CH184386A - Method and device for obtaining noble gases that boil more heavily than oxygen, in particular from air. - Google Patents

Method and device for obtaining noble gases that boil more heavily than oxygen, in particular from air.

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CH184386A
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German (de)
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Aktiengesellsc Farbenindustrie
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Ig Farbenindustrie Ag
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  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

  

  Verfahren und Vorrichtung zur     Gewinnung,    der schwerer als Sauerstoff siedenden  Edelgase, insbesondere aus Luft.    Für die Trennung von Flüssigkeiten oder  verflüssigten Gasen werden vielfach     Rektifi-          zier-    oder Waschsäulen verwendet. Diese  müssen geheizt werden, und zwar geschieht  dies entweder durch     Beheizung    der ganzen  Säule oder durch     Beheizung    eines am un  tern Ende angeordneten Flüssigkeitsbehäl  ters, der Blase oder Verdampfer genannt  wird. Die Bauweise dieser Blasen als mehr  oder weniger grosse Töpfe bedingt eine  dauernde Mischung des Flüssigkeitsinhaltes,  so dass die Zusammensetzung der Flüssig  keit an allen Stellen einer Blase praktisch  die gleiche ist.

   Die in der Blase befindliche  Flüssigkeitsmenge ist, verglichen     mit    der  Menge, die ihr aus der zugehörigen Trenn  säule laufend zufliesst, gross, so dass auch für  den Fall, dass dauernd ein Teil des Blasen  inhaltes flüssig     abgezogen    wird, ein nur  langsames Durchspülen der Blase stattfindet,  Je kleiner die der Blase entnommene Flüs-         sigkeitsmenge    ist, umso ungünstiger gestaltet  sich das Durchspülen.  



  Bei der     Gewinnung    der schwerer als  Sauerstoff siedenden Edelgase, in, erster  Linie des     Kryptons,    aus der Luft oder an  dern geeigneten sauerstoffhaltigen Aus  gangsgemischen spielen die geschilderten  Verhältnisse insofern eine Rolle, als man sich  hierbei vielfach der     Rektifikation    bedient.  Es ist aber auch ein     Verfahren    bekannt ge  worden, bei dem flüssiger, bei der     Lufttren-          nung        gewonnener    Sauerstoff in mehreren  aufeinanderfolgenden Stufen eingedampft  wird.

   Bei der Durchführung der Rektifika  tion     bezw.    der mehrfachen Verdampfung  sammeln sich die in Betracht kommenden  Edelgase am untern Ende der     Rektifika-          tionssäulen        bezw.    in den     Eindampfgefässen     im flüssigen Sauerstoff an. In diesem wächst  aber gleichzeitig auch der Gehalt an andern,  schwerer als Sauerstoff siedenden Bestand-      teilen, die     im    Ausgangsgas vorhanden sind,  soweit sie nicht vor Eintritt desselben in  die Trennsäulen durch geeignete Vorkeh  rungen zurückgehalten wurden.

   Die hier vor  allem eine Rolle spielenden, verhältnismässig  schwer flüchtigen Bestandteile sind die       Kohlenwasserstoffe,    deren Siedepunkte teil  weise noch höher liegen als jene der zu ge  winnenden Edelgase. Bei weitgehender An  sammlung dieser letzteren in der Sauerstoff  flüssigkeit der Blase, also bei nur geringer  Entnahme von flüssigem Sauerstoff aus der       Rektifikationssäule    kann nun der Gehalt an       Kohlenwasserstoffen    in der Flüssigkeit so  weit ansteigen, dass sie auskristallisieren.  Vielfach kommt es schon zu Ausschei  dungen, ohne dass die durchschnittliche  Kohlenwasserstoffkonzentration des Blasen  inhaltes dies erwarten liesse.

   Es muss das  unter anderem darauf zurückgeführt werden,  dass an manche Stellen der Heizflächen nur  ab und zu verdampfende Flüssigkeit gelangt,  und dass dann dort     Auskristallisationen    vor  sich gehen. Dadurch ist aber, wie aus-,  reichend bekannt ist, die Möglichkeit     einer     Explosion im Verdampfer gegeben. Bei höhe  rem Kohlenwasserstoffgehalt des Ausgangs  gemisches kann die gekennzeichnete Gefahr  auch noch bei recht beträchtlichen Flüssig  keitsentnahmen aus der Blase eintreten. Um  sicher zu gehen, muss man dann unter Um  ständen so grosse Mengen flüssig abziehen,  dass deren     Edelgasgehalt    zu klein und der  Trennvorgang unwirtschaftlich wird.  



  Um die geschilderten     Schwierigkeiten    zu  vermeiden, wird gemäss der Erfindung so  vorgegangen, dass man die bei der Rektifika  tion     bezw.    Auswaschung eines Ausgangs  gemisches, in erster Linie Luft, erhaltene  Sauerstoffflüssigkeit ausschliesslich oder zum       Teil    in einer oder mehreren     langgestreckten,     im Verhältnis zur Trennsäule engen Blasen       eindampft.    Die Blase kann in verschiedener  Weise ausgebildet werden, beispielsweise als  Rohrschlange. Sie kann auch aus mehreren  .parallellaufenden Rohrschlangen oder aus  einem     Rohrbündel    bestehen.

   Die entstan  denen Dämpfe, die zufolge des einfachen         Verdampfungsvorganges    noch verhältnis  mässig     viel    Edelgase enthalten, werden zur  Weiterführung der Rektifikation vorteilhaft  in die     Rektifikationseinrichtung    zurückge  führt, aus der die eingedampfte Sauerstoff  flüssigkeit stammt, oder in eine andere Säule  eingeleitet. Man kann bei dieser Arbeits  weise, ohne den Betrieb zu gefährden und  ohne grössere     Edelgasverluste        in    Kauf neh  men zu müssen, mit der Kohlenwasserstoff  konzentration und damit auch mit dem Edel  gasgehalt der Restflüssigkeit erheblich höher  gehen als bisher, das heisst die der Blase ent  nommene Flüssigkeitsmenge lässt sich ver  hältnismässig klein halten.

   Es ist das des  halb möglich, weil eine obiger Vorschrift  entsprechende Blase fortwährend kräftig  durchspült wird und die     einzelnen    Ab  schnitte dauernd von neu ankommender  Flüssigkeit durchströmt werden. Ferner ist  ein Vermischen der schon stärker einge  dampften Teile mit wenig oder noch gar  nicht eingedampften Teilen hintangehalten.  Nur die am     Blasenende    vorhandene, ver  hältnismässig sehr geringe Menge Sauerstoff  flüssigkeit hat so neben einem hohen Gehalt  an Edelgasen, eine hohe Kohlenwasserstoff  konzentration. Das bedeutet eine     betrKcht-          liche    Erhöhung der Betriebssicherheit.  



  Da die meisten der     Kohlenwasserstoffe     noch schwerer flüchtig sind als beispielsweise  das Krypton, haben sie sich, insbesondere  das gefährliche Azetylen,     ,während    der     Ein-          dampfung    in stärkerem Ausmasse in der je  weils noch vorhandenen Flüssigkeit angesam  melt als das Krypton, während sich dement  sprechend das Mengenverhältnis des     Kryp-          tones'    zu den     Kohlenwasserstoffen    in dem  entstandenen Dampf zugunsten des     Kryp-          tones    verschoben hat.

   Es wird     nun    vorzugs  weise so vorgegangen, dass der angefallene  Dampf in die Trennsäule zurückgeführt  wird, aus der er stammt. Der aus der Blase  kommende Dampf bringt dabei natürlich eine  wenn auch kleine Menge     Kohlenwasserstoffe     in die Säule mit zurück. Man     wird    daher  zweckmässig den Flüssigkeitsrest der Blase  so bemessen, dass keine störenden Kohlen-           wasserstoffmengen    in die Säule gelangen  können. Gegebenenfalls führt man, bei ent  sprechend weniger Restflüssigkeit, den ge  bildeten Dampf ganz oder teilweise in eine  andere Trennsäule. In dieser wird das in dem  Sauerstoffdampf noch enthaltene     Krypton;     in üblicher Weise ausgewaschen.

   Die Säule  ist entweder mit einer Blase gemäss der Er  findung oder mit einer der bisher üblichen  Blasen ausgestattet. Die Restflüssigkeit der  ersten Blase und die der Blase der zweiten  Säule entnommene Flüssigkeit können mit  tels beliebiger an sich bekannter chemischer  oder physikalischer Trenn- und Reinigungs  verfahren weiterbehandelt werden, um die zu  gewinnenden, schwer siedenden Edelgase in  der gewünschten Reinheit zu erhalten.  



  Bei Anwendung     einer    erfindungsgemässen       langgestreckten    engen Blase können die zur  Verdampfung kommende Flüssigkeit und der  sich bildende Dampf im Gegenstrom oder im  Gleichstrom oder teils im Gegenstrom, teils  im Gleichstrom geführt werden. Besonders  zweckmässig ist die Anwendung des Gleich  stromes, weil sich vor allem bei ihm grosse       Strömungsgeschwindigkeiten    bei entspre  chend kleinem Blasenquerschnitt durchfüh  ren lassen. Für den Fall der Gegenströmung  ist es vorteilhaft, entsprechend der allmäh  lich abnehmenden Gesamtmenge von Flüs  sigkeit und Dampf den Querschnitt des  untern Blasenteils nach und nach zu ver  ringern.  



  Am einfachsten werden die Blasen als  von innen oder aussen beheizte Rohrschlangen  ausgeführt. Am Ende einer Blase kann ein       Flüssigkeitsabscheider    vorgesehen werden, in  welchem der nicht verdampfte Flüssigkeits  rest von dem .entstandenen Dampf abgetrennt  wird.  



  Bei längerer Betriebszeit einer Blase  könnten nun trotz sehr wirksamer Durch  spülung unter Umständen dennoch Ausschei  dungen von     Kohlenwasserstoffen    an den  Wänden auftreten. Damit sie kein schäd  liches Ausmass erreichen     können,    werden vor  teilhaft zwei parallel geschaltete Blasen vor  gesehen, von denen die eine gereinigt     wird,       solange die andere im Betrieb ist. Zum  Zwecke des     Reinigens    wird die Flüssigkeits  zufuhr zur Blase abgestellt, während die     Be-          heizung    weitergehen kann, unter Umständen  bei etwas erhöhter Temperatur.

   Durch die  abgeschaltete Blase wird ein geeignetes  trockenes Gas geschickt, durch das etwa an  den Wandungen     befindliche    Ausscheidungen  allmählich entfernt werden.  



  Anhand der beiliegenden Zeichnung, die  in     Fig.    1 und 2 je ein Beispiel einer Vor  richtung zur Ausführung des vorliegenden  Verfahrens schematisch veranschaulicht, wer  den nun einige Ausführungsweisen des er  findungsgemässen Verfahrens näher erläu  tert. In die     Rektifikationssäule    1 der     Fig.    1  wird durch Leitung 2 flüssige Luft, durch  Leitung 3 dampfförmige Luft eingeführt.  Beide Luftmengen oder zum mindesten die  letztere, enthalten die zu gewinnenden  schwerer als Sauerstoff siedenden Edelgase.

    Die     herunterrieselnde    Flüssigkeit gelangt     in     die verhältnismässig enge und lange Blase 4,       in.    der sich verdampfende Sauerstoffflüssig  keit und entstandener Dampf     entgegenströ-          men.    Der untere Blasenteil hat einen gerin  geren     Querschnitt    als der obere Teil. Die       Beheizung    erfolgt mittels des Rohres 5,  durch das verdichtete Luft geschickt wird.  Diese verflüssigt sich und liefert die durch  Ventil 6 und Leitung 2 auf die Säule auf  zugebende Flüssigkeit.

   Die     in    der Blase nicht  verdampfte Flüssigkeit, welche die schwer  siedenden Edelgase und natürlich auch die       Kohlenwasserstoffe    und andere schwer sie  dende     Verunreinigungen    in entsprechender       Konzentration    enthält, wird dem     Flüssig-          keitsabscheider    7 durch Ventil 8 entnommen.  Rohrleitung 9 ermöglicht es, gegebenenfalls  einen Teil des entstandenen Dampfes mittels       Ventil    10     in    die Ausgangssäule zurückzu  leiten.

   Nach einer     bestimmten    Betriebszeit  werden die     Ventile    10 und 11 geschlossen  und dafür die     Ventile    12 und 13 der Blase  14 geöffnet. Im ersten Teil derselben strömen  Flüssigkeit und Dampf     gegenemander,    wäh  rend deren     Strömungsrichtungen    im zweiten,  nach oben führenden Teil die gleichen sind.      Die Heizluft gelangt jetzt durch das umge  stellte     Dreiwegventil    15 in die Heizschlange  16 des Verdampfers 14, um verflüssigt die  Waschflüssigkeit für die Säule zu liefern.

    Im ersten Blasenteil strömt der entstandene  Dampf unmittelbar wieder in die Trenn  säule zurück, während er im zweiten Teil  in den     Abscheider        1'7    gelangt, in dem die  Restflüssigkeit abgetrennt wird, worauf der  Dampf dann weiter durch Leitung 18 ober  halb der Blase in die Säule 1 eintritt. Die       edelgashaltige    Flüssigkeit im     Abscheider    17       wird    durch Ventil 19 abgelassen.

   Nur um  die hiermit gleichzeitig aus dem     Rektifika-          tionsvorgang    entfernte Sauerstoffmenge ist  das die Säule bei 20 verlassende Gasgemisch  sauerstoffärmer als die zugeführte Luft, so  fern nicht im untern Teil der Säule oder  der Blase noch mehr oder weniger     dampf-          förmiger    Sauerstoff abgezogen wird. Von  dem bei- 20 entweichenden nahezu     krypton-          freien    Gas wird ein Teil abgezweigt und  mittels Leitung 21 und     Dreiwegventil    22 in  die jeweilen zu reinigende Blase 4     bezw.    14  eingeleitet. Das Gas verlässt die Blasen durch  die Ventile 23     bezw.    24.  



  In     Fig.    2 ist eine Trennsäule 25 ge  zeichnet, der aus     einem    nicht dargestellten,  beispielsweise zweistufigen     Lufttrennapparat     bei 26     kryptonhaltiger    flüssiger Sauerstoff  zugeführt     wird.    Am untern Ende der Säule  25 ist eine Blase 27 vorgesehen, in der ein  Teil des Säulendampfes in der bisher üb  lichen Weise erzeugt     wird.    Ein weiterer Teil  desselben entsteht jedoch in der engen und       langgestreckten,    als Rohrschlange ausgebil  deten Blase 28.

   Verdampfende Sauerstoff  flüssigkeit und entstandener Dampf strömen  hier nach abwärts. Über der Stelle der Blase  28, an welcher die Verdampfung beginnt, ist  eine zusammenhängende Flüssigkeitssäule  vorhanden, die so hoch ist, dass sie ausreicht,  um die verdampfende Flüssigkeit und den       entstandenen    Dampf durch die Blase zu  drücken und den Dampf mittels     Leitung    29  in die Säule 25 zurückzuführen. Dem     Ab-          scheider    30     wird    der nicht verdampfte Flüs  sigkeitsrest bei 46 in geeignetem Ausmasse    entnommen.

   Die     Beheizung    der Blase 27, in  der eine     Voranreicherung    an Krypton be  wirkt     wird,    und der Blase 28 geschieht bei  spielsweise durch verdichteten     Stickstoff    aus  dem bereits erwähnten, nicht gezeichneten       Lufttrennapparat.    Er gelangt durch Leitung  31 in die Heizschlange 32     und    in den Raum  33, der die von aussen beheizte Blase 28 um  gibt. Der sich durch die Verdampfung des  Sauerstoffes verflüssigende Stickstoff kann  durch Ventil 34 und Leitung 35 dem Luft  trennapparat wieder zugeführt werden.  



  Den im     Abscheider    30 von der Flüssig  keit befreiten Dampf kann man ganz oder  teilweise auch in der Säule 36 weiter be  handeln, zu welchem Zwecke     Ventil    37 ge  schlossen oder gedrosselt und Ventil 38 ent  sprechend geöffnet wird. Die     Beheizung    der  zur Säule 36 gehörigen Blase geschieht mit  tels Rohrschlange 39, durch welche beispiels  weise verdichtete Luft geleitet wird, die sich  darin verflüssigt. Die verflüssigte Luft  könnte man dem schon mehrfach erwähnten       Lufttrenner    zuführen.

   Man kann sie auch,  wie es hier gezeichnet ist, als Waschflüssig  keit bei 40 in die Säule 36 aufgeben: Diese  besitzt noch einen     Kondensator    41, der hier       mit    flüssigem Stickstoff beschickt ist. Die  ser wird mittels Ventil 42 und Leitung 43  von dem in 33 erhaltenen flüssigen Stickstoff  abgezweigt. Bei 44 wird eine die schwer sie  denden Edelgase enthaltende Sauerstoff  flüssigkeit abgezogen, welche in geeigneter  Weise weiter verarbeitet     wird.    Ein von die  sen Edelgasen weitgehend befreiter Sauer  stoff verlässt die Säule 36 bei 45.



  Method and device for the extraction of noble gases that boil more heavily than oxygen, in particular from air. For the separation of liquids or liquefied gases, rectification or washing columns are often used. These must be heated, and this is done either by heating the entire column or by heating a liquid container at the lower end, which is called the bubble or evaporator. The construction of these bubbles as more or less large pots requires constant mixing of the liquid content, so that the composition of the liquid is practically the same at all points of a bubble.

   The amount of liquid in the bladder is large compared to the amount that continuously flows into it from the associated separation column, so that even in the event that part of the bladder content is continuously withdrawn, the bladder is only slowly flushed through , The smaller the amount of liquid withdrawn from the bladder, the less favorable the flushing process.



  In the extraction of the noble gases that boil heavier than oxygen, primarily krypton, from the air or from other suitable oxygen-containing starting mixtures, the described conditions play a role in that rectification is often used here. However, a process has also become known in which liquid oxygen obtained during air separation is evaporated in several successive stages.

   When performing the rectification bezw. the multiple evaporation, the noble gases in question collect at the lower end of the rectification columns respectively. in the evaporation vessels in liquid oxygen. In this, however, the content of other constituents which boil more heavily than oxygen and which are present in the starting gas also grows at the same time, unless they have been retained by suitable precautions before it enters the separation columns.

   The relatively poorly volatile components that play a role here are the hydrocarbons, some of whose boiling points are even higher than those of the noble gases to be extracted. If the latter accumulates to a large extent in the oxygen liquid of the bladder, i.e. if only a small amount of liquid oxygen is withdrawn from the rectification column, the content of hydrocarbons in the liquid can rise so far that they crystallize out. In many cases, excretions occur without this being expected from the average hydrocarbon concentration of the bubble contents.

   This has to be attributed, among other things, to the fact that some parts of the heating surfaces only occasionally get vaporized liquid, and that crystallization then occurs there. As is well known, this creates the possibility of an explosion in the evaporator. In the case of a higher hydrocarbon content of the starting mixture, the identified hazard can occur even if a considerable amount of liquid is withdrawn from the bladder. To be on the safe side, it may be necessary to withdraw such large amounts of liquid that their noble gas content is too small and the separation process becomes uneconomical.



  In order to avoid the difficulties outlined, the procedure according to the invention is that the BEZW during the rectification. Washing out of an initial mixture, primarily air, the oxygen liquid obtained is evaporated exclusively or partially in one or more elongated bubbles that are narrow in relation to the separation column. The bladder can be designed in various ways, for example as a pipe coil. It can also consist of several coils running in parallel or a bundle of tubes.

   The resulting vapors, which still contain a relatively large amount of noble gases due to the simple evaporation process, are advantageously returned to the rectification device, from which the evaporated oxygen liquid originates, or introduced into another column to continue the rectification. In this way of working, without endangering the operation and without having to accept major noble gas losses, the hydrocarbon concentration and thus also the noble gas content of the residual liquid can be significantly higher than before, i.e. the amount of liquid removed from the bladder can be kept relatively small.

   It is half possible because a bubble corresponding to the above regulation is continuously flushed vigorously and the individual sections are continuously traversed by newly arriving liquid. Furthermore, a mixing of the already more strongly evaporated parts with little or not yet evaporated parts is prevented. Only the relatively very small amount of oxygen liquid present at the end of the bubble has a high concentration of hydrocarbons in addition to a high content of noble gases. This means a considerable increase in operational safety.



  Since most of the hydrocarbons are even less volatile than krypton, for example, they, especially the dangerous acetylene, have accumulated to a greater extent in the liquid that is still present during the evaporation than the krypton, while that accordingly The quantitative ratio of the crypton to the hydrocarbons in the resulting vapor has shifted in favor of the crypton.

   It is now preferred to proceed so that the resulting vapor is returned to the separation column from which it originates. The steam coming from the bubble naturally brings a small amount of hydrocarbons back into the column. It is therefore expedient to dimension the residual liquid in the bladder so that no disruptive amounts of hydrocarbons can get into the column. If necessary, with accordingly less residual liquid, some or all of the vapor formed is passed into another separation column. In this the krypton still contained in the oxygen vapor becomes; washed out in the usual way.

   The column is either equipped with a bubble according to the invention or with one of the previously usual bubbles. The residual liquid of the first bubble and the liquid withdrawn from the bubble of the second column can be further treated using any known chemical or physical separation and purification process in order to obtain the low-boiling noble gases to be obtained in the desired purity.



  When using an elongated, narrow bubble according to the invention, the liquid which is to be vaporized and the vapor which is formed can be conducted in countercurrent or cocurrent or partly in countercurrent and partly in cocurrent. The use of direct current is particularly useful because it allows high flow velocities with a correspondingly small bubble cross-section to be carried out. In the case of counterflow, it is advantageous to gradually reduce the cross-section of the lower part of the bladder according to the gradually decreasing total amount of liquid and steam.



  The simplest way is to design the bubbles as coiled pipes that are heated from the inside or outside. At the end of a bubble, a liquid separator can be provided, in which the non-evaporated liquid residue is separated from the vapor that has formed.



  If a bladder has been in operation for a longer period of time, hydrocarbons could still be excreted on the walls in spite of very effective flushing. So that they can not reach any harmful extent, two bubbles connected in parallel are seen before geous, one of which is cleaned while the other is in operation. For the purpose of cleaning, the fluid supply to the bladder is shut off while the heating can continue, possibly at a slightly higher temperature.

   A suitable dry gas is sent through the shut-off bladder, which gradually removes any excretions on the walls.



  With reference to the accompanying drawings, which in Fig. 1 and 2 each an example of a device for executing the present method schematically illustrates who tert erläu now some embodiments of the method according to the invention. In the rectification column 1 of FIG. 1, liquid air is introduced through line 2, and vaporous air through line 3. Both quantities of air, or at least the latter, contain the noble gases that are to be obtained, which boil more heavily than oxygen.

    The liquid that trickles down enters the relatively narrow and long bubble 4, in which the evaporating oxygen liquid and the resulting vapor flow in the opposite direction. The lower bladder part has a smaller cross section than the upper part. The heating takes place by means of the pipe 5, through which compressed air is sent. This liquefies and delivers the liquid to be added to the column through valve 6 and line 2.

   The liquid not evaporated in the bladder, which contains the heavy-boiling noble gases and of course also the hydrocarbons and other heavy-boiling impurities in the appropriate concentration, is removed from the liquid separator 7 through valve 8. Pipeline 9 makes it possible, if necessary, to pass part of the vapor produced back into the output column by means of valve 10.

   After a certain operating time, the valves 10 and 11 are closed and the valves 12 and 13 of the bladder 14 are opened for this purpose. In the first part of the same, liquid and vapor flow against each other, while their flow directions are the same in the second, upward part. The heating air now passes through the reversed three-way valve 15 in the heating coil 16 of the evaporator 14 to deliver the washing liquid for the column in liquefied form.

    In the first part of the bladder, the resulting vapor flows directly back into the separation column, while in the second part it enters the separator 1'7, in which the residual liquid is separated off, whereupon the vapor continues through line 18 above the bladder into the column 1 entry. The liquid containing noble gas in the separator 17 is drained through valve 19.

   Only by the amount of oxygen removed from the rectification process at the same time is the gas mixture leaving the column at 20 lower in oxygen than the air supplied, unless more or less vaporous oxygen is withdrawn from the lower part of the column or the bubble. Part of the almost krypton-free gas that escapes is branched off and fed into the respective bladder 4 to be cleaned by means of line 21 and three-way valve 22. 14 initiated. The gas leaves the bubbles through the valves 23 respectively. 24.



  In Fig. 2, a separation column 25 is ge, which is fed from a not shown, for example two-stage air separation apparatus at 26 krypton-containing liquid oxygen. At the lower end of the column 25, a bubble 27 is provided, in which part of the column vapor is generated in the usual way. Another part of the same, however, arises in the narrow and elongated bladder 28 designed as a pipe coil.

   Evaporating oxygen liquid and resulting vapor flow downwards here. Above the point of the bubble 28 at which the evaporation begins, there is a coherent column of liquid which is so high that it is sufficient to push the evaporating liquid and the resulting vapor through the bubble and the vapor via line 29 into the column 25 attributed. The liquid residue that has not evaporated is removed from the separator 30 at 46 to a suitable extent.

   The heating of the bladder 27, in which a pre-enrichment of krypton will be acting, and the bladder 28 is done for example by compressed nitrogen from the aforementioned, not shown air separator. It passes through line 31 into heating coil 32 and into space 33, which is the externally heated bubble 28 to. The nitrogen liquefied by the evaporation of the oxygen can be fed back to the air separator through valve 34 and line 35.



  The steam freed from the liquid speed in the separator 30 can be wholly or partially also in the column 36 further be, for which purpose valve 37 ge closed or throttled and valve 38 is opened accordingly. The heating of the bubble belonging to the column 36 is done by means of a coil 39, through which, for example, compressed air is passed, which liquefies therein. The liquefied air could be fed to the air separator already mentioned several times.

   You can also, as shown here, give up as a washing liquid speed at 40 in the column 36: This still has a condenser 41, which is charged with liquid nitrogen here. The water is diverted from the liquid nitrogen obtained in 33 by means of valve 42 and line 43. At 44, an oxygen liquid containing the difficult noble gases is withdrawn, which is further processed in a suitable manner. An oxygen largely freed from these noble gases leaves the column 36 at 45.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I:. Verfahren zur Gewinnung der schwerer als Sauerstoff siedenden Edelgase durch weitgehende Verdampfung der in einer Trennsäule durch Rektifikation bezw. Wa schung eines Ausgangsgemisches, insbeson dere von Luft, erhaltenen edelgashaltigen Sauerstoffflüssigkeit unter Einführung der entstandenen Dämpfe in einen Rektifika- tions- oder Auswaschvorgang, dadurch ge kennzeichnet, dass die Sauerstoffflüssigkeit ausschliesslich oder zum Teil in mindestens einer im Verhältnis zur Trennsäule engen, Claim I: Process for obtaining the noble gases boiling higher than oxygen by extensive evaporation of the BEZW in a separation column by rectification. Washing of a starting mixture, in particular of air, obtained oxygen liquid containing noble gas with introduction of the resulting vapors in a rectification or washing process, characterized in that the oxygen liquid is exclusively or partly in at least one narrow, langgestreckten Blase eingedampft wird. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch I. da durch gekennzeichnet, dass die entstande nen Dämpfe in die Trennsäule, aus der die eingedampfte Sauerstoffflüssigkeit stammt, zurückgeführt werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass für den Fall, dass verdampfende Flüssigkeit und entstandener Dampf in gleicher Richtung durch die Blase strö men, der Druck einer zusammenhängen den Flüssigkeitssäule vor der Stelle, an welcher die Verdampfung beginnt, die verdampfende Flüssigkeit und den ent- standenen Dampf durch die Blase hin durchdrückt und den Dampf in die Trenn säule zurückführt. elongated bubble is evaporated. <B> SUBClaims: </B> 1. Method according to patent claim I. characterized in that the vapors produced are returned to the separation column from which the evaporated oxygen liquid originates. 2. The method according to claim I and dependent claim 1, characterized in that in the event that the evaporating liquid and the resulting vapor flow through the bubble in the same direction, the pressure of a related column of liquid in front of the point at which the evaporation begins, the evaporating liquid and the resulting vapor are forced through the bubble and the vapor is returned to the separation column. PATENTANSPRUCH II: Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, gekennzeich net durch eine Trennsäule, an deren unterem Teil wenigstens eine im Verhältnis zur Trennsäule enge langgestreckte Blase ange schlossen ist. UNTERANSPRUCH: 3. Vorrichtung nach Patentanspruch II mit mehreren Blasen, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasen abschaltbar sind und daher wechselweise beschickt werden können. PATENT CLAIM II: Device for carrying out the process according to claim I, characterized by a separation column, at the lower part of which at least one elongated bubble that is narrow in relation to the separation column is connected. SUBCLAIM: 3. Device according to claim II with several bubbles, characterized in that the bubbles can be switched off and can therefore be loaded alternately.
CH184386D 1934-06-16 1935-06-15 Method and device for obtaining noble gases that boil more heavily than oxygen, in particular from air. CH184386A (en)

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CH184386D CH184386A (en) 1934-06-16 1935-06-15 Method and device for obtaining noble gases that boil more heavily than oxygen, in particular from air.

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