dieser Kuchen bleibt merkwürdigerweise während längerer Zeit für das Gas durchlässig. Das Gas wird an der Gaze 8 und den Rohren 2 stark abgekühlt und strömt durch die Teile den mit einem Filtermaterial. M versehenen Topf 15 aufwärts in die ringförmigen Räume zwischen den Rohren 4 und 14 und den Kolonnenteilen 5 und 14.
Auf der Wand des Kolonnenteiles 5 wird das Gas weiter abgekühlt. In dem Ringraum zwischen dem Kolonnenteil 5 und dem Rohr 14 begegnet das Gas in seiner Strömung den Gazeringen 17. Diese fangen Acetylenschnee ab, der noch nicht am Schneekuchen auf der Gaze 8 abgelagert worden ist und halten somit das Acetylen weit entfernt von dem Inhalt des Kochgefässes 1.
Sogar bei hohen Anfangsgehalten von Acetylen im zugeführten Gas stellen sich die Gaze 8 und der Ring 17 als dermassen zweckdienlich heraus, dass keine gefährlichen Acetylenkonzentrationen im Kocher auftreten.
Die sich auf Acetylen beziehenden Bemerkungen gelten auch für andere Kohlenwasserstoffe.