DE1751235A1 - Verfahren zur Gewinnung von Helium und Neon - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung von Helium und Neon

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DE1751235A1
DE1751235A1 DE19681751235 DE1751235A DE1751235A1 DE 1751235 A1 DE1751235 A1 DE 1751235A1 DE 19681751235 DE19681751235 DE 19681751235 DE 1751235 A DE1751235 A DE 1751235A DE 1751235 A1 DE1751235 A1 DE 1751235A1
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Guenther Dipl-Ing Dr Kobelt
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Description

  • 'Verfahren zur Gewinnung von Helium und Neon Die Erfindung betrifft-ein Verfahren zur Gewinnung von Edelgasen aus den Entspannungegasen von Luftzerlegungeanlagen, die insbesondere Stickstoff, Wasserstoff, Helium, Neon und eventuell Sauerstoff enthalteng nach einer Entfernung des in den Entspannungsgasen noch enthaltenen Wasserstoffs und nach Abscheidung der bei der Entfernung des Wasserstoffs entstandenen Verbrennungsprodukte durch Trocknung.
  • Es ist bekannt, aus den Entspannungegasen von Luftzerlegungsanlagen Helium und Neon in Anreicherungsanlagen zu gewinnen. Durch indirekten Wärmeaustausch werden dabei die verflüssigbaren Komponenten Stickstoff und Sauerstoff bei der Temperatur des flüssigen Stickstoffs kondensiert und das Helium und Neon angereichert aus den Anreicherungsanlagen abgezogen.
  • Bei großtechnischen Anreicherungaanlagen ist die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens vornehmlich abhängig von dem Verbrauch an flüssigem Stickstoff in den Anreicherungsanlagenp der in gesonderten VerflUssigungsanlagen hergestellt werden muß. Nachteilig ist hierbeit daß zur Gewinnung von Helium und Neon zwei getrennte Technologien angewendet werden. Das sind einmal die Herstellung von flüoeigem Stickstoff undzum anderen die Anweicheruns von Halium und Neon unter Verwendung des zuerst hergestellten flüssigen Stickstoffs. - Aufgabe der Brtindung ist est eine Technologie zu finden, bei der zur Gewinnung von Helium und Neon flüssiger Stickstoff nicht gesondert hergestellt und verbraucht worden muß, sondern der bei der Gewinnung von Helium' und Neon zusätzlich anfällt und wirtschaftlich in anderen Anlagen zur Gewinnung weiterer Edelgaseg vorzugsweise von Argon, Krypton oder Xenon, eingesetzt werden kann.
  • Die Aufgabe wird'erfindungegemäß dadurch gelöst, daß man die Entspannungsgase unter Druck einer nach dem Stirling-Prozeß arbeitenden Gas-Kältmaschine zufUhrt. Der Stirling-Prozeß stellt bekanntlich einen in sich geschlossenen Kaltgas-Kreisprozeß zwis chen 2 Isochoren und 2 Isothermen innerhalb der Gas-Kältemaschine dar, wobei als Kreislaufgas im allgemeinen Helium oder Wasserstoff verwendet wird. Aus dieser Gas-Kältemaschine werden die verflüssigbare Komponente Stickstoff, die mit Sauerstoff verunreinigt sein kanng verflüssigt zur weiteren Verwendung abgezogen und die nicht verflüssigbaren Komponenten am Kopf der Gas-I%ltemasel-iine angereichert und in Abhängigkeit von der Konzentration aus der Gas-Kältemaschine abgeführt.
  • Es ist bei diesem Verfahren möglich die Helium- und Neon-Anreicherung ohne einen zusätIchen Bedarf an flüssigem#Stickstoff durchzuführen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vielmehr die Komponente Stickstoff zusätzlich flüssig erzeugt und besonders wirtschaftlich in einer Tieftemperatur-Zerlegungsanlage eingesetzt worden. Dabei wird die Produktionskapazität dieser Tieftemperatur-Zerlegungsanlage erhöhtg inabeaondere wenn sie zur Gewinnung der Edelgase Argon, Krypton und Xenon betrieben wird@ Die Aweicherung der Inertgase in der Gas-Kältemaschine kann bis auf etwa 50 % erfolgens wann die Bntspannungegase der Gas-Kältemaschine unter einem Druck von mindestens 4 at zugeführt worden- Erhöht man den Druck das EntspannungoggLeen auf den maximalen Betriebedruok der Gaa-Kältemaachin0 von etwa 35 att so kann eine-' Anreicherung der Inertgase bis auf etwa 90 % erfolgeng wodurch die weiteren Aufbereitungskosten erheblich gesenkt werden können.
  • Beispiel Biner-nach dem Stirling-Prozeß arbeitenden Gaa-Kältemaschine werden nach vorheriger Entfernung des Wasserstoffe. und seiner Verbrennungsprodukte unter einem Druck von 4 at 52 Nm3/h eines Entspannungsgases von luftzerlegungsanlagen bestehend aus 195 Nm 31h Helium und Neong 0,5 N:m31h Sauerstoff und 50 NM3/h-Stickstoff zur Verflüssigung zugefüArt. Am Kopf der Gas-Kältemaschine läßt man die 1,5 Nm31h Helium und Neon"bis auf etwa 50 % anreichern und zieht sie zusammen mit 1,5 Nm3/h Stickstoff automatisch von der Konzentrati-on gesteuert aus diesem Kopf zur weiteren Aufbereitung ab. 4895 Nm3/h Stickstoff und 0#5 Nm31h Sauerstoff werden flüssig in die Ulärmeaustauscher einer Edelgaagewinnungsanlage eingespeist und dienen dort zur Erhöhung der Produktions-Icapazität derer Zerlegungsprodukte.

Claims (2)

  1. Patentansprüche : 1. Verfahren zur Gewinnung von Edelgasen aus den Entspannungsgasen von Luftzerlegunccisanlageng die insbesondere Stickstoffg Wasserstoff, Helium, Neon und eventuell Sauerstoff enthalten, nach einer Entfernung des in den Entspannungsgasen noch enthaltenen Wasserstoffs und nach Abscheidung der bei der Entfernung das Wasserstoffs entstandenen Verbrennungsprodukte durch Trocknungg dadurch gekennzeichnet, daß man die Entspannungegase unter Druck einer nach dem Stivling-Prozeß arbeitenden Gaa-Kältemaschine zuführt, aus dieser die verflüssigbare Komponente Stickstoffg die mit Sauerstoff verunreinigt sein kanng verflüssigt zur weiteren Verwendung abzieht und gegebenenfalls zur Gewinnung der Edelgase Argon, Krypton oder Xanon einer Tieftemperatur-Zerlegungsanlage zufUhrt und die nicht verflüssigbaren Komponenten Helium und Neon .am Kopf der Gas-Kältemaschine anreichern läßt und in Abhängigkeit von der Konzentration eus der Gas-Kältemaschine abführt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnatg daß die Entspannungegase der Gas-Kältemaschine unter einem Druck von mindestens 4 at zugeführt worden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnett daß die Entspannungsgaso der Gas-Kältemaschine unter einem Druck von etwa 35 at zugefUhrt werden. U
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1093382B (de) * 1958-07-23 1960-11-24 Druckmaschinenwerk Leipzig Veb Steuergetriebe fuer den Programmvorschub hydraulisch angetriebener Perforiermaschinen
DE1096381B (de) * 1958-07-22 1961-01-05 Leipzig Veb Druckmasch Werke Perforiereinrichtung fuer Papier, Karton u. dgl.
DE1138075B (de) * 1958-07-16 1962-10-18 Adrema Werke Gmbh Adressendruckmaschine
DE2504653A1 (de) * 1974-04-26 1975-11-13 Le T I Cholodil Verfahren zur reinigung eines neonhelium-gemisches

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