DE107983C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Nach dem Gesetz von Dalton löst sich ein Gasgemisch in einer Flüssigkeit in einem Verhältnifs seiner Componenten, welches sich ergiebt aus den Producten des AbsorptionscoSfficienten, jeder einzelnen derselben in der betreffenden Flüssigkeit und ihres Partialdruckes in dem gegebenen Mischungsverhältnisse. Die Löslichkeit nimmt nach Henry dem Drucke proportional zu.

Ein Verfahren, welches sich obige Gesetzmäfsigkeiten für die Trennung von Gasgemischen durch Absorption unter Druck und Entgasung durch Druckreduction zu Nutze macht, gelangt mit nachfolgend beschriebenem Apparat zu rationeller technischer Verwerthbarkeit, speciell bei der Reindarstellung der Kohlensäure aus Rauchgasen, der schwefligen Säure aus den Abgasen der Pyritöfen, des Sauerstoffs aus atmosphärischer Luft und dergl. mehr.

Die Wirkungsweise dieses Apparates unterscheidet sich von der aller früheren Apparate dadurch, dafs der Procefs den theoretischen Verhältnissen entsprechend vollkommen automatisch in continuirlichem Betriebe ohne Umkehrung von demselben zur Durchführung gebracht wird, was in der Weise geschieht, dafs die zur Absorption bestimmten Gase und Absorptionsflüssigkeit, sowie die durch den Procefs abgeschiedenen Gase und mit Gasen gesättigte Flüssigkeit andauernd in den den jeweiligen Absorptionsbedingungen entsprechenden Volumverhältnissen einerseits in den Absorber eingeführt, andererseits demselben getrennt wieder entnommen werden, wobei innerhalb des Apparates der Druck constant erhalten bleibt.

Zur Veranschaulichung sind im Nachfolgenden die beiden Absorptionen für die Trennung der Kohlensäure aus Rauchgasen berechnet:

Rauchgase ioo 1

CO₂= 15I
CO = 6 1

2V₂ = 79 1

Absorptionscoeff. bei 20° C. und 760 mm b. für C O₂ = 0,9014 CO= 0,0231

-N₉

0,0140.

i.Abs. 002 = 0,9014X0,15 = 0,13500'-= 15,0000 = 91,6= 15,0000 CO=. 0,0231 X 0,06 = 0,00138 = 0,1533 = 0,9 = 0,1533

JV₂ = 0,0140 X 0,79 = 0,01110= 1,2337= 7)5— M337

0,14748 = 16,3870 = 100,0 = 16,3870 a CO + N₂ = 0,75392 = 83,6130 = 83,6130 β

0,90140 = ΙΟΟ,οοοο

ΙΟΟ,οοοο γ.

2. Abs. C O₂ = 0,9014 X 0,916 = 0,82500 = 91,524= 99,88=15,0000

C 0 = 0,0231 X 0,009 = Ο,οοο25 = 0,028 = 0,04 ⁼⁼ 0,0045

1V₂ ⁼⁼ 0,0140 X 0,075⁼⁼ 0,00070= 0,078= 0,08 = 0,0127

0,82595= 9 1,630 = ΙΌΟ,οο = 15,0172 α

C O +. N₂ = 0,7545 = 8,370= 1,3698 ß

Ο,9°Ι4° ^:=- ϊ ΟΟ,οοο =

ΐ6,₃8₇ο γ.

Dabei ist das Verhältnifs des Flüssigkeitszum Gasvolumen= 1,109: 1,0, und es bedeutet γ das jeweils zur Absorption gelangende, β das durch die Absorption abgeschiedene und α das durch die Absorption gelöste Gasvolumen.

Das Gasgemisch (γ) wird unter dem Druck P₁ von den Compressoren durch die Rohrleitung g (s. Zeichnung) in den Absorber A geführt, wo es, die Flüssigkeit und die Diaphragmen d von unten nach oben durchströmend, theilweise in Lösung geht und dabei eine den angegebenen Verhältnissen entsprechende Trennung erfährt, da das hierzu erforderliche Quantum der Flüssigkeit " '

ZyX 1,109
\ Pi

zugleich durch die Röhre f von oben her eingeleitet wird. Die durch den Procefs abgeschiedenen Gase

finden ihren Weg durch die Leitung g_x zu dem Cylinder C₁, während die mit Gasen gesättigte Flüssigkeit

V X 1,109
Pi

1 _«_
Pi

durch f_x nach C gelangt. Durch Vermittelung je eines (It) oder je zweier (h₂ und h₃) Ventile beliebiger Construction werden die Cylinder C und C₁ abwechselnd mit dem Absorber und nach dem Umstellen derselben mit der Atmosphäre bezw. mit Behältern in Verbindung gesetzt, in welchen atmosphärischer Druck herrscht, und es durchströmen dabei immer bestimmte Volumina unabsorbirter Gase bezw. mit Gasen gesättigter Flüssigkeit die Cylinder C₁ und C, indem die Kolben K₁ und K in derselben Zeitperiode eine volle Bewegung ausführen. Die Stabilität des Processes in Bezug auf Druck und Volumverhältnisse ergiebt sich daraus, dafs die Arbeitsgeschwindigkeit aller mechanisch bewegten Theile entsprechend normirt und durch Transmissionen von einander unbedingt abhängig gemacht werden, so dafs das jeweilige Volumverhältnifs des Gasgemisches zu der Flüssigkeit, welche in die Absorption eintreten, und auch das der abgeschiedenen Gase und mit Gasen gesättigten Flüssigkeit, welche den Absorber verlassen,' für sich constant erhalten bleibt, während auch summarisch dieselbe Quantität von Gasen und Flüssigkeit durch C und C₁ beständig aus dem Absorber A hinwegströmt, .welche andererseits durch die Pumpen und; Compressoren in denselben eingeführt wird. .;

Für solche Fälle, in denen eine gewisse Regulirbarkeit des Processes infolge von Schwankungen des atmosphärischen Druckes und der Temperatur oder auch in der Procentzusammensetzung der Gase geboten erscheint, sind die Cylinder C und C₁ mit hohlen Ansätzen.ν und V₁ versehen, in denen eine Achse verstellbar ist. Die von dieser Achse in ν bezw. V₁ zwischen ihr und dem zugehörigen Cylinderraum gelassene Leere hat für C bezw. C₁ dieselbe Bedeutung, wie der sogen, schädliche Raum für die Luftpumpe, und es kann durch Vergröfserung oder Verkleinerung derselben das Volumverhältnifs der von C und C₁ aufgenommenen Flüssigkeit und Gase unter sich sowohl als in Bezug auf die in den Absorber eintretenden einigermafsen geändert werden. .:.:.. .,j

Zur Wiedergewinnung eines Theiles der zur Compression der Gase und Förderung der Absorptionsflüssigkeit aufgewendeten Energie wi'rd der beim Einströmen der Gase und Flüssigkeit nach C und C₁ auf die Kolben K und K₁ wirkende Druck zweckmäfsig auf eine Welle übertragen, indessen auch in C und C₁ schön Expansion stattfinden kann, wenn man ^;Gäse und Flüssigkeit nur bis zu einer gewissen Hübhöhe des Kolbens einströmen läfst Ebenso kann die Kraft auch dadurch leicht theilweise wiedergewonnen werden, dafs man die Cylinder als doppeltwirkend auf der anderen Seite des Kolbens wieder als Compressoren oder Pumpen benutzt, wie dies auf der Zeichnung für den Cylinder C angenommen ist, Constructionsarten, deren Anwendung von den Verhältnissen! der betreffenden Absorption bestimmt wird.

Der Schwimmer S in A dient dem Zwecke, den Flüssigkeitsstand im Absorber zu reguliren, indem er durch η bezw. K₁ Gase oder Flüssigkeit entweichen läfst.

Es leuchtet ein, dafs derselbe Apparat für alle einzelnen Absorptionen eines in Frage kommenden Gasgemisches Verwendung finden

kann, wenn die Verhältnisse der Arbeitsgeschwindigkeiten der Compressoren, Pumpen, Ventile u. s. w. zu einander durch die Transmissionen entsprechend verändert werden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Apparat zur Trennung von Gasgemischen durch Absorption unter Druck und Entgasung durch Druckreduction, bestehend aus einem Absorber A mit den Flüssigkeitsund Gaszuleitungsrohren f und g neben den Ableitungrohren J₁ und g_i: an welch' ■ letztere die Cylinder C und C₁ angeschlossen sind, deren Zu- und Abflufsventile (je eines == h oder je zwei = h₂ und Zz₃) beliebiger Construction, und deren Kolben K und K₁ mit der Antriebswelle der die Gase und Flüssigkeit nach A fördernden Compressoren und Pumpen durch Transmissionen verbunden sind, so dafs infolge des dadurch bedingten zwangläufigen Ganges aller mechanisch bewegten Theile der Procefs vollständig theoretisch zur Durchführung kommt, sofern deren Arbeitsgeschwindigkeiten den Druck- und Volumverhältnissen der Absorption entsprechend normirt sind.

   Die Combination der Cylinder C und C₁ obigen Apparates mit den hohlen Ansätzen ν und V₁ , durch deren ein- und auswärts verstellbare Achsen die Fassungsvermögen der Cylinder C und C₁ verändert werden, wodurch eine gewisse Regulirung des Processes ermöglicht wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.