DE1239332B

DE1239332B - Rektifikationseinrichtung

Info

Publication number: DE1239332B
Application number: DEH52627A
Authority: DE
Inventors: Yoshiji Muto; Takenori Hyugaji; Toshio Mihara
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1963-05-09
Filing date: 1964-05-08
Publication date: 1967-04-27
Also published as: US3298673A

Description

DEUTSCHES ^HTXW PATENTAMT

DeutscheKl.: 17 g -2/01

AUSLEGESCHRTFT Nummer: 1239332
Aktenzeichen: H52627Ia/17i

1 239 332 Anmeldetag: 8.Mai 1964

Auslegetag: 27. April 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rektifikationseinrichtung zum Trennen von Luft zwecks Gewinnung von Sauerstoff, Stickstoff und Argon, bestehend aus einer Druck- und einer Niederdrucksowie einer Argongewinnungssäule, wobei die Niederdrucksäule mit ihrem äußeren Gehäuse eine Vielzahl von in ihrem Inneren angeordneten Rektifikationsplatten umschließt.

Derartige Rektifikationseinrichtungen bilden den Hauptteil einer Lufttrennungsanlage. Sie besitzen in herkömmlicher Weise die Form einer Doppelsäule mit einem Hauptkondensator. In der Doppelsäule ist dabei meist eine untere Drucksäule und eine obere Niederdrucksäule vorhanden. Wie bekannt, wird bei einer solchen Rektifikationseinrichtung zuerst in der Drucksäule hochreiner, flüssiger Stickstoff gewonnen, während in der Niederdrucksäule unreines Argon (das zu etwa 0,93 % in Luft enthalten ist) vom Sauerstoff getrennt wird, so daß man hochreinen Sauerstoff erhält.

Daher ist mit einer herkömmlichen Rektifikationseinrichtung eine Argongewinnungssäule verbunden, um das Argon vom Sauerstoff zu trennen. Bisher ist die Argongewinnungssäule getrennt und außerhalb der aus Druck- und Niederdrucksäule bestehenden Einrichtung angeordnet worden. Eine getrennte Montage von Druck- und Niederdrucksäule einerseits und Argongewinnungssäule andererseits ist aber unvorteilhaft, da sie relativ viel Raum und Konstruktionsmaterial erfordert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rektifikationseinrichtung mit einer Argongewinnungssäule anzugeben, die sich durch eine besonders platzsparende und mit geringem Aufwand verbundene Bauweise auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Argongewinnungssäule in den Innenraum einer im äußeren Gehäuse der Niederdrucksäule angeordneten, die Rektifikationsplatten durchdringenden Innenhülse von oben her eingesetzt und ihr unterer Abschnitt über ein Rohr mit dem Argontemperaturgebiet der Niederdrucksäule verbunden ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Argongewinnungssäule von der Innenhülse der Niederdrucksäule aufgenommen, und sie erfordert praktisch keinen zusätzlichen Raum zur Befestigung, so daß ein wesentlicher Raumgewinn und eine Einsparung an Konstruktionsmaterial erzielt wird. Die gesamte Rektifikationseinrichtung kann deshalb relativ kompakt und leicht gebaut werden, was zu einer bequem zu erreichenden Vergrößerung und Erhöhung der Nennleistung beiträgt.

Rektifikationseinrichtung

Anmelder:
Hitachi, Ltd., Tokio

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte, München, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:

Yoshiji Muto, Ibaragi-ken;

Takenori Hyugaji,

Toshio Mihara, Hitachi-shi (Japan)

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 9. Mai 1963 (23 639)

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht; es zeigt

Fig. 1 eine herkömmliche, aus zwei Säulen bestehende Rektifikationseinrichtung mit getrennt angeordneter Argongewinnungssäule,

Fig. 2 teilweise im Längsschnitt eine aus zwei Säulen bestehende Rektifikationseinrichtung nach der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist bei einer herkömmlichen Lufttrennungsanlage eine Argongewinnungssäule 2 außerhalb einer Rektifikationseinrichtung bzw. eines Rektifikationsturmes 1 angeordnet. Die Argongewinnungssäule 2 wird von einer am Rektifikationsturm 1 befestigten Halterung 4 gestützt. Die im Rektifikationsturm 1 abgetrennten Verunreinigungen werden aus dem mittleren Abschnitt des Turmes durch ein Rohr 3 abgezogen und in die Argongewinnungssäule 2 eingeführt, in welcher Argon gewonnen wird. Eine derartige Anordnung erfordert natürlich relativ viel Raum und viel Material.

Andererseits besitzt ein derartiger Rektifikationsturm ein äußeres Zylindergehäuse und eine innere Zylinderhülse, deren Durchmesser ungefähr ein Drittel des Durchmessers des äußeren Gehäuses beträgt, und ferner sind eine Vielzahl von Rektifikationsplatten in vielen Stufen im ringförmigen Raum zwischen dem äußeren Gehäuse und der zur Ver-Stärkung der Rektifikationsplatten dienenden Innenhülse angeordnet. Bei dieser Konstruktion wird der Innenraum der Innenhülse nicht ausgenutzt, was

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Claims

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natürlich hinsichtlich der Raumausnutzung unwirtschaftlich ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Innenraum der Innenhülse zur Unterbringung der Argongewinnungssäule vollkommen ausgenutzt.

Die in Fig. 2 gezeigte Art des Rektifikationsturmes 1 weist zwei Säulen bzw. Säulenabschnitte auf, und die obere Säule umfaßt ein äußeres Zylindergehäuse 1' und eine innere Zylinderhülse 1". Zwischen dem äußeren Gehäuse 1' und der Innenhülse 1" sind eine Vielzahl von Rektifikationsplatten 10 in vielen Stufen angeordnet. Eine an sich bekannte Argongewinnungssäule 2 wird durch die obere Öffnung der Innenhülse 1" in den Innenraum dieser Hülse 1" eingesetzt, während der untere Abschnitt der Argongewinnungssäule 2 durch ein Rohr 3 mit der Argontemperaturzone des Rektifikationsturmes 1 verbunden wird, in welcher das Argon eine Temperatur von ungefähr —186° C besitzt. Uber ein Einlaßrohr 5 am unteren Abschnitt der unteren Säule ao wird Luft in diese Säule eingeführt, während der obere Abschnitt der unteren Säule über ein Rohr 6 mit dem oberen Abschnitt der oberen Säule verbunden ist. Durch ein Einlaßrohr 7 wird flüssige Luft in die Argongewinnungssäule 2 eingeführt, und durch as ein oberes Rohr 8 wird Argon abgezogen. Die Argonsäule 2 und die Innenhülse 1" sind durch den Wärmeisolator 9 voneinander wärmeisoliert.

Von einem (nicht gezeigten) Regenerator zugeführte Luft tritt durch das Einlaßrohr 5 in den Rektifikationsturm ein, und flüssige Luft sammelt

sich im unteren Abschnitt des Turmes. Der im oberen Abschnitt der unteren Säule isolierte flüssige Stickstoff wird durch das Rohr 6 dem oberen Abschnitt der oberen Säule zugeführt. Die obere oder Niederdrucksäule bewirkt in bekannter Weise die Rektifikation der drei Bestandteile Sauerstoff, Argon und Stickstoff, und das mit Argon angereicherte Gas wird durch das Rohr 3 in die Argongewinnungssäule 2 geleitet. Andererseits wird flüssige Luft durch das Rohr 7 in die Argongewinnungssäule 2 eingeführt, um das argonhaltige Gas zu kühlen, und das Argongas wird so durch Rektifikation abgetrennt und durch das Auslaßrohr 8 gewonnen.

Patentanspruch:

Rektifikationseinrichtung zum Trennen von Luft zwecks Gewinnung von Sauerstoff, Stickstoff und Argon, bestehend aus einer Druck- und einer Niederdruck- sowie einer Argongewinnungssäule, wobei die Niederdrucksäule mit ihrem äußeren Gehäuse eine Vielzahl von in ihrem Inneren angeordneten Rektifikationsplatten umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Argongewinnungssäule (2) in den Innenraum einer im äußeren Gehäuse (1') der Niederdrucksäule angeordneten, die Rektifikationsplatten (10) durchdringenden Innenhülse (1") von oben her eingesetzt und ihr unterer Abschnitt über ein Rohr (3) mit dem Argontemperaturgebiet der Niederdrucksäule verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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