DE1271732B - Process for the removal of easily condensable components from gas mixtures which are to be decomposed at low temperatures - Google Patents

Process for the removal of easily condensable components from gas mixtures which are to be decomposed at low temperatures

Info

Publication number
DE1271732B
DE1271732B DEP1271A DE1271732A DE1271732B DE 1271732 B DE1271732 B DE 1271732B DE P1271 A DEP1271 A DE P1271A DE 1271732 A DE1271732 A DE 1271732A DE 1271732 B DE1271732 B DE 1271732B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cross
sections
gas
exchanger
sublimation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEP1271A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Rudolf Becker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DEP1271A priority Critical patent/DE1271732B/en
Publication of DE1271732B publication Critical patent/DE1271732B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0033Other features
    • B01D5/0036Multiple-effect condensation; Fractional condensation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

IT SI *5kIT SI * 5k

DEUTSCHES mi9Wl· PATENTAMTGERMAN mi9Wl PATENT OFFICE

Int. CL: Int. CL:

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

F25jF25j

Deutsche Kl.: 17 g-2/04 German class: 17 g -2/04

Nummer: 1271732Number: 1271732

Aktenzeichen: P 12 71 732.7-13 (G 38488)File number: P 12 71 732.7-13 (G 38488)

Anmeldetag: 17. August 1963 Filing date: August 17, 1963

Auslegetag: 4. Juli 1968Open date: 4th July 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von leicht kondensierbaren Bestandteilen aus bei tiefer Temperatur zu zerlegenden Gasgemischen durch Abkühlen mit kalten Zerlegungsprodukten in periodisch umschaltbaren Wärmeaustauschern mit je zwei oder mehr Querschnitten, von denen einer abwechselnd eine Kondensationsperiode, in der dem Gasgemisch die fühlbare Wärme und dessen leicht kondensierbaren Bestandteilen außerdem die latente Wärme entzogen wird, und eine Sublimationsperiode, in der diese Bestandteile wieder verdampft werden, durchläuft, während die übrigen Querschnitte von kalten reinen Zerlegungsprodukten durchströmt werden.The invention relates to a method for removing easily condensable components from Gas mixtures to be decomposed at low temperature by cooling with cold decomposition products in Periodically switchable heat exchangers each with two or more cross-sections, one of which alternately a condensation period in which the gas mixture receives the sensible heat and its slightly condensable components are also deprived of latent heat, and a sublimation period, in which these components are evaporated again, passes through, while the remaining cross-sections of cold pure decomposition products are flowed through.

Zur Entfernung von leicht kondensierbaren Bestandteilen aus Gasgemischen, z. B. zur Entfernung von H3O und CO2 aus Luft oder zur Gewinnung von an leicht kondensierbaren Bestandteilen angereicherten Fraktionen, wie z. B. von Rohäthylen aus Koksofengas oder von SO2-reichem Gas aus Röstgas, bedient man sich periodisch umschaltbarer Gegenstromwärmeaustauscher verschiedener Bauarten, die entweder nach dem Prinzip der Regeneratoren oder nach dem der sogenannten reversing exchangers arbeiten.For the removal of easily condensable components from gas mixtures, e.g. B. to remove H 3 O and CO 2 from air or to obtain fractions enriched in easily condensable components, such as. B. of raw ethylene from coke oven gas or SO 2 -rich gas from roasting gas, one uses periodically switchable counterflow heat exchangers of various types that work either on the principle of regenerators or on the so-called reversing exchangers.

Regeneratoren sind mit Wärmespeichermasse angefüllte Behälter, in denen während der Warm- oder Kondensationsperiode warmes Rohgas über die kalte Speichermasse geführt und dabei sowohl die fühlbare Wärme des Rohgases als auch die Kondensationswärme der auf der Wärmespeichermasse sich niederschlagenden leicht kondensierbaren Bestandteile gespeichert wird und in denen während der folgenden Kalt- oder Sublimationsperiode kaltes Gas über die nunmehr erwärmte Speichermasse geführt wird, welches dabei seinen Kälteinhalt auf die Speichermasse überträgt und gleichzeitig die niedergeschlagenen Bestandteile unter Speicherung ihrer Verdunstungskälte mit sich fortführt. Bei Regeneratoren wird als sowohl die fühlbare Wärme der Gase als auch die latente Wärme der leicht kondensierbaren Bestandteile von einer Periode zur nächsten gespeichert. Regenerators are containers filled with heat storage mass, in which during the warm or Condensation period warm raw gas passed over the cold storage mass and both the tangible Heat of the raw gas as well as the condensation heat that is deposited on the heat storage mass easily condensable constituents is stored and in which during the following Cold or sublimation period cold gas is passed over the now heated storage mass, which transfers its cold content to the storage mass and at the same time the depressed Components while storing their evaporation cold continues with it. With regenerators is called both the sensible heat of gases and the latent heat of the easily condensable Components stored from one period to the next.

Diejenige Wärmemenge, die während der einen Periode auf die Wärmespeichermasse übertragen wird, muß dabei, wenn die Ein- und Austrittstemperaturen konstant bleiben sollen, ebenso groß sein wie diejenige Wärmemenge, die der Wärmespeichermasse während der folgenden Periode wieder entzogen wird, d. h., die in der Kalt- und der Warmperiode über die Wärmespeichermasse geführten Gasmengen müssen etwa gleiche Wärmekapazität besitzen.The amount of heat that is transferred to the heat storage mass during one period must be just as great if the inlet and outlet temperatures are to remain constant like the amount of heat that was withdrawn from the heat storage mass during the following period will, d. That is, those conducted in the cold and warm periods via the heat storage mass Gas quantities must have approximately the same heat capacity.

Verfahren zum Entfernen von leicht
kondensierbaren Bestandteilen aus bei tiefer
Temperatur zu zerlegenden Gasgemischen
Method of removing easily
condensable components from at deeper
Temperature to be decomposed gas mixtures

Anmelder:Applicant:

Linde Aktiengesellschaft,Linde Aktiengesellschaft,

6200 Wiesbaden, Hildastr. 2-106200 Wiesbaden, Hildastr. 2-10

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Rudolf Becker, 8000 München-SollnDipl.-Ing. Rudolf Becker, 8000 Munich-Solln

Es ist bekannt (USA.-Patentschrift 2 585 912), bei einem Verfahren zur Luftzerlegung den Sauerstoff dadurch in reiner Form zu gewinnen, daß er durch besondere, nur ihm vorbehaltene Strömungswege,It is known (US Pat. No. 2,585,912) to use oxygen in a process for separating air can be obtained in a pure form by using special flow paths reserved only for him,

z. B. durch in die Wärmespeichermasse eingebettete Rohre oder Rohrschlangen, durch den Regenerator herausgeführt wird. Derjenige Teil des Sauerstoffs, der durch den gleichzeitig von warmer Luft beaufschlagten Regenerator strömt, gibt seine Kälte dabei direkt an diese ab; der Wärmeinhalt des restlichen Anteils der Luft, der mindestens das Vierfache der vom Sauerstoff direkt abgekühlten Luftmenge darstellt, wird auf die Wärmespeichermasse übertragen und bis zur nächsten Periode gespeichert.z. B. by embedded in the heat storage mass pipes or pipe coils, by the regenerator is led out. That part of the oxygen that is acted upon by the warm air at the same time Regenerator flows, releases its cold directly to this; the heat content of the rest The proportion of air that is at least four times the amount of air directly cooled by oxygen, is transferred to the heat storage mass and stored until the next period.

Röhren- oder Plattenwärmeaustauscher, z. B. reversing exchangers, bestehen dagegen aus mehreren Einheiten von je drei Strömungswegen, von denen einer stets von kaltem Reingas durchströmt wird, während die beiden anderen zwischen Rohgas und kaltem, gleichzeitig die Sublimation der niedergeschlagenen Bestandteile bewirkendem Gas gewechselt werden. Dabei wird weder der Kälte- bzw. Wärmeinhalt der Gase noch die Kondensationswärme bzw. Verdunstungskälte der leicht kondensierbaren Bestandteile gespeichert. Vielmehr stehen kaltes und warmes Gas gleichzeitig miteinander in Wärmeaustauschkontakt, und auch die auf der einen Seite der Wand durch Kondensation frei gewordene Wärmemenge wird bei dem auf der anderen Seite der Wand stattfindenden Sublimationsvorgang sofort wieder verbraucht. Derartige Wärmeaustauscher benötigen zwar wenig Heizfläche, jedoch wird der Wärmeübergang zwischen Rohgas und Reingas durch den Sublimationsquerschnitt behindert, und gleichzeitig wird die Sublimation durch den von kaltem Reingas durchströmten Querschnitt gestört, so daß der Wärmeübertragungswirkungsgrad nur 75% beträgt.Tubular or plate heat exchangers, e.g. B. reversing exchangers, however, consist of several Units of three flow paths each, one of which is always flowed through by cold clean gas, while the other two between raw gas and cold, at the same time the sublimation of the dejected Components causing gas are changed. Neither the cold or Heat content of the gases nor the heat of condensation or evaporation cold of the easily condensable Components stored. Rather, cold and warm gas are in heat exchange contact with each other at the same time, and also the amount of heat released by condensation on one side of the wall is immediately restored to the sublimation process taking place on the other side of the wall consumed. Such heat exchangers require little heating surface, but the heat transfer is between raw gas and pure gas is hindered by the sublimation cross-section, and at the same time is the sublimation is disturbed by the cross-section through which cold pure gas flows, so that the Heat transfer efficiency is only 75%.

809 568/210809 568/210

3 43 4

Bei sämtlichen bisher bekanntgewordenen Ver- befindlichen Wärmeaustauschers mindestens wäh-For all existing heat exchangers that have become known to date, at least

fahren muß zur Entfernung der Niederschläge auf rend des größten Teils dieser Periode unterbrochenDriving must be interrupted for the most part of this period to remove precipitation

der Speichennasse der Regeneratoren bzw. an den wird und daß die Verdampfung der niedergeschlage-the spoke wetness of the regenerators or to the and that the evaporation of the precipitated

Wandungen der reversing exchangers eine erhebliche nen Kondensate in an sich bekannter Weise bei Menge reinen Zerlegungsprodukts als Spülgas ver- 5 Unterdruck erfolgt.Walls of the reversing exchangers contribute a considerable amount of condensate in a manner known per se Amount of pure decomposition product takes place as flushing gas under 5 negative pressure.

wendet werden. Wie groß sie sein muß, damit eine Dadurch wird die Sublimation erheblich ervollständige Entfernung der auf der Speichermasse leichtert, so daß nur kein oder relativ wenig Spülgas niedergeschlagenen Rohgasbestandteile gewährleistet angewärmt zu werden braucht und demzufolge auch ist, läßt sich an Hand des Sublimationsverhältnisses nur kein oder wenig Rohgas allein deshalb abgekühlt Ks feststellen, welches definiert ist als das Verhältnis io werden muß, um die Spülgaskälte aufzunehmen. Es zwischen dem Produkt aus dem Rohgasdruck PR im ist daher möglich, die abzukühlende Rohgasmenge Wärmeaustauscher und der Spülgasmenge Ms und so weit zu vermindern, daß ihre Wärmekapazität dem Produkt aus dem Spülgasdruck Ps im Wärme- praktisch gleich oder nur verhältnismäßig wenig austauscher und der Rohgasmenge M^: größer ist als die Wärmekapazität des im benach-be turned. How big it has to be so that the sublimation is considerably easier to remove the on the storage mass, so that only no or relatively little purge gas has to be warmed guaranteed and consequently also is, can only be no or Little crude gas therefore cooled down K s , which is defined as the ratio io must be in order to absorb the flushing gas cold. It is therefore possible between the product of the raw gas pressure P R im to reduce the amount of raw gas to be cooled in the heat exchanger and the amount of flushing gas M s and to such an extent that their heat capacity is practically the same as the product of the flushing gas pressure P s in the heat exchanger or only relatively little the amount of raw gas M ^: is greater than the heat capacity of the neighboring

15 harten Querschnitt anzuwärmenden Reingases.15 hard cross-section to be heated clean gas.

K = . -Die zur Gewinnung einer bestimmten Reingas- K =. -The for the extraction of a certain pure gas-

PS-MR ' menge erforderliche Rohgasmenge hat sich damit P S -M R ' amount required amount of raw gas has thus

gegenüber den bekannten Verfahren um 33 bis an-compared to the known processes by 33 to

Daraus ist zu entnehmen, daß Ks um so größer nähernd 50% vermindert, so daß das Verhältnis vonFrom this it can be seen that K s is reduced by approximately 50%, so that the ratio of

wird bzw. daß die Sublimation der niedergeschlage- 20 verarbeiteter Rohgasmenge zu gewinnbarer Reingas-is or that the sublimation of the precipitated 20 processed raw gas amount to recoverable pure gas

nen Bestandteile um so vollständiger vor sich geht, menge etwa 1:1 betragen kann. Aus diesem GrundeThe more complete the components, the amount can be about 1: 1. For this reason

je größer Rohgasdruck und Spülgasmenge und je sind auch die Kälteverluste bei gleichbleibenderthe greater the crude gas pressure and the amount of purging gas, and the greater are the cold losses while remaining the same

kleiner Spülgasdruck und Rohgasmenge sind. Temperaturdifferenz am warmen Ende der Wärme-the purging gas pressure and the amount of raw gas are low. Temperature difference at the warm end of the heat

Durch den erwähnten Einbau von Rohrschlangen austauscher erheblich gesunken, so daß der Mehrin die Regeneratoren zum Zweck der Rückführung as bedarf an Energie für das Aufrechterhalten des von Reingas werden die Wärmeaustausch- und Vakuums mehr als ausgeglichen ist.
Sublimationsverhältnisse erheblich gestört. Es wurde In der gleichen Richtung wirkt sich die Tatsache empirisch festgestellt, daß Ks bei Regeneratoren mit aus,, daß weder die Wärmeübertragung zwischen Rohrschlangen etwa den Wert 2,5 besitzen muß, Rohgas und Reingas durch einen benachbarten wenn die Entfernung der Kondensate gewährleistet 30 Sublimationsquerschnitt noch die Sublimation durch sein soll. Wird PR, wie bei der Luftzerlegung vielfach in einem benachbarten Querschnitt strömendes kaltes üblich, mit 5,8 ata und Ps mit 1,1 ata angenommen, Reingas beeinträchtigt wird, so daß die Wärmeüberso ist die benötigte Spülgasmenge fast halb so groß tragung praktisch vollständig gelingt, d. h. ein wie die Rohgasmenge; es kann also nur etwa die Wärmeübertragungswirkungsgrad von annähernd Hälfte des Rohgases als Reingas gewonnen werden. 35 100% erreicht wird.
Due to the mentioned installation of coil exchangers considerably decreased, so that the more in the regenerators for the purpose of recirculation as required of energy for maintaining the clean gas, the heat exchange and vacuum is more than balanced.
Sublimation conditions significantly disturbed. It was found empirically in the same direction that K s in regenerators also has an effect, that neither the heat transfer between pipe coils has to have a value of about 2.5, raw gas and clean gas through an adjacent one if the removal of the condensates is guaranteed Sublimation cross-section should still be the sublimation through. If P R is assumed to be 5.8 ata and P s with 1.1 ata, as is often the case with air separation in an adjacent cross-section, the clean gas is impaired so that the heat transfer is practically half the amount of purging gas required completely succeeds, ie one like the amount of raw gas; So it can only be obtained about the heat transfer efficiency of approximately half of the raw gas as pure gas. 35 100% is achieved.

Hinzu kommt noch, daß durch die Rohrschlangen Die Senkung der zur Gewinnung einer bestimmtenAdded to this is the fact that through the pipe coils the lowering of the to extract a certain

die Anlagekosten erhöht werden. Menge Reingases erforderlichen Rohgasmenge hatthe investment costs are increased. Amount of clean gas has the required amount of raw gas

Die gleichen Verhältnisse liegen bei der Abküh- außerdem eine wesentliche Einsparung an HeizflächeThe same conditions apply to cooling, and there is also a substantial saving in heating area

lung und Reinigung von Gasen in reversing ex- und damit an Anlagekosten zur Folge, und zwarDevelopment and purification of gases in reversing ex- and thus in system costs result, namely

changers vor. Das Sublimationsverhältnis ist ebenso 40 selbst gegenüber den bekannten mit nur drei Quer-changers before. The sublimation ratio is also 40 even compared to the known with only three transverse

wie bei den Regeneratoren mit Rohrschlangen mit schnitten arbeitenden Verfahren.as with the regenerators with pipe coils with cut-working processes.

2,5 anzusetzen, so daß bei gleichem Druckverhältnis Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der2.5 to set, so that with the same pressure ratio According to an advantageous embodiment of the

von Rohgas zu Reingas die durchgesetzte Rohgas- Erfindung liegt der Druck, bei dem die Kondensatefrom raw gas to pure gas the enforced raw gas invention is the pressure at which the condensates

menge etwa doppelt so groß sein muß wie die ge- verdampft werden, zwischen 0,05 und 0,5 ata.The amount must be about twice as large as that which is evaporated, between 0.05 and 0.5 ata.

winnbare Reingasmenge. 45 Die Verdampfung der Kondensate bei Unterdruckrecoverable amount of clean gas. 45 The evaporation of condensates under negative pressure

Alle bekannten Verfahren zur Entfernung von läßt sich gemäß einer bevorzugten Ausbildung desAll known methods for the removal of can be according to a preferred embodiment of the

leicht kondensierbaren Bestandteilen aus Gasge- Erfindungsgedankens dadurch erheblich verbessern,Easily condensable constituents from gas thus significantly improve the inventive idea,

mischen, bei welchen Reingas frei von den genannten daß diese durch eine Spülgasmenge Ms von
Kondensaten gewonnen werden soll, weisen also den
mix, in which pure gas free of the mentioned that this by a purge gas amount M s of
Condensates are to be obtained, so have the

Nachteil auf, daß nur ein Teil des Rohgases als Rein- 50 1 h' 1 ^s '^R The disadvantage is that only part of the raw gas is considered pure 50 1 h '1 ^ s ' ^ R

gas abgegeben werden kann, da der restliche Anteil 1S ρ 'gas can be released, since the remaining part 1S ρ '

des bereits gereinigten Gases zur Entfernung der R of the already purified gas to remove the R

Niederschläge auf der Speichennasse der Regene- vorzugsweise vonPrecipitation on the spoke wet of the rain - preferably from

ratoren bzw. an den Wandungen der reversing „ _,,on the walls of the reversing "_"

exchangers benötigt wird. Es war daher bis jetzt 55 1,5 ^ ^ ,exchangers is needed. It was therefore up to now 55 1.5 ^ ^,

nicht möglich, z.B. in einer Linde-Fränkl-Anlage PR not possible, e.g. in a Linde-Fränkl system P R

mehr als 50% der Luftmenge in Form von reinenmore than 50% of the air volume in the form of pure

Gasen zu gewinnen. unterstützt wird. Als Spülgas kann entweder dasTo extract gases. is supported. Either that can be used as the purge gas

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ver- abgekühlte und von leicht kondensierbaren Bestandfahren zu schaffen, durch welches mit geringem Auf- 60 teilen freie Gas oder ein aus einer nachgeschalteten wand an Anlage- und Energiekosten bei weitgehen- Zerlegungsanlage stammendes Produkt oder schließder Verdampfung der Kondensate und annähernd Hch auch Fremdgas beliebiger Herkunft dienen,
vollständigem Wärmeaustausch ein möglichst großer Die Spülgasmenge liegt unter diesen Bedingungen, Anteil der Rohgasmenge als Reingas aus der Anlage einen Rohgasdruck von 5,8 ata vorausgesetzt, etwa abgeführt werden kann. 65 zwischen einem Hundertstel und einem Viertel der
The object of the invention is to create a cooled and easily condensable existing risk through which, with little breakdown, free gas or a product coming from a downstream wall in the case of plant and energy costs in the case of a largely decomposition plant or the evaporation of the Condensates and almost all foreign gas of any origin are used,
The flushing gas quantity is under these conditions, the proportion of the raw gas quantity as clean gas from the system, assuming a raw gas pressure of 5.8 ata, can approximately be discharged. 65 between a hundredth and a quarter of the

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Rohgasmenge. Es können demnach noch mindestensAccording to the invention, this object is achieved as a result of the quantity of raw gas. So it can still at least

löst, daß die Zufuhr der Zerlegungsprodukte zu den 75% der Rohgasmenge als Reingas gewonnen wer-solves that the supply of the decomposition products to the 75% of the raw gas amount are obtained as pure gas

Reingasquerschnitten des in der Sublimationsperiode den, während bei den bekannten Verfahren min-Clean gas cross-sections of the in the sublimation period, while in the known processes min-

5 6 5 6

destens die Hälfte der Rohgasmenge für Spülzwecke erst dessen Reingasquerschnitte mit den abgeschal-at least half of the amount of raw gas for purging purposes only have its clean gas cross-sections with the disconnected

benötigt wird. teten Reingasquerschnitten des zweiten Austauschersis needed. clean gas cross-sections of the second exchanger

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in gewechselt werden, und daß nach teilweiser Erwär-The method according to the invention can be changed into, and that after partial heating

Wärmeaustauschern verschiedener Bauarten durch- mung der beladenen Kondensationsquerschnitte desHeat exchangers of various types penetrate the loaded condensation cross-sections of the

geführt werden. Sehr gut eignen sich zu zwei Blöcken 5 ersten Austauschers diese mit den Sublimationsquer-be guided. Very well suited for two blocks 5 first exchanger these with the sublimation cross

zusammengefaßte Plattenaustauscher. Von den Quer- schnitten des zweiten Austauschers gewechseltcombined plate exchangers. Changed from the cross-sections of the second exchanger

schnitten des einen Blocks wird dabei jeweils einer werden.cut of one block will be one at a time.

vom Gasgemisch und der nächste von den Zer- Bei Verwendung von Röhrenwärmeaustauschern legungsprodukten durchströmt, während von den sind je nach den gegebenen Druck- und Mengenver-Querschnitten des zweiten Blocks jeweils einer io hältnissen auch noch andere Arten der Gasführung evakuiert und gegebenenfalls mit Spülgas beschickt möglich. So können z. B. wechselbare Kühler mit je und der folgende abgeschaltet wird. Beim Um- einem von einem Mantel umgebenen Rohrschlangenschalten werden die Kondensationsquerschnitte des system vorgesehen sein, wobei die Außenräume ersten Blocks mit den Sublimationsquerschnitten des zwischen Rohgas und Vakuum gewechselt werden zweiten und die Reingasquerschnitte des ersten mit 15 und das Reingas durch die Rohrschlangen des gerade den abgeschalteten Reingasquerschnitten des zweiten in der Kondensationsperiode befindlichen Kühlers Blocks gewechselt. geführt wird.from the gas mixture and the next from the Zer- When using tubular heat exchangers laying products flowed through, while of the are depending on the given pressure and volume cross-sections of the second block each with an io ratio, there are also other types of gas routing evacuated and possibly charged with purging gas. So z. B. exchangeable cooler with each and the following is turned off. When switching a coiled pipe surrounded by a jacket the condensation cross-sections of the system will be provided, with the exterior spaces first block with the sublimation cross-sections of the switch between raw gas and vacuum second and the clean gas cross-sections of the first with 15 and the clean gas through the coils of the straight the switched-off clean gas cross-sections of the second cooler that is in the condensation period Changed blocks. to be led.

Besonders bevorzugt ist diejenige Ausführungs- Sollen zwei oder mehrere Gasströme oder Anteile form des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei der von Gasströmen in reiner Form gewonnen werden, zwei wechselbare Röhrenwärmeaustauscher mit je 20 so sind gemäß einer weiteren Ausbildung des Erfineinem von einem Mantel umgebenen Rohrschlangen- dungsgedankens zwei wechselbare Wärmeaustauscher system zur Anwendung kommen. Hierbei wird durch vorzusehen, von denen jeder aus zwei oder mehreren das Innere des Rohrsystems des ersten Austauschers Rohrschlangensystemen und einem diese umgebendas Gasgemisch und durch den Außenraum des den Mantel besteht, wobei die Außenräume der ersten Austauschers das Zerlegungsprodukt geführt, 25 Wärmeaustauscher zwischen Rohgas und Vakuum während in dem Rohrsystem des zweiten Aus- umgeschaltet werden, während die Reingasströme tauschers die Sublimation stattfindet und der Außen- durch die entsprechenden Rohrsysteme desjenigen raum des zweiten Austauschers stilliegt. Beim Um- Wärmeaustauschers geführt werden, dessen Außenschalten wird der Kondensationsquerschnitt des raum gerade von Rohgas durchströmt wird. Die ersten Austauschers mit dem Sublimationsquerschnitt 30 Wärmekapazität der Rohrsysteme muß dabei wiederdes zweiten und der Reingasquerschnitt des ersten um so groß sein, daß die Kondensationswärme ge-Austauschers mit dem abgeschalteten Reingasquer- speichert werden kann. Sinngemäß kann auch hier schnitt des zweiten gewechselt. Wegen der im Ver- durch zeitliche Versetzung der Umschaltung des gleich zu anderen Anordnungen großen Reingas- Rohgas- und Sublimationsquerschnitts und der Um- und kleinen Rohgasquerschnitte sind der Druckabfall 35 schaltung der Reingasquerschnitte mit den stillgedes Reingases und die beim Umschalten auftretenden legten Querschnitten die Sublimation begünstigt Rohgasverluste sehr gering. werden. Für den Wärmeaustausch zwischen denParticularly preferred is that embodiment should two or more gas streams or portions form of the method according to the invention, in which gas streams are obtained in pure form, two exchangeable tubular heat exchangers with 20 each are according to a further embodiment of the invention two exchangeable heat exchangers surrounded by a jacket system are used. This is done by providing each of which is two or more the interior of the pipe system of the first exchanger and a coil system surrounding the same Gas mixture and consists of the outer space of the jacket, the outer spaces of the the first exchanger led the decomposition product, 25 heat exchangers between raw gas and vacuum while the pipe system of the second is switched off while the pure gas flows exchanger the sublimation takes place and the external through the corresponding pipe systems of the one the room of the second exchanger is shut down. When the heat exchanger is performed, its external switching the condensation cross-section of the room is currently being traversed by raw gas. the first exchanger with the sublimation cross section 30 heat capacity of the pipe systems must thereby again des second and the clean gas cross-section of the first to be so large that the heat of condensation ge-exchanger can be cross-stored with the switched off pure gas. Analogously can also be used here cut of the second changed. Because of the delay in switching over the equal to other arrangements of large clean gas, raw gas and sublimation cross-section and the and small crude gas cross-sections are the pressure drop 35 circuit of the clean gas cross-sections with the stillgedes Pure gas and the laid cross-sections that occur when switching over favor sublimation Very low raw gas losses. will. For heat exchange between the

Bei beiden beschriebenen Ausführungsformen nicht als Reingas zu gewinnenden Gasanteilen undIn both of the embodiments described, gas fractions and not to be recovered as pure gas

wird zwar die gesamte fühlbare Wärme des Rohgases dem Rohgas sind stets gewöhnliche RegeneratorenAlthough the entire sensible heat of the raw gas is the raw gas are always ordinary regenerators

sofort von kaltem Remgas aufgenommen, die Kon- 40 vorzusehen.immediately taken up by cold Remgas to provide the Kon 40.

densations- bzw. Sublimationswärme aber von einer Bei den bisher beschriebenen Verfahren gemäß Periode zur nächsten gespeichert. Art und Menge der Erfindung muß der latente Wärmeinhalt der des zur Herstellung der Wärmeaustauschfläche ver- leicht kondensierbaren Bestandteile gespeichert wendeten Materials sind daher so zu wählen, daß werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ihre Wärmekapazität ausreichend groß ist. Über- 45 geschieht dies in Röhrenwärmeaustauschern außer raschenderweise ist es trotz der gegenüber den her- an den Rohrwänden auch auf einer in die Außenkömmlichen Regeneratoren erheblich verringerten räume der Röhrenwärmeaustauscher eingefüllten Menge der Wärmespeichermasse möglich, die Film- Wärmespeichermasse, z. B. Aluminiumgranulat, dicke der niedergeschlagenen Bestandteile während Die Notwendigkeit, die latente Wärme zu speider Kondensationsperiode ohne unzumutbare Ver- 50 ehern, entfällt, wenn das Verfahren gemäß der Erkürzung der Umschaltzeiten so unter Kontrolle zu findung in besonders vorteilhafter Weise derart abhalten, daß die Flüssigkeit in der folgenden Periode gewandelt wird, daß von den die Anlage verlassenan der gleichen Stelle wieder verdampft werden kann, den warmen Zerlegungsprodukten eine bestimmte an der sie sich in der vorhergehenden Periode nieder- Menge abgezweigt, mittels eines Gebläses in Richgeschlagen hat. Es besteht somit keine Gefahr, daß 55 tung des Gasgemisches durch den abgeschalteten die Kondensate in kältere Zonen ablaufen, in denen Reingasquerschnitt geführt, nach Abkühlung dem sie in der folgenden Periode nicht mehr verdampft kalten Reingasstrom beigemischt und zusammen mit werden können. diesem durch den betriebenen Reingasquerschnitt Bei den beiden vorstehend erläuterten Verfahren geleitet wird. Die Wärmekapazität dieser im Kreiskann die Temperatur des Sublimationsquerschnittes 60 lauf geführten Gasmenge muß so groß sein, daß die etwas erhöht und dadurch die Sublimation erleich- während der Rohgasperiode bei der Kondensation tert werden, wenn gemäß einer weiteren Ausbildung der höhersiedenden Rohgasbestandteile frei werdes Erfindungsgedankens die Umschaltung der Kon- dende Wärmemenge laufend auf den Sublimationsdensations- und Sublimationsquerschnitte und die querschnitt übertragen werden kann. Umschaltung der betriebenen Reingasquerschnitte 65 Enthält das nach dem Verfahren gemäß der auf die stillgelegten Reingasquerschnitte derart zeit- Erfindung zu verarbeitende Rohgas noch so viel lieh versetzt wird, daß nach der Beladung der Kon- Feuchtigkeit, daß die Wärmeaustauscher nicht ohne densationsquerschnitte des ersten Austauschers zu- Störungen durch Eisabscheidung betrieben werdenDensations- or sublimation heat, however, according to one of the methods described so far Period saved to the next. The type and amount of the invention must be the latent heat content of the of the constituents which are easily condensable for the production of the heat exchange surface are stored The material used must therefore be selected so that they are. In a further embodiment of the invention their heat capacity is sufficiently large. About 45 this happens in tubular heat exchangers except Surprisingly, despite the fact that it is against the pipe walls, it is also on the one facing the outside Regenerators significantly reduced the space filled with tubular heat exchangers Amount of heat storage mass possible, the film heat storage mass, z. B. aluminum granulate, Thickness of the precipitated constituents during The need to store the latent heat Condensation period without unreasonable obsession does not apply if the procedure is shortened keep the switching times under control in a particularly advantageous manner in such a way that that the liquid is changed in the following period that of the leaves the plant the same place can be vaporized again, the warm decomposition products a certain at which it branched off in the previous period, beaten in direction by means of a fan Has. There is therefore no risk of the gas mixture being switched off by the 55 device the condensates run off in colder zones, in which the clean gas cross-section is passed, after cooling down they no longer evaporate in the following period and admixed with the cold stream of pure gas can be. this is passed through the operated clean gas cross-section in the two processes explained above. The heat capacity of these in the circle can the temperature of the sublimation cross section 60 running amount of gas must be so large that the slightly increased, thereby easing the sublimation during the raw gas period during condensation tert if, according to a further training, the higher-boiling raw gas components become free In accordance with the invention, the changeover of the condensate amount of heat continuously to the sublimation and sublimation cross-sections and the cross-section can be transferred. Switchover of the operated clean gas cross-sections 65 includes this according to the method according to FIG on the shut-down clean gas cross-sections such time- Invention of raw gas to be processed still so much It is borrowed that after the loading of the moisture that the heat exchanger is not without Densation cross-sections of the first exchanger to disturbances are operated by ice separation

7 87 8

können, so wird gemäß einer weiteren Ausbildung durch den Wärmeaustauscher 13 ist durch entspredes Erfindungsgedankens zum Zweck der Erniedri- chende Stellung des Dreiwegehahns 19 abgesperrt, gung des Taupunkts des Wassers im Rohgas den- Sind die Rohrschlangen 10 genügend mit CO2 und jenigen Querschnitten, die abwechselnd eine Rohgas- H2O beladen, so wird zuerst nur der Sauerstoff von periode und eine Sublimationsperiode durchlaufen, 5 Wärmeaustauscher 9 auf Wärmeaustauscher 13 umje ein Absorber vorgeschaltet. geschaltet, so daß sich die Rohrschlangen 10 schoncan, as a further embodiment, according to through the heat exchanger 13 by entspredes inventive idea for the purpose of degrading sponding position of the three-way valve 19 is shut off, the dew point of supply of the water in the raw gas are nevertheless the tube coils 10 sufficiently with CO 2 and jenigen cross sections alternately a raw gas H 2 O is loaded, then only the oxygen of period and a sublimation period is run through, 5 heat exchangers 9 are connected upstream of heat exchangers 13 with an absorber each. switched so that the coils 10 are already

Die Erfindung wird an Hand der schematischen vor der Spülperiode um etwa 20° C erwärmen und Darstellung und eines Zahlenbeispiels näher erläutert. die Rohrschlangen 15, in denen die Sublimation bein einer Linde-Fränkl-Anlage sollen 5000Nms/h reits beendet ist, schon vor der Rohgasperiode um reinster Sauerstoff gewonnen werden. Dazu ist eine io etwa 20° C abkühlen. Diese Maßnahme bewirkt eine Luftmenge von rund 30000Nm3/h nötig, die unter leichtere Sublimaten, so daß ein kleineres Sublieinem Druck von 5,8 ata zur Verfugung steht. In der mationsverhältnis gewählt werden kann. Erst im Andargestellten Schaltphase der Regeneratoren 3 und 7, Schluß daran werden die Rohrschlangensysteme 10 weiche durch stark ausgezogene Linien gekennzeich- und 15 umgeschaltet.The invention is explained in more detail with reference to the schematic heating up to about 20 ° C. before the rinsing period and illustration and a numerical example. the pipe coils 15, in which the sublimation in a Linde-Fränkl system is supposed to have already ended at 5000 Nm s / h, are extracted from the purest oxygen even before the raw gas period. To do this, cool it down to about 20 ° C. This measure results in an air volume of around 30,000 Nm 3 / h necessary, which is under lighter sublimates, so that a smaller subline pressure of 5.8 ata is available. In the mation ratio can be chosen. Only in the illustrated switching phase of the regenerators 3 and 7, at the end of this, the coiled tubing systems 10 are soft marked by strong lines and 15 are switched.

net ist, strömen 25 000 Nm3/h hiervon durch die 15 Bei der Betriebsweise der Wärmeaustauscher 9 Leitungen 1 und 2 in den nur mit Wärmespeicher- und 13 gemäß der Erfindung ergibt sich unter Zumasse gefüllten Regenerator 3, werden dort abge- grundelegung der im Beispiel genannten Zahlenwerte kühlt und von CO2 und H2O befreit und an- ein Sublimationsverhältnis von Ks = 1,5, welches schließend durch Leitung 4 der Luftzerlegungsanlage sich aus folgenden Daten errechnet: PR = 5,8 ata; zugeführt. Gleichzeitig fallen als Zerlegungsprodukt 20 P5 = 0,1 ata; M^ = SOOONm3Zh; Ms = 130Nm3/h. 25 000Nm3/h kalter unreiner Stickstoff an, welcher Durch die periodische Umschaltung des Reingases durch die Leitungen 5 und 6, den Regenerator 7 und und die dadurch bewirkte Erwärmung des beladenen Leitung 8 unter Abkühlung der Speichermasse und Querschnitts gegen Ende der Rohgasperiode ist die Verdampfung des niedergeschlagenen H2O und CO2 Entfernung der Kondensate auch bei i£s-Werten von warm aus der Anlage entlassen wird. 25 unter oder nur wenig über 1 einwandfrei gewähr-net, 25,000 Nm 3 / h of this flow through the 15. When the heat exchangers 9 are in operation, lines 1 and 2 in the regenerator 3 filled only with heat storage and 13 according to the invention results under proportioned, the im The numerical values mentioned in the example cools and freed from CO 2 and H 2 O and then a sublimation ratio of K s = 1.5, which is then calculated through line 4 of the air separation plant from the following data: P R = 5.8 ata; fed. At the same time, the decomposition product is 20 P 5 = 0.1 ata; M ^ = SOOONm 3 Zh; M s = 130 Nm 3 / h. 25,000 Nm 3 / h of cold impure nitrogen, which is due to the periodic switching of the clean gas through lines 5 and 6, the regenerator 7 and the resulting heating of the loaded line 8 with cooling of the storage mass and cross-section towards the end of the raw gas period, the evaporation of the precipitated H 2 O and CO 2 removal of the condensates is discharged from the system even with i £ s values of warm. 25 below or only slightly above 1 perfectly guaranteed

Die Rückführung der 5000 Nm3/h Sauerstoff als leistet. Gleichzeitig ist aber das Verhältnis zwischen Reingas geht nun erfindungsgemäß folgendermaßen verarbeiteter Rohgasmenge und gewinnbarer Reinvor sich: Die der Sauerstoffmenge wärmebilanzmäßig gasmenge etwa 1:1, da ja 5000 Nm3/h reiner Sauerentsprechende Menge Luft, das sind 5000Nm3/h, stoff und 130 Nm3Zh Spülstickstoff im Gegenstrom wird zum Zweck der Verminderung des Feuchtig- 30 mit nur 5000 Nm3Zh Luft abgeführt werden können, keitsgehalts zunächst durch einen Adsorber 20 ge- Es ist also grundsätzlich möglich, fast die gesamte führt, in dem der Taupunkt des Wassers auf etwa als Rohgas (im Beispiel als Luft) zugeführte Gas-0° C gesenkt wird. Es folgt die Abkühlung in den menge als Reingas (O2 und N2) zu gewinnnen. innerhalb des Wärmeaustauschers 9 angeordneten Soll nicht nur der Sauerstoff, sondern auch derThe recirculation of the 5000 Nm 3 / h oxygen than makes. At the same time, the ratio between the clean gas is now according to the invention as follows processed crude gas and recoverable Reinvor be: The amount of oxygen heat balance moderate amount of gas is about 1: 1, since 5000 Nm 3 / h of pure acid Appropriate amount of air, that is 5000 nm 3 / h, cloth and 130 Nm 3 Zh flushing nitrogen in countercurrent can be removed with only 5000 Nm 3 Zh air for the purpose of reducing the moisture content, initially through an adsorber 20 Water is reduced to about 0 ° C gas supplied as raw gas (in the example as air). This is followed by cooling in the amount to be recovered as pure gas (O 2 and N 2). arranged within the heat exchanger 9 not only the oxygen, but also the

Rohrschlangen 10 im Gegenstrom zu dem durch 35 gesamte Stickstoff in reiner Form abgegeben werden, Leitung 11 der Rektifikationsanlage entnommenen so können die Regeneratoren 3 und 7 durch zwei kalten Sauerstoff, der über den Raum 12 a des wechselbare Röhrenwärmeaustauscher, wie sie im Wärmeaustauschers 9, den Dreiwegehahn 19 und vorliegenden Beispiel für Sauerstoff vorgesehen sind, schließlich durch Leitung 14 abgeführt wird. Das in ersetzt werden.Coiled tubes 10 in countercurrent to the 35 total nitrogen released in pure form, line 11 taken from the rectification system so the regenerators 3 and 7 can be replaced by two cold oxygen, which is via the space 12 a of the exchangeable tubular heat exchanger, as it is in the heat exchanger 9, the Three-way cock 19 and the present example for oxygen are provided, is finally discharged through line 14. That will be replaced in.

der Luft noch enthaltene H2O und CO2 scheidet sich 40 Außer Luft können nach dem Verfahren gemäß dabei an den Wänden der Rohrschlangen ab. Der der Erfindung auch Koksofengas und Konvertgas den Austauscher 9 verlassende Luftstrom wird vor deren Tieftemperaturzerlegung von CO2 und schließlich zusammen mit der im Regenerator 3 ähnlichen Bestandteilen befreit werden. Konvertgas ebenfalls gekühlten und gereinigten Luft durch Lei- soll dabei zweckmäßigerweise so weit vorgereinigt rung 4 der Rektifikationsanlage zugeführt. Die 45 sein, daß sein CO2-GehaIt nur mehr bei etwa 0,50Zo Wärmekapazität der Rohrschlangen muß so gewählt liegt. Als Spülgas wird Restgas aus der Zerlegung werden, daß die Kondensationswärme von CO2 und verwendet. The H 2 O and CO 2 still contained in the air separates 40 Apart from air, according to the method according to this, it can be deposited on the walls of the pipe coils. The air stream, which according to the invention also leaves the exchanger 9, also coke oven gas and converting gas, is freed from CO 2 before it is decomposed at low temperatures and, finally, together with the constituents similar to those in the regenerator 3. Conversion gas likewise cooled and purified air by line should expediently be supplied to the rectification plant as pre-cleaned as far as possible. The 45 must be that its CO 2 content is only about 0.5 0 zo heat capacity of the coils. Residual gas from the decomposition that is the heat of condensation of CO 2 and will be used as the flushing gas.

H2O gespeichert werden kann. Ein weiteres wichtiges Beispiel für diejenige Aus-H 2 O can be stored. Another important example of the

Gleichzeitig werden die in der vorhergegangenen führungsform der Erfindung, bei welcher die UmPeriode an den Wänden der Rohrschlangen 15 des 50 schaltung zwischen Rohgas und Vakuum und die Wärmeaustauschers 13 niedergeschlagenen Bestand- Umschaltung des Reingases auf die stilliegenden teile bei einem Druck von etwa 0,1 ata, welcher mit Querschnitte zeitlich versetzt werden, ist die EntHilfe der Vakuumpumpe 16 aufrechterhalten wird, fernung von Stickstoff aus Wasserstoff bei unter dem unter Spülung mit etwa 130Nm3Zh Stickstoff subli- Schmelzpunkt des Stickstoffs liegenden Temperamiert, der über die Leitungen 5 und 17 und das 55 türen. In diesem Temperaturbereich tritt der aus der Rückschlagventil 18 angesaugt wird. Der Raum 12 & Literatur bekannte sogenannte Preßeffekt auf: Der des Wärmeaustauschers 13 ist währenddessen durch Partialdruck des Stickstoffs über festem Stickstoff ist entsprechende Stellung des Dreiwegehahns 19 abge- in komprimiertem Wasserstoff größer als in entschaltet. Während der Sublimationsperiode der Rohr- spanntem Wasserstoff, d. h., entspannter Wasserstoff schlangen 15 wird auch der Adsorber 21 weitgehend 60 kann weniger Stickstoff aufnehmen als komprimierter von Feuchtigkeit befreit. Wasserstoff bei gleicher Temperatur. Die SublimationAt the same time, in the previous embodiment of the invention, in which the UmPeriode on the walls of the coils 15 of the 50 switching between raw gas and vacuum and the heat exchanger 13 precipitated stock switching of the pure gas to the idle parts at a pressure of about 0.1 ata , which are offset in time with cross-sections, the aid of the vacuum pump 16 is maintained, removal of nitrogen from hydrogen at below the temperature under purging with about 130 Nm 3 Zh nitrogen subli- melting point of nitrogen, which is via lines 5 and 17 and the 55 doors. In this temperature range occurs that is sucked in from the check valve 18. The so-called press effect known from the room 12 & literature: that of the heat exchanger 13 is meanwhile, due to the partial pressure of the nitrogen over solid nitrogen, the corresponding position of the three-way valve 19 is disconnected in compressed hydrogen than in disconnected. During the sublimation period of the tube-stretched hydrogen, ie, relaxed hydrogen snakes 15, the adsorber 21 is also largely 60 able to absorb less nitrogen than when compressed is freed from moisture. Hydrogen at the same temperature. The sublimation

Die Sublimation wird erleichtert, wenn man die von aus komprimiertem Wasserstoff abgeschiedenem Umschaltung der Rohgas- und Sublimationsquer- festem Stickstoff durch den beispielsweise im Verlauf schnitte 10 bzw. 15 und die Umschaltung der Rein- einer nachfolgenden Wasserstoffverflüssigung in entgasquerschnitte und der stillgelegten Querschnitte 65 spanntem Zustand anfallenden Wasserstoff ist daher a bzw. 12 & zeitlich versetzt, und zwar folgender- nur dann möglich, wenn entsprechend dem Ausmaßen: Luft und Sauerstoff stehen im Wärmeaus- führungsbeispiel die Sublimation bei erhöhter Temtauscher9 im Wärmeaustausch, der Sauerstoffstrom peratur erfolgt, indem das Reingas jeweils bereitsThe sublimation is facilitated if one of the deposited from compressed hydrogen Switching of the raw gas and sublimation transverse solid nitrogen through the, for example, in the course sections 10 or 15 and the switchover of the pure and subsequent hydrogen liquefaction to degassing cross sections and the disused cross-sections 65 stressed state is therefore accumulating hydrogen a or 12 & staggered in time, namely the following - only possible if according to the dimensions: In the heat embodiment example, air and oxygen represent sublimation with an increased temperature exchanger9 In the heat exchange, the oxygen flow temperature takes place by the clean gas in each case

kurz vor dem Ende der Rohgasperiode umgeschaltet wird, so daß sich das die Rohgasperiode durchlaufende Rohrschlangensystem schon vor Beginn der Sublimationsperiode etwas erwärmen kann. Die Masse der Wärmeaustauschfläche muß hierbei wiederum so groß bemessen werden, daß die Kondensations- bzw. Sublimationswärme gespeichert werden kann.is switched shortly before the end of the raw gas period, so that the raw gas period running through The coil system can warm up a little before the sublimation period begins. the The mass of the heat exchange surface must in turn be dimensioned so large that the condensation or heat of sublimation can be stored.

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Entfernen von leicht kondensierbaren Bestandteilen aus bei tiefer Temperatur zu zerlegenden Gasgemischen durch Abkühlen mit kalten Zerlegungsprodukten in periodisch umschaltbaren Wärmeaustauschern mit je zwei oder mehr Querschnitten, von denen einer abwechselnd eine Kondensationsperiode, in der dem Gasgemisch die fühlbare Wärme und dessen leicht kondensierbaren Bestandteilen außerdem die latente Wärme entzogen wird, und eine Sublimationsperiode, in der diese Bestandteile wieder verdampft werden, durchläuft, während die übrigen Querschnitte von kalten reinen Zerlegungsprodukten durchströmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der Zerlegungsprodukte zu den Reingasquerschnitten des in der Sublimationsperiode befindlichen Wärmeaustauschers mindestens während des größten Teils dieser Periode unterbrochen wird und daß die Verdampfung der niedergeschlagenen Kondensate in an sich bekannter Weise bei Unterdruck erfolgt.1. Process for removing easily condensable components from at low temperature Gas mixtures to be broken down by cooling with cold decomposition products in periodically switchable heat exchangers each with two or more cross-sections, one of which alternates a condensation period, in which gives the gas mixture the sensible heat and its easily condensable components in addition, the latent heat is withdrawn, and a sublimation period in which these components to be evaporated again, passes through, while the remaining cross-sections of cold pure Decomposition products are flowed through, characterized in that the supply of the decomposition products to the clean gas cross-sections of the one in the sublimation period Heat exchanger interrupted at least during most of this period and that the evaporation of the precipitated condensates is known per se Way takes place at negative pressure. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck, bei dem die Kondensate verdampft werden, zwischen 0,05 und 0,5 ata liegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the pressure at which the condensates evaporated, is between 0.05 and 0.5 ata. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung der Kondensate bei Unterdruck durch Zugabe einer Spülgasmenge M3 von3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the evaporation of the condensates at negative pressure by adding an amount of purge gas M 3 of Ibis 3 A^iL,Ibis 3 A ^ iL, vorzugsweise vonpreferably from 1,51.5 unterstützt wird.is supported. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es in zwei Blöcken von Plattenaustauschern durchgeführt wird, wobei von den Querschnitten des einen Blocks jeweils einer vom Gasgemisch und der nächste von den Zerlegungsprodukten durchströmt wird, während von den Querschnitten des zweiten Blocks jeweils einer evakuiert und gegebenenfalls mit Spülgas beschickt und der folgende abgeschaltet wird, und wobei beim Umschalten die Kondensationsquerschnitte des ersten Blocks mit den Sublimationsquerschnitten des zweiten und die Reingasquerschnitte des ersten mit den abgeschalteten Reingasquerschnitten des zweiten Blocks gewechselt werden.4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that it is in two blocks is carried out by plate exchangers, with the cross-sections of one block in each case one is flowed through by the gas mixture and the next by the decomposition products, while one evacuated from each cross-section of the second block and possibly with it Purge gas is charged and the following is switched off, and the condensation cross-sections when switching of the first block with the sublimation cross-sections of the second and the clean gas cross-sections of the first with the switched off Clean gas cross-sections of the second block are changed. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es in zwei wechselbaren Röhrenwärmeaustauschern mit je einem von einem Mantel umgebenen Rohrschlangensystem durchgeführt wird, wobei durch das Innere des Rohrsystems des ersten Austauschers das Gasgemisch und durch den Außenraum des5. The method according to claims 1 to 3, characterized in that it is interchangeable in two Tubular heat exchangers, each with a pipe coil system surrounded by a jacket is carried out, being through the interior of the pipe system of the first exchanger the gas mixture and through the outer space of the ίο ersten Austauschers das Zerlegungsprodukt geführt wird, während in dem Rohrsystem des zweiten Austauschers die Sublimation stattfindet und der Außenraum des zweiten Austauschers stilliegt, und wobei beim Umschalten der Kondensationsquerschnitt des ersten Austauschers mit dem Sublimationsquerschnitt des zweiten und der Reingasquerschnitt des ersten Austauschers mit dem abgeschalteten Reingasquerschnitt des zweiten gewechselt wird.ίο first exchanger led the decomposition product while the sublimation takes place in the pipe system of the second exchanger and the outer space of the second exchanger is at a standstill, and when the condensation cross-section is switched over of the first exchanger with the sublimation cross-section of the second and the pure gas cross-section of the first exchanger is changed with the switched-off clean gas cross-section of the second. ao ao 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 46. The method according to any one of claims 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Kondensations- und Sublimationsquerschnitte und die Umschaltung der betriebenen Reingasquerschnitte auf die stilllgelegtenand 5, characterized in that the switching of the condensation and sublimation cross-sections and the switching of the operated Clean gas cross-sections on the disused «5 Reingasquerschnitte derart zeitlich versetzt wird, daß nach der Beladung der Kondensationsquerschnitte des ersten Austauschers zuerst dessen Reingasquerschnitte mit den abgeschalteten Reingasquerschnitten des zweiten Austauschers gewechselt werden, und daß nach teilweiser Erwärmung der beladenen Kondensationsquerschnitte des ersten Austauschers diese mit den Sublimationsquerschnitten des zweiten Austauschers gewechselt werden.«5 clean gas cross-sections are offset in time so that that after loading the condensation cross-sections of the first exchanger first its clean gas cross-sections with the switched-off clean gas cross-sections of the second exchanger be changed, and that after partial heating of the loaded condensation cross-sections of the first exchanger, these with the sublimation cross-sections of the second exchanger can be changed. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der latente Wärmeinhalt der leicht kondensierbaren Bestandteile des Gasgemisches in Röhrenwärmeaustauschern außer auf den Wandungen der Rohre auch auf einer in die Außenräume der Röhrenwärmeaustauscher eingefüllten Wärmespeichermasse gespeichert wird.7. The method according to claim 5, characterized in that the latent heat content of the easily condensable components of the gas mixture in tubular heat exchangers except on the walls of the tubes also on a filled in the outer spaces of the tubular heat exchanger Heat storage mass is stored. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß von den die Anlage verlassenden warmen Zerlegungsprodukten eine bestimmte Menge abgezweigt, mittels eines Gebläses in Richtung des Gemisches durch den abgeschalteten Reingasquerschnitt geführt, nach Abkühlung dem kalten Reingasstrom beigemischt und zusammen mit diesem durch den betriebenen Reingasquerschnitt geleitet wird.8. The method according to any one of claims 1, 4 and 5, characterized in that of the the A certain amount of hot decomposition products leaving the plant is diverted by means of a blower in the direction of the mixture through the switched off clean gas cross-section, after cooling, mixed with the cold stream of clean gas and together with this through the operated clean gas cross-section is passed. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß denjenigen Querschnitten, die abwechselnd die Kondensations- und die Sublimationsperiode durchlaufen, je ein Adsorber vorgeschaltet wird.9. The method according to any one of claims 1, 4 and 5, characterized in that the one Cross-sections that alternate between the condensation and sublimation periods, an adsorber is connected upstream. 10
60
10
60
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 882 541, 1040 575, 065 867, 1078 596;
Considered publications:
German Patent Nos. 882 541, 1040 575, 065 867, 1078 596;
USA.-Patentschriften Nr. 2 585 912, 3 064 441;
»Handbuch der Kältetechnik«, 8. Band (1957),
U.S. Patent Nos. 2,585,912, 3,064,441;
"Handbuch der Kältetechnik", Volume 8 (1957),
S. 319 bis 321.Pp. 319 to 321. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 809 568/210 6.68 ® Bundesdruckerei Berlin809 568/210 6.68 ® Bundesdruckerei Berlin
DEP1271A 1963-08-17 1963-08-17 Process for the removal of easily condensable components from gas mixtures which are to be decomposed at low temperatures Pending DE1271732B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP1271A DE1271732B (en) 1963-08-17 1963-08-17 Process for the removal of easily condensable components from gas mixtures which are to be decomposed at low temperatures

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP1271A DE1271732B (en) 1963-08-17 1963-08-17 Process for the removal of easily condensable components from gas mixtures which are to be decomposed at low temperatures
DEG0038488 1963-08-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1271732B true DE1271732B (en) 1968-07-04

Family

ID=25751448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEP1271A Pending DE1271732B (en) 1963-08-17 1963-08-17 Process for the removal of easily condensable components from gas mixtures which are to be decomposed at low temperatures

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1271732B (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2585912A (en) * 1947-11-01 1952-02-19 Hydrocarbon Research Inc Regenerator for the recovery of the cold content of gases
DE882541C (en) * 1951-08-08 1953-07-09 Linde Eismasch Ag Method and device for the separation or purification of gas mixtures
US3064441A (en) * 1958-12-09 1962-11-20 Union Carbide Corp Low temperature cleaning of an impurity-containing gas

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2585912A (en) * 1947-11-01 1952-02-19 Hydrocarbon Research Inc Regenerator for the recovery of the cold content of gases
DE882541C (en) * 1951-08-08 1953-07-09 Linde Eismasch Ag Method and device for the separation or purification of gas mixtures
US3064441A (en) * 1958-12-09 1962-11-20 Union Carbide Corp Low temperature cleaning of an impurity-containing gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2532099A1 (en) CRYOGENIC AIR SEPARATION PROCESS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
DE2516223C3 (en) Method and device for regenerating adsorbent
EP1724542B1 (en) Process and device for the recovery of products from synthesis gas
DE102005025651A1 (en) Process and apparatus for recovering products from synthesis gas
DE2943130A1 (en) METHOD FOR REMOVING UNWANTED GAS-SHAPED COMPONENTS FROM HOT EXHAUST GAS
DE2633227A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE RECOVERY OF A LOW-BOILING SUBSTANCE CONTAINED AS VAPOR IN A GAS
EP2997320A2 (en) Installation for reducing a carbon dioxide content of a gas flow which contains carbon dioxide and is rich in hydrocarbons, and a corresponding method
EP1674140B1 (en) Process and device for partial condensation
EP2213361A1 (en) Separation of volatile components from a gas flow
DE2548290A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING AIR
DE2132715A1 (en) SYSTEM AND PROCEDURE FOR CONTINUOUS HIGH PRESSURE CLEANING OF GASES
DE1266773B (en) Process for producing air enriched with oxygen to about 60 to 70%
DE1271732B (en) Process for the removal of easily condensable components from gas mixtures which are to be decomposed at low temperatures
DE3150624A1 (en) Process and equipment for separating a crude gas mixture
DE1259363B (en) Method of making oxygen and oxygen to about 70 percent air
DE102018006002B3 (en) Process for recycling argon
DE1284974B (en) Method for separating a gas mixture
DE1259915B (en) Method and device for heat exchange or for heat exchange and for cleaning gas mixtures in periodically switchable regenerators
DE2548291A1 (en) METHOD OF SEPARATING AIR BY ADSORPTION
DE3008577A1 (en) Oxygen and nitrogen mfr. from air in cryogenic plant - with inexpensive predrying of air via two absorbers filled with alumina gel and sepd. by cooler
EP1140323B1 (en) Method for separating hydrocarbons from a gas stream using a membrane separation device
DE2734934A1 (en) Heat recovery system for air separation - having regenerators with side stream to heat exchanger to ensure full heat recovery
DE538920C (en) Process for separating low-boiling gas mixtures using cold storage tanks
DE975393C (en) Process and device for cleaning or breaking down gas mixtures with adsorbable components
DE957845C (en) Process for defrosting a separation plant for mixtures of gases boiling at low temperatures