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Verfahren zur Gasreinigung bei mehrstufigen Verflüssigungsanlagen.
Gase, wie Kohlensäui e, Stickoxydul, Äthan u. a., die verflüssigt werden sollen, sind in der Regel nicht vollkommen rein, sondern mit Gasen von teils höherem, teils niedrigerem Siedepunkt vermischt. Durch mehrstufige Verdichtung und Kühlung wird das Gas verflüssig, wobei Beimischungen von niedrigem Siedepunkt, z. B. Luft, noch nicht verflüssigt werden und somit in gasförmigem Zustand aus dem Verflüssigungsapparat abgelassen werden können. Dagegen werden Beimischungen mit höherem Siedepunkt als das zu verflüssigende Gas, z. B. Wasser, Benzol u. a., schon vorher flüssig, mischen sich also wieder mit dem verflüssigten Gas und sind dann davon nur schwer zu trennen.
Für die weitere Verwendung des verflüssigten Gases sind diese Beimischungen fast immer schädlich ; man versuchte deshalb, sie vor der Verdichtung durch Abso. ptionsverfahren zu entfernen, die aber mit Verbrauch an Chemikalien verbunden und daher umständlich und kostspielig sind.
Nach der Erfindung wird tin wirtschaftlicher und technischer Vorteil dadurch erzielt, dass das zu verflüssigende Gas in der Verflüssigungsanlage selbst durch abgestufte Kühlung gereinigt wird, wobei ein Teil des verflüssigten Gases selbst durch Verdampfung und Entspannung als Kühlmittel dient, um hierauf zusammen mit dem gekühlten Gas dem Hoch. druckverdichter zugeführt zu werden.
In der Zeichnung stellt a, beinen zweistufigen Verdichter dar. Das vom Niederdruckverdichter a ausgestossene und im Kühler c vorgekühlte Gas gelangt in den Aussenraum des Wärmeaustauschers d und dann in den Aussenraum eines der beiden Kühlapparate e, in dessen Innenrohr ein Teil des aus dem Verflüssiger f mittels der Leitung k entnommenen verflüssigten Gases durch Entspannung auf den Mitteldruck verdampft. Das in den Kühlapparaten e gekühlte und gereinigte Gas strömt durch das Innenrohr des Wärmeaustauschers d und wird dann zusammen mit dem verdampften Gas vom Hochdruckverdichter b angesaugt und verflüssigt.
Die Ausscheidungen finden sowohl im Wärmeaustauscher d wie im Kühler, statt und werden durch eine geeignete Ablassvorrichtung daraus entfernt. Eine Leitung g führt vom Verflüssiger t nach den Rohren oberhalb der Kühlapparate e. Wenn im Kühler e Temperaturen unter 00 und Ausscheidungen in fester Form auftreten, so werden diese Kühlapparate zwecks abwechselnder Benutzung zweckmässig doppelt ausgeführt ; es werden alsdann durch die Leitung g aus der Hochdruckleitung warme Dämpfe zum Auftauen des einen Kühlers e durch diesen hindurchgeleitet und das im Aussenraum kondensierte Gas unmittelbar dem anderen Kühler als verdampfende Flüssigkeit zugeführt.
Das beschriebene Verfahren kann sinngemäss auch auf Verflüssigungsanlagen mit mehr als zwei Druckstufen unter entsprechender Wahl der Mitteldruckstufe angewendet werden.
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Process for gas cleaning in multi-stage liquefaction plants.
Gases such as carbon dioxide, nitrogen oxide, ethane and the like. a. that are to be liquefied are usually not completely pure, but mixed with gases with partly higher and partly lower boiling points. The gas is liquefied by multi-stage compression and cooling, with low boiling point admixtures such. B. air, are not yet liquefied and can thus be drained in a gaseous state from the liquefaction apparatus. In contrast, admixtures with a higher boiling point than the gas to be liquefied, e.g. B. water, benzene and. a., already liquid beforehand, so mix again with the liquefied gas and are then difficult to separate from it.
These admixtures are almost always harmful to the further use of the liquefied gas; one tried, therefore, before the compression by Abso. to remove option processes, which are associated with the consumption of chemicals and are therefore cumbersome and costly.
According to the invention, an economic and technical advantage is achieved in that the gas to be liquefied is cleaned in the liquefaction plant itself by means of gradual cooling, with part of the liquefied gas itself being used as a coolant by evaporation and expansion, in order to then, together with the cooled gas, the High. to be supplied to pressure compressor.
In the drawing, a represents a two-stage compressor. The gas expelled by the low-pressure compressor a and precooled in the cooler c reaches the exterior of the heat exchanger d and then the exterior of one of the two cooling devices e, in whose inner tube a part of the gas from the condenser f liquefied gas removed by means of line k is evaporated by expanding it to medium pressure. The gas cooled and cleaned in the refrigerators e flows through the inner tube of the heat exchanger d and is then sucked in and liquefied together with the vaporized gas by the high-pressure compressor b.
The precipitations take place both in the heat exchanger d and in the cooler and are removed therefrom through a suitable drainage device. A line g leads from the condenser t to the pipes above the cooling apparatus e. If temperatures below 00 and precipitations in solid form occur in the cooler, these cooling devices are expediently duplicated for the purpose of alternating use; warm vapors are then passed through line g from the high-pressure line to thaw the one cooler e and the gas condensed in the outer space is fed directly to the other cooler as an evaporating liquid.
The method described can also be applied to liquefaction plants with more than two pressure levels with a corresponding selection of the medium pressure level.
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