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Verfahren zur Zerlegung von Gemischen aus Gasen, die sich bei sehr verschiedenen Temperaturen verflüssigen.
Ein Verfahren zur Zerlegung von bei sehr verschiedenen Temperatuien sich verflüssigenden Gasen aus Gemischen, insbesondere zur Abscheidung des Wasserstoffes und des Kohlenoxyds aus Wassergas, ist bereits bekannt. Im Wesen wird gemäss diesem schematisch in einem Aus-
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aus den Temperaturaustauschvorrichtungen A in ein Bad B von Kohlenoxyd geführt, das bei atmosphärischem oder unter geringerem Drucke siedet und von der Behandlung der vorangegangenen Gasteile herrührt. Auf diese Weise erzielt man die Kondensation des grössten Teiles des Kohlenoxyds. Das bei dieser Kondensation zurückbleibende Gas wird hierauf in G einer noch tieferen Temperatur unterworfen, die, wie nachstehend erklärt, erhalten wird. Es verliert dabei den Rest seines Kohlenoxyds.
Man erhält also als gasförmigen Rückstand nahezu reinen Wasserstoff, der stets unter dem Anfangsdruck bleibend'zu einer Kraftmaschine D geführt wird, wo er unter Leistung äusserer Arbeit entspannt wird. Durch diese Entspannung wird er ausser-
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röhrenbündel geleitet wird, die vollständige Kondensation des Kohlenoxyds bei sehr niederer Temperatur, die vorstehend erwähnt wurde.
Die Erfindung betrifft Verbesserungen dieses Verfahrens mit dem Ziele einer besseren
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soweit als möglich vom Kohlenoxyd befreit sind, der tiefstmöglichen Temperatur unterwirft und auch in manchen Fällen mit Wasserstoff behandelt, der mit Rücksicht auf diese noch zu kondensierenden, zurückgebliebenen Gasmassen soweit als möglich entspannt ist.
Hierzu lässt man das gebildete Kohlenoxyd noch unter Druck durch eine Schlange S (Fig. 2) hindurchgehen, die in das auf dem Wege der Verdampfung befindliche Kohlenoxyd eintaucht, und erst nach dieser unter Druck stattfindenden Abkühlung wird das Kohlenoxyd in einen höheren Teil E des Verdampfers B geleitet, von wo es nach unten abfliesst. Der Zweck dieser Einrichtung ist folgender : Das gebildete Kohlenoxyd führt stets eine gewisse Menge Wasserstoff gelöst mit sich. Wenn die Flüssigkeit, ohne abgekühlt zu werden, ausgeschüttet wird, so wird die Verdampfung, die sich während des Herabrieselns der Flüssigkeit unter athmosphärischem Druck einstellt, bloss bei dem gelösten Wasserstoff auftreten und es wird nahezu reines Kohlenoxyd sein, dessen Temperatur verhältnismässig wenig niedrig ist, das um die Rohrbündel herumgeleitet wird.
Wenn dagegen die Flüssigkeit unter Druck abgekühlt wird, wird die Verdampfung bei der Ableitung viel geringer sein und die abgeleitete Flüssigkeit wird eine bemerkbare Menge von Wasserstoff in Lösung erhalten, so dass ihre Temperatur viel tiefer sein und sie im oberen Teil des Verdampfers eine vollkommenere Kondensation der aufsteigenden Gase herbeiführen wird.
Auf dieselbe Weise kann man das Abkühlen des flüssigen Kohlenoxyds vor seiner Ableitung verstärken, indem man es nach seinem Durchgang durch die erste Schlange S (Fig. 3) durch eine zweite Schlange S'laufen lässt, die in die abgeleitete Flüssigkeit eintaucht, wobei die derart erhaltene sehr kalte Flüssigkeit in den Teil E des Verdampfers B abgeleitet wird und, wie bereits erklärt, jedoch in noch vollkommenerer Weise, zur Wirkung kommt. Bei diesen zwei Anordnungen setzt sich das Verflüssigungsröhrenbündel in die Verlängerungen F fort, wo die Ergänzungreinigung durch entspannten Wasserstoff stattfindet.
Ein letztes Mittel zur Beschleunigung der Abkühlung des Kohlenoxyds besteht darin, dass man in die Flüssigkeit,. die von dem kondensationsfähigen Element gebildet wird, vor ihrem Eintritt in den Verdampfer einen Gasstrahl des flüchtigen Elementes eintreten lässt. Ein derartiger Strahl kühlt diese Flüssigkeit erheblich unter ihre normale Siedetemperatur ab.
Die Entspannung mit äusserer Arbeit liefert nur dann gute Ergebnisse, insbesondere mit einem
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scheider austritt, um in die Entspannungsvorrichtung zu gelangen. Die Wabseibtoffmenge, die entspannt wird und die Kälte erzeugt, wird dadurch vergrössert) um die ganze Wasserstoffmenge des gesonderten Kreislaufes, die übrigens keinen besonderen Verbrauch an Gas beansprucht,
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Wasserstoffmenge, die gegen den Kohlenoxydabscheider geleitet wird, um dort die Schlussreinigung zu bewirken, kann unter diesen Umständen die Menge unreinen Wasserstoffes bedeutend überwiegen, die in-die Röhrenbündel steigt.
Wenn der verdichtete Wasserstoff beim Austritt aus dem Kohlenoxydabscheider nicht vollkommen rein ist, so kondensiert sich das zurückgebliebene Kohlenoxyd als Dunst am Ende der Entspannung. Dieses verflüssigte Kohlenoxyd muss vorsichtig vom entspannten Wasserstoff abgesondert werden mit Hilfe eines zwischengeschalteten geeigneten Filters, der vor dem Abscheider in der Leitung des entspannten Wasserstoffes eingeschaltet ist.
Es können sich die letzten Teile des Kohlenoxyds und des Stickstoffes in festem Zustand im oberen Teile des Abscheiderrohrbündels ansetzen und eine. baldige Unterbrechung der Vorrichtung herbeiführen.
Um dies zu verhindern, genügt es, bei Eintritt dieser Unterbrechung, die durch ein am Eingang der Maschine angeordnetes Manometer angezeigt wird, für einen Augenblick die Zufuhr des entspannten Wasserstoffes in den Abscheider abzusperren, indem man den Wasserstoff unmittelbar in die Austauschvorrichtung führt. Die Temperatur des verlegten Teiles wird sehr rasch um einige Grade steigen und der feste Niederschlag in weniger kalte Zonen der Vorrichtung gleiten ;
Um den Wirkungsgrad des Entspanneis zu erhöhen, kann das Verfahren in folgender Weise abgeändert werden.
Das zu behandelnde Wassergas, bei G (Fig. 4) ankommen, verteilt sich in den beiden'Austauschern A, B, w. o es im Gegenstrom zu dem bereits gesonderten Kohlenoxyd und Wasserstoff strömt und kalt, sowie unter Druck in der Abteilung M anlangt, welche die Verlängerung F'der Abscheidungsrohre F umschliesst. Daselbst bewegt es sich um den verdichteten Wasserstoff herum, der von der Verflüssigung in den Rohren herrührt, und kühlt sich noch bei der Berührung ab. Hierauf gelangt es durch das Rohr T auf den Boden der Verflüssigungrohre F, steigt in diese Rohre, wo es, wie später erklärt wird, immer tiefere und tiefere Temperaturen trifft, und entledigt sich dort des Kohlenoxyds.
Im Teile F'der Rohre angekommen, der der Abteilung M entspricht, erwärmt sich der Wasserstoff sehr stark durch Berührung mit dem äusseren Wassergas und gelangt nach D, um sich dort zu entspannen.
Der austretende, entspannte Wasserstoff, sowie das austretende, verdampfte Kohlenoxyd
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teilungen eines Verflüssiger L, der durch einen Teil des Wassergases gespeist wird. Die Flüssigkeit, die sich in diesem Verflüssiger bildet, wird gemeinsam mit derjenigen, die sich in den Abscheidungsrohren bildet, in der Schlange S unter Druck abgekühlt und im oberen Teil des Verdampfers über aufeinanderfolgende Flächen ausgeschüttet, beispielsweise bei P. Die derart heruntertropfende Flüssigkeit schafft dann in der Höhe des Verdampfers wegen ihres augenblicklichen Wasserstoffgehaltes die sehr niedrige Temperatur, die zur Beendigung der Reinigung der in F aufsteigenden Gase erforderlich ist.
Diese Temperatur könnte noch erniedrigt werden in einer höheren'Etage des Verdampfers, indem man in P' (Fig. 6) die mit Wasserstoff angereicherte Flüssigkeit heruntertropfen lässt, die in den oberen Teilen der Rohre erzeugt ist und die in einem besonderen Abteil K gesammelt wird, worauf sie unter Druck in S'abgekühlt wird. Man könnte noch zur Ergänzung die ganze Temperaturenskala heruntersetzen, indem man über dem Flüssigkeitsbade des Verdampfers einen niedrigeren Druck hält.
Ein. anderes Mittel, um die notwendige niedere Temperatur in den hohen Regionen der Rohre F zu erhalten, besteht darin, dass man in dieser Gegend einen Teil des flüssigen Kohlenoxyds ausschüttet, das durch das Ventil V' (Fig. 5) geregelt wird und vorher im Behälter R einem Wasserstoffstrom unterworfen wird, welcher aus der Abteilung X in einer durch das Ventil V"bestimmten Menge entnommen wird und dessen Menge man umsomehr erhöht, als man die Temperatur herabsetzen will.
Diese verschiedenen Anordnungen zur Erzielung von Kühlwirkungen können auch untereinander kombiniert werden.
Der Gegenwart des Verflüssiger L ist es zu danken, dass die voneinander getrennten, durch die Austauschvorrichtungen geleiteten Gase stark erwärmt werden und das ankommende Wassergas möglichst wenig abkühlen, so dass die Erwärmung des verdichteten Wasserstoffes
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