AT80851B - Verfahren und Vorrichtung zur Verflüssigung und TrVerfahren und Vorrichtung zur Verflüssigung und Trennung schwer kondensierbarer Gasgemische. ennung schwer kondensierbarer Gasgemische. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zur Verflüssigung und Trennung schwer kondensierbarer
Gasgemische. 



   Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein Gasgemisch, Luft, Wassergas o. dgl., einer abwechselnden Kondensation und Verdampfung unter Überdruck ausgesetzt wird. Das Verfahren wird in der Weise durchgeführt, dass der Trennungsraum abwechse'nd in wärmere und kältere Schichten eingeteilt ist, und zwar so, dass beide Gruppen von Schichten bei lotrechter Stellung von oben nach unten in der Temperatur zunehmen. 



   Die Wirkung dieser abwechselnden Destillation und Kondensation beruht darauf, dass bei der Destillation jedesmal Gemische nach oben zur Entspannungsmaschine hin abgeführt werden, so dass Gasgemische von neuer, konzentrierterer Zusammensetzung dem weiteren Verfahren unterworfen werden und daher nach dem von Duham angegebenen Gesetze der Zusammensetzung der Gasgemische allmählich die Trennung in reine Bestandteile stattfindet. 
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 für lotrechte Stellung der Trennungsvorrichtung schematisch dargestellt. 



   In Fig. i und 2 ist in dem Trennungsraum d der Vorrichtung nur je eine Kühlschlange h und Heizschlange i gezeichnet, wogegen bei praktischer Ausführung mehrere solcher Schlagen 
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 Anwendung kommen können. 



   Der Arbeitsgang lässt sich an Hand dieser Ausführungsform wie folgt beschreiben : Von dem nicht gezeichneten Kompressor wird das verdichtete Gasgemisch zur Zuleitung n in den schematisch angedeuteten Gegenstrom-Wärmeaustauscher a, b, geführt der nach Form und Anordnung den bekannten Ausführungsformen entspricht und strömt von dort durch 
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 und mündet schliesslich bei   1   in den Trennungsraum d, in dem es über den Gesamtquerschnitt verteilt wird. Das Gasgemisch steigt dann in dem unter Überdruck stehenden Trennungsraum d nach der oben angeordneten Abströmleitung   m   auf, wogegen erzeugte Flüssigkeit nach unten fliesst.

   Die Leitung   M   führt zu einer nicht gezeichneten Entspannungs- 
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 nach unten durch die Kühlschlange   h   und treten bei k in den Gegenstrom-Wärmeaustauscher a, b, durchströmen diesen und gelangen aus ihm bei o heraus, von wo sie entweder zur Verbrauchsstelle geleitet oder durch eine Vakuumpumpe abgesaugt und zur Verbrauchstelle, zu einem Sammelbehälter oder ins Freie geschafft werden. 



   Die Wirkungsweise ist dabei folgende : Das aus der Maschine oben bei   hl   in den Trennungsraum eintretende kalte, entspannte Gas durchläuft die weiten Kühlrohre h und bewirkt die Kondensation der sie umspülenden Dämpfe, indem es Kälte an den gas-oder dampfförmigen Inhalt des Trennungsraumes d abgibt, und tritt bei k in die Gegenstrom-Wärmeaustauscher a, b ein. Das bei il unten eintretende, in der Gegenstromvorrichtung a, b bereits vorgekühlte Gasgemisch durchläuft die enge, die Verdampfung der herabfliessenden Flüssigkeit bewirkende Rohrschlange bzw. Rohrschlangen i und tritt schliesslich bei   1   aus und in den Raum d ein. 



    Das daselbst austretende Gasgemisch ist bereits mit verflüssigtem Gase gemengt, wird über die Schlagen k und i möglichst-ut verteilt und fliesst über diese hinweg. Hiebei wirken   

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 auf die auf sie auffallende   Flüssigkeit heizend. Es   tritt infolgedessen innerhalb des Trennungsraumes abwechselnd von oben nach unten vielfaches Verdampfen und Verflüssigen ein, so dass oben bei   711   die kälteste Temperatur erzeugt wird, und zwar. da z. B. hei Luft die zurückgeleiteten expandierten Stickstoffgase kälter als die   Verflüssigungstemperatur   des unter höherem Druck stehenden Stickstoffes sind, eine solche, die noch unter dem Verflüssigungpunkt des Stickstoffes liegt.

   Bei en kann daher nur gasförmiger Stickstoff entweichen, während die unten am Boden des Trennungsraumes d bei e sich ansammelnde Flüssigkeit nach Eintritt des Dauerzustandes aus reinem flüssigen Sauerstoff besteht. Dieser kann durch einen Hahn f abgelassen oder : n einen besonderen, nicht gezeichneten Sauerstoffverdampfer in bekannter Weise geführt werden. 



   Die   Durchführbarkeit   dieses Verfahrens kann noch dadurch vervollkommnet werden, dass man, wie in Fig.   2   veranschaulicht ist, aus dem untersten Teil des Raumes d, woselbst nahezu reiner Sauerstoff sich bildet, zuerst eine besondere Verflüssigungsschlange x nach einem dem Trennungsraum   d   vorgelagerten Kühlraum y führt, dort die Leitung zu einer nach unten führenden Schlange yl gestaltet und diese Leitung yl bis in den Raum zwischen den beiden in Fig. 2 dargestellten Glasperlenschichten, d.   h.   also bis an diejenige Stelle   führt,   woselbst das frische Gemisch eintritt.

   Zweckmässig biegt man das Rohr an dieser Stelle etwas nach oben um, und stellt so einen Flüssigkeitsabschluss her, so dass immer nur an dieser   Stelle gebildete Flüssigkeit,-nicht   aber Gase oder Dämpfe austreten können. Weiters wird in demselben Kühlraum y eine zweite besondere Verflüssigungsschlange v angeordnet, die oben von dem zur Entspannungsmaschine führenden Zuleitungsrohr   111   abzweigt und dann von oben   als Schlange v   oder gleichwertiger Austauscher nach unten nur bis in den oberen Teil des Raumes   d   bei      führt, hier wird sie zweckmässig umgebogen, um gleichfalls einen   Flüssigkeitsabschluss   bewirken zu können. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
I, Verfahren zur Verflüssigung und Trennung schwer kondensierbarer Gasgemische, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasgemisch einer abwechselnden Kondensation und Ver- 
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 in wärmere und kältere Schichten geteilt ist, und zwar derart, dass beide Gruppen von oben nach unten von der Entspannungsvorrichtung nach dem   Wärmeaustauscher   hin in der Temperatur zunehmen. 
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 Überdruck erfolgt, und das schwerer kondensierbare Gas unter geringerem als der Druck der Aussenluft entspannt und als Kühlmittel im Gastrennungsraum verwendet wird.

Claims (1)

1. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trennungsraum die zur stufenweisen Destillation dienenden Heizrohre und die die stufenweise Kondensation bewirkenden Rohre abwechselnd über- EMI2.4 Ende bis in den mittleren Teil des Trenungsraumes hinabreicht, während die andere mit ihrem einen Ende. an die Ahströmleitung angeschlossen ist und mit dem anderen Ende in d"n obersten Teil des Tiennunraumes hint-inreicht.