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Verfahren und Vorrichtung zur Verflüssigung und Trennung der Bestandteile der Luft.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verflüssigung und Trennung der Bestandteile der atmosphärischen Luft ohne Leistung äusserer Arbeit, das darin besteht, dass die verdichtete Luft, die in bekannter Weise durch eine Gegenstromvorrichtung hindurch einem Expansionsventil zugeführt wird, beim Austritte aus diesem auf in einem darunterliegenden Gefäss befindliche flüssige, sauerstoffreichere Luft eine injektorartige Wirkung ausübt und sie dadurch zusammen mit der während der Expansion verflüssigten Luft in ein höher gelegenes Gefäss mitreisst, in dem eine Trennung stattfindet. Der sauerstoffreichere, flüssige Teil fliesst abwärts und dient zur Abkühlung der eintretenden Druckluft und verdampft dabei ; der gasförmige Stickstoff gelangt unmittelbar in die Gegenstromvorrichtung.
Eine zur Durchführung dienende Vorrichtung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Die zu behandelnde Luft wird in bekannter Weise verdichtet, durch Kühlwasser gekühlt, getrocknet und von Kohlensäure befreit. Sie tritt dann durch das Rohr 1 in das Rohrbündel 2 der bekannten Gegenstromvorrichtung und hierauf durch das Schlangenrohr 17 zum Expansionsventil 5. In dieses Rohrbündel 2 sind auch die Sauerstoffableitungsrohre eingeflochten, damit der abziehende kalte Sauerstoff seine Kälte an die einströmende verdichtete Luft abgeben kann.
Diese Rohre sind von einem Bleirohr 15 umgeben, durch das die kalten stickstoffreichen Verdampfungsprodukte ins Freie gelangen.
Die komprimierte Luft wird in bekannter Weise mittels eines Reduzierventiles 5 zur Expansion gebracht ; der Luftstrom entweicht durch eine Injektoröffnung 7, wodurch auf den Inhalt des darunterliegenden Gefässes 11, in welchem sauerstoffreiche Luft von zirka 30 bis 45% Sauerstoff sich ansammelt, eine saugende und in das Spiralrohr 8 drückende Wirkung ausgeübt wird. Die durch die Expansion eintretende Temperaturerniedrigung wird, wie bekannt, auf die dem Expansionsventil zuströmende Luft übertragen, bis die Verflüssigung eintritt.
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wo sie von der zur Expansion gelangenden, durch die Rohrschlange 17 hindurchfliessenden verdichteten Luft geheizt wird.
Der dadurch entstehende gasförmige Sauerstoff gelangt bei 18 in eines der inneren Rohre der Wärmeaustauschvorrichtung und dann durch das Rohr 19 in einen Gasometer.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Verflüssigung und Trennung der Bestandteile der atmosphärischen Luft ohne Leistung äusserer Arbeit, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Regelventil (5) austretende. nicht verflüssigte Teil der Druckluft den dabei verflüssigten Teil mitreisst und durch ein Rohrsystem (8) in einen Sammelbehälter (12) leitet, aus dem dieser als füssiger Sauerstoff in einen Verdampfer (3) gelangt.
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Method and device for liquefying and separating the constituents of air.
The invention relates to a method for liquefying and separating the constituents of the atmospheric air without performing any external work, which consists in the fact that the compressed air, which is fed in a known manner through a counterflow device to an expansion valve, is discharged from this in an underlying vessel The liquid, oxygen-rich air that is located has an injector-like effect and thus, together with the air liquefied during the expansion, carries it along into a higher-lying vessel, in which a separation takes place. The more oxygen-rich, liquid part flows downwards and serves to cool the incoming compressed air and evaporates in the process; the gaseous nitrogen enters the countercurrent device directly.
A device used for implementation is shown schematically in the drawing.
The air to be treated is compressed in a known manner, cooled by cooling water, dried and freed from carbonic acid. It then passes through the tube 1 into the tube bundle 2 of the known counterflow device and then through the coiled tube 17 to the expansion valve 5.
These pipes are surrounded by a lead pipe 15, through which the cold nitrogen-rich evaporation products reach the outside.
The compressed air is caused to expand in a known manner by means of a reducing valve 5; the air flow escapes through an injector opening 7, whereby a sucking effect is exerted on the contents of the vessel 11 below, in which oxygen-rich air of around 30 to 45% oxygen collects, and which presses it into the spiral tube 8. As is known, the temperature decrease caused by the expansion is transferred to the air flowing to the expansion valve until liquefaction occurs.
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where it is heated by the compressed air flowing through the pipe coil 17, which expands.
The resulting gaseous oxygen enters one of the inner tubes of the heat exchange device at 18 and then through tube 19 into a gasometer.
PATENT CLAIMS:
1. A process for liquefying and separating the components of the atmospheric air without performing any external work, characterized in that the one emerging from the control valve (5). The non-liquefied part of the compressed air entrains the liquefied part and guides it through a pipe system (8) into a collecting container (12), from which it arrives as liquid oxygen in an evaporator (3).
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