DE1501760A1 - Verfahren zur Luftzerlegung - Google Patents

Verfahren zur Luftzerlegung

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DE1501760A1 DE19661501760 DE1501760A DE1501760A1 DE 1501760 A1 DE1501760 A1 DE 1501760A1 DE 19661501760 DE19661501760 DE 19661501760 DE 1501760 A DE1501760 A DE 1501760A DE 1501760 A1 DE1501760 A1 DE 1501760A1
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condenser
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air separation
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Claus-Dieter Fuhrmann
Melzer Dipl-Ing Gerhard
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RUDISLEBEN CHEMIEANLAGENBAU
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RUDISLEBEN CHEMIEANLAGENBAU
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Description

Verfahren zur Luftzerlegung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Luftzerlegung, das bei Luftzerlegungsanlagen verwendet wird, die mit einem oder mehreren außenliegenden Kondensatoren ausgerüstet sind und bei dem der gasförmige Stickstoff aus der Drucksäule dem oder den Kondensatoren zugeleitet und ein Teil davon vorher abgezweigt und einer Zusatzkondensation oder einem anderen für den Fachmann bekannten Verwendungszweck zugeführt wird. Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem die auf Verflüssigungstemperatur abgekühlte Luft in der Trennsäule einer Luftzerlegungsanlage in ihre Hauptbestandteile zerlegt wird. Diese Trennsäule wird meist als Zweisäulenapparat ausgeführt, der aus einer Drucksäule oder Verstärkungssäule als unterer Teil und einer Obersäule, bestehend aus einer Abtriebs- und Verstärkungssäule und einem zwischengeschalteten Kondensator besteht. Der in der Drucksäule aufsteigende Stickstoffdampf durchströmt die Rohre des zwischen Druck- und Obersäule befindlichen Kondensators und hierbei tritt eine Teilkondensation des dampfförmigen Stickstoffs durch die Verdampfung von Sauerstoff im Raum um die Rohre des Kondensators ein. Ein Teil des flüssigen Sauerstoffs und des dampfförmigen Stickstoffs wird aus dem Hauptkondensator abgezogen, um anschließend in einem Zusatzkondensator zu verdampfen bzw. zu kondensieren oder sie werden gemäß verfahrenstechnischer Schaltung anderen Verwendungszwecken zugeführt.
Aus apparatetechnischen Gründen wird bei größeren.Luftzerlegungsanlagen der konventionelle Zweisäulenapparat nicht mehr verwendet und statt dessen werden mehrere Einzelapparate eingesetzt, eine separate Drucksäule, ein einzelner oder mehrere Kondensatoren und eine separate Drucksäule, ein einzelner oder mehrere'Kondensatoren und eine separate Obersäule·
909848/0903
Gegenüber dem ersten Verfahren wird nur der für die Verdampfung des flüssigen Sauerstoffs benötigte dampfförmige Stickstoff dem oder den Kondensatoren augeführt und hier total kondensiert, worauf er dann als Rücklauf flüssigkeit für die Drucksäule sowie teilweise für die Obersäule verwendet wird· .
Der für die Verdampfung des flüssig aus dem oder den Kondensatoren abgezogenen Sauerstoffs im Zusatzkondensator benötigte Stickstoff wird in diesem Fall schon dampfförmig aus der Drucksäule -abgezogen. Bei der Anwendung des letztgenannten Verfahrens wurde jedoch festgestellt, daß die vorgesehene Leistung nicht erreicht werden konnte, da der thermodynamische Wirkungsgrad der Kondensatoren nicht ausreichte· Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Luftzerlegung zu entwickeln, durch welches durch Verbesserung der thermodynamischen Verhältnisse in außenliegenden Kondensatoren eine Leistungssteigerung großer Luftzerlegungsanlagen erzielt wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unter Anwendung des bekannten Verfahrens der Luftzerlegung, bei dem der gasförmige Stickstoff aus der Drucksäule dem oder den Kondensatoren zugeleitet und ein Teil davon vorher abgezweigt und einer Zusatzkondensation oder einem anderen für den Fachmann bekannten Verwendungszweck zugeführt wird, nunmehr der gesamte gasförmige Stickstoff aus der Drucksäule erst dem oder den Kondensatoren zugeführt wird.
Sin Teil des Stickstoffstromes wird gasförmig vom Kondensator, an der Stelle, die der Eintrittsstelle gegenüber liegt, wobei erforderlichenfalls ein Höhenunterschied zwischen Aus- und Eintritt vorgesehen werden kann, abgezogen und einem dem Fachmann bekannten Verwendungszweck,, wie beispielsweise einer Kondensation im Zusatzkondensator ader kälteleistender Entspannung in einer Stickstoff turbine usw· zugeführt.
909848/0903 - 3 - bad
Durch den Abzug dieses Teiles des gasförmigen ßt ic lest of fs, gegenüber der Eintrittsstelle, soll ein Querstrom erzeugt werden, der den Kondensatfilm des Stickstof fee an den Rohren an der Anströmseite sehr dünn hält und somit die thermodynamischen Eigenschaften des Kondensators verbessert. Der abgezogene gasförmige Stickstoff unterliegt beim Durchgang durch den Kondensator einer Nachrektifikation, so daß dieser dann mit erhöhter Reinheit vorliegt.
Der verbleibende gasförmige Stickstoff wird flüssig an der tiefsten Stelle des Stickstoffraumes des Kondensators abgesogen und der Druckeäule als Phlegma zugeleitet.
Sie Erfindung soll nachstehend an einem AuefUhrungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeiohnung zeigt eine ichematische Darstellung des Verfahrens.
Der gesamte dampfförmige Stickstoff strömt über die Leitung 1 aue der Drucksäule 2 in die Kondensatoren
3 af 3 b. Hier befindet sich der dampfförmige Stickstoff im Raum um die Rohre und der von der Obersäule
4 über die Leitung 5 kommende flüssige Sauerstoff in den Rohren. Durch eine an den Kondensatoren 3 β-ΐ 3 b günstige gewählte Stutzenanordnung wird im Raum um die Rohre eine Querströmung des dampfförmigen Stickstoffs erreicht, die die Filmdicke des herabfließenden Kondensats in den Kondensatorrohren verringert, wodurch sich die Wärmedurchgangszahl stark verbessert. Außerdem tritt eine Teilkondensation mit ihrer verstärkenden Wirkung ein. Durch die Ausnutzung dieser verstärkenden Wirkung der Teilkondensation erfolgt eine Vergrößerung der Temperaturdifferenz zwischen dem kondensierenden Stickstoff und dem verdampfenden Sauerstoff. Die flüssige Phase des Stickstoffs wird über die Leitung 6 wieder in die Untersäule 2 zurückgeleitet.und der restliche dampfförmige Stickstoff mit erhöhter Reinheit einschließlich Inertgasen über die Leitung 7 aus
909848/0903
BAD ORIGINAL
den Kondensatoren 3 aj 3 b abgezogen und dem Zusatzkondensator oder anderen Verwendungszwecken zugeführt.Der gasförmige Sauerstoff strömt inzwischen über Leitungen 8 zur Obersäule 4 zurück.
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Claims (1)

  1. Verfahren zur Luft ζ er legung, das "bei Luftzerlegungsanlagen verwendet wird, die mit einem oder mehreren außenliegenden Kondensatoren ausgerüstet sind und bei dem der gasförmige Stickstoff aus der Drucksäule dem oder den Kondensatoren zugeleitet und ein Teil davon vorher abgezweigt und einer Zusatzkondensation oder einem anderen für den Fachmann bekannten Verwendungszweck zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nunmehr der gesamte gasförmige Stickstoff aus der Drucksäule erst dem oder den Kondensatoren zugeführt wird, ein Teil des Stickstoffes gasförmig von dem oder den Kondensatoren, an der Stelle, die der Eintrittsstelle gegenüberliegt, wobei erforderlichenfalls ein Höhenunterschied zwischen Ein- und Austrittsstelle vorgesehen werden kann, abgezogen und einem dem Fachmann bekannten Verwendungszweck zugeführt und der im Hauptkondensator verflüssigte Teil des Stickstoffs der Drucksäule zugeführt wird.
    909848/0903
    luycil lArt./ a . .-·.■.,.·_ η,-, ι ja·.; j ,ia»/V)J»iufig:>ew. v. 4. S*.
    Leerseite
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EP0681153A1 (de) * 1994-05-04 1995-11-08 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP1110588A1 (de) * 1999-12-23 2001-06-27 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Apparat zur Trennung durch Destillation und Verfahren zur Reinigung eines Verdampfer-Kondensators des Apparats

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