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Publication number: BE397948A
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Description


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    "Prooédé   pour l'obtention d'argon à partir de mélanges de gaz contenant de l'argon, particulièrement de   l'air."   
On a obtenu jusqu'à présent l'argon à partir de l'air en soumettant l'air, après sa conversion à l'état liquide, à une rectification et en   rectifiant   ensuite dans un séparateur spécial l'oxygène qui est présent dans la partie inférieure d'une colonne de rectification et qui contient une partie de l'argon présent dans l'air total. Si l'on prépare, pendant la première rectification l'oxygène à l'état très pur et si l'on veut utiliser cet oxygène pour l'obtention d'argon, on ne peut obtenir qu'une quantité relativement petite à partir de cet oxygène.

   L'oxygène à 99%, par exemple, contient moins qu'un pour-oent d'argon parce que dans le gaz résiduaire de l'azote 

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 est également encore présent. Puisque l'air contient environ 1 pour-cent d'argon et l'oxygène obtenu s'élève au plus à un cinquième de l'air, qui a été traité, on peut obtenir   à,   partir de l'oxygène à 99% seulement environ un cinquième de la quantité d'argon qui est présent. Dans beaucoup de cas l'oxy- gène est produit en un degré de pureté encore plus grand, de Aorte que la quantité d'argon se diminue encore. 



   Tour augmenter le rendement d'argon dans une certaine quantité d'air qui a été traité, sans préjudicier le procédé de séparation dans la colonne principale - l'augmentation du rendement est d'une grande importance du fait de l'utilisation augmentante de l'argon - on obtient l'argon d'après la présente invention comme suit: On soumet au procédé séparateur connu de rectification le mélange de gaz qui se produit outre l'oxygène d'une grande pureté pendant la rectification connue d'air liqué- fié et qui contient principalement de l'azote et de petites quantités d'argon et d'oxygène. Plus l'oxygène est préparé à l'état pur dans le séparateur d'air, plus la teneur en argon de ce mélange de gaz est grande. 



   L'invention possède les avantages suivants en comparaison aux procédés connus jusqu'ici; elle permet   d'obtenir,   comme déjà mentionné, une quantité d'argon plus grande que celle obtenue jusqu'à présent à partir d'une certaine quantité d'air ; en outre, il est possible, d'après l'invention, d'augmen- ter le rendement d'oxygène de plusieurs pour-cents-calculé également sur les mêmes quantités d'air - parce aue pendant la rectification de l'azote, on peut obtenir une grande partie de l'oxygène y oontenu. De plus, il se produit, outre de l'oxygène très pur, aussi de l'azote très pur qui est exempt à un grand degré non seulement d'oxygène, mais aussi d'argon. 



   Un avantage ultérieur consiste en le fait que la sépara -      tion d'azote du mélange d'azote, d'oxygène et d'argon dans 

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 lequel les deux derniers constituants ne forment que des impure- tés de l'azote - la séparation ayant lieu. dans une 'colonne auxilière - se fait plus facilement que la séparation usuelle jusqu'à présent d'oxygène   d'une   mélange d'oxygène, d'azote et d'argon dans lequel l'azote et l'argon constituant des impure- tés de l'oxygène parce que dans le premier cas la distance des températures d'ébullition des reotifioations finales est deux fois plus grande que dans le dernier cas. 



   Le mode opératoire du procédé a lieu de la manière sui- vante : On introduit dans un séparateur   auxilière   sous une pression approprié de l'azote à l'état gazeux ou liquide et obtenu à partir d'un réparateur d'air qui rend de l'oxygène très pur. 



  Comme produits finaux, on obtient dans la. partie supérieure de la colonne de l'azote très pur et dans la partie inférieure de l'argon qui n'est mélangé principalement que d'oxygène. 



   Pour augmenter la pureté de cet argon, on   peut%le   débarras- ser de la manière connue de l'oxygène par voie chimique au moyen d'une substance susceptible de s'oxyder   facilement;   on peut conduire cet argon par exemple à une t empérat ure appropriée sur du calcium métallique ou sur ses alliages, ou on peut brûler l'oxygène contenu dans l'argon dans un chalumeau oxhydri- que ensemhle avec une quantité d'hydrogène qui est nécessaire pour la formation d'eau, ou on peut brûler cet oxygène en le conduisant sur du cuivre porté au rouge.

   On peut aussi séparer l'oxygène de l'argon en soumettant l'argon brut obtenu dans la colonne auxiliaire à une rectification ultérieure* L'appli- oation du procédé ohimiaue renferme l'avantage qu'on obtient de l'argon très pur à haut pour-cent au moyen d'une seule rectifi- oation additionnelle, meis si l'on applique le procédé physique, il est favorable qu'on doive séparer l'argon et l'oxygène, dont les températures d'évaporation se trouvent l'une tout près de l'antre, seulement dans cette seconde colonne auxiliaire; 

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 on a déjà séparé préalablement la quantité principale d'azote. 



  Dans la partie supérieure de cette colonne, on obtient l'argon   à   haut   pour-oent   et dans la partie inférieure, on obtient de l'oxygène très pur* 
Tour refroidir ou chauffer les colonnes auxiliaires, on peut utiliser de l'azote qu'on peut faire circuler d'une cependant qu' manière partionluiere. on porte à une pression augmentée dans un compresseur l'azote refroidissant qui a été évaporé dans les condenseurs des deux colonnes auxiliaires; on le liquéfie ensuite de nouveau dans les évaporateurs des deux colonnes auxiliaires et après une expansion correspondante on l'utilise de nouveau au refroidissement dans les condenseurs. 



   On peut appliquer le procédé pour l'obtention d'argon, d'après la présente invention, aussi à d'autres mélanges de gaz contenant de l'argon. Au lieu de l'oxygène on utilise ensuite les constituants du mélange ayant un point d'zbullition supérieur à celui de l'argon et au lieu de l'azote on utilise ceux ayant un point d'ébullition inférieur à celui de l'argon. 



   La description qui va suivre, en égard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la manière, dont l'invention peut être réalisée. 



   On rectifie l'air dans la colonne S de la fig. 1; la partie supérieure de la colonne seule est illustrée. On conduit l'azote ensemble avec l'argon et l'oxygène y contenu de cette partie de la colonne à travers le conduit 1 dans la colonne auxiliaire H. On refroidit le condenseur 2 à l'aide d'azote liquide qui, après son évaporation, est aspiré par le oompres- seur V à travers l'échangeur de chaleur W. On fait passer l'azote à l'état condensé à travers le réfrigérant K, le sépara- teur A et l'échangeur de chaleur W dans le serpentin d'évapora- tion 4, où il se liquéfie. Après sa détente on reconduit l'azote à 5 dans le condenseur 2. De l'azote très pur s'échappe de la 

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 colonne auxiliaire à 6 et un mélange qui consiste   principalement   4'argon et d'oxygène s'échappe à 7.

   Le conduit de décharge 6 est réuni par la valve 8 avec le conduit d'aspiration du condenseur V, pour laisser circuler la quantité   nécessaire   d'azote. 



   Dans la fig.2 est illustrée une colonne auxiliaire HI, dans laquelle est introduit , en 9 de l'azote contenant de l'argon et de l'oxygène d'un séparateur d'air non-illustré, Dans la partie inférieure de cette colonne il se trouve également un serpentin réchauffeur 10, qui est parcouru de gaz ayant une température supérieure à celle de   l'oxygène   liquide* Dans la partie supérieure de la colonne est monté le condenseur 11 qui est refroidi par un gaz liquéfié   évaporisant   ayant une température inférieure à oelle d'oxygène liquide.

   A travers le conduit 12 de l'azote très par s'échappe de la colonne, Après un enrichissement correspondant on élimine de la partie inférieure de la colonne un mélange qui   consiste   principalement d'argon et d'oxygène, et on le conduit dans une deuxième colonne auxiliaire H. II. On refroidit le condenseur de cette colonne également par un agent d'une basse température correspondante pour le passage duquel sont montés les   raccords   13 et 14. Le gaz chauffant pour l'évaporateur ooule dans la chambre 15. En   16,   on obtient de l'oxygène très pur et en 17 de l'argon à haut pourcentage.

Claims

RESUME l. Un procédé pour l'obtention d'argon à partir de mélanges de gaz contenant de l'argon, particulièrement à partir d'air, par rectification, lequel Procédé consiste à séparer d'abord l'oxygène d'un haut degré de pureté de l'azote et de l'argon et à soumettre ensuite l'azote contenant de l'argen à une raatifi- cation ultérieure.

2. Procédé selon la revendioation 1, caractérise par le fait que l'on purifia de nouveau par rectification dans une <Desc/Clms Page number 6> deuxième oolonne auxiliaire l'argon impur obtenu.

3. Procédé selon les revendications 1 et 2, oaractérisé par le fait que l'on refroidit la partie supérieure des oolonnes auxiliaires au moyen d'azote liquide et qu'on ohauffe le produit de gondensation dans la partie inférieure de ces colonnes au moyen d'azote condensé vaporeux.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on lie de manière connue à des substances susoepti- bles de s'oxyder facilement l'oxygène additionné à l'argon obtenu* 5. L'argon tel qu'il s'obtient d'après les procédés spécifiés sous 1 à 4, et son application dans l'industrie.

6. L'appareil destiné à l'obtention d'argon construit et fonotionnant de la manière décrite.