DE19507198A1 - Sepn. of organic vapours from air and gases by condensation - Google Patents

Sepn. of organic vapours from air and gases by condensation

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Abstract

Process to separate organic vapours from air and industrial gases by condensation under high pressure and sophisticated refrigeration parameters, with the aid of a cold scrubber. The organic material is recovered as liq. product and the loaded gas is compressed almost isothermally with water injection in a screw compressor and pre-cooled in a water pre-wash. The pre-cooled air stream (9) is cooled in two stages to very low temps. in a cold scrubber (10) by two cold carriers (11,12) of circulating air component condensate. The organic components are sepd. by direct condensation, and the cold carrier (11) brings the refrigeration performance into line for poor refrigeration parameters using an external cooling source (13), whilst the cold carrier (12) provides cooling with very refined refrigeration parameters. This cold is transferred to the cold carrier (12) by a heat exchanger (16). In the separator (15), any remaining condensate is brought to a higher pressure, and its cold content is used in a further exchanger (18 or 19). The condensate is then released as a light product (20) or mixed with the main product stream (21) and finally removed as water free product.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Abtrennung von organischen Dämpfen aus Luft und technischen Gasen, wobei die organischen Dämpfe als flüssige Wertstoffe gewonnen werden.The invention relates to a process for the separation of organic Vapors from air and technical gases, the organic vapors being liquid recyclables can be obtained.

Das Verfahren ist vorteilhaft anwendbar zur Abscheidung organischer Stoffe, die in Dampfform Luft- oder Gasströme belasten. Solche organischen Dämpfe treten in Raffinerien, Chemieanlagen, Druckereien und beim Befüllen von Lagertanks für Kohlenwasserstoffe in Tanklagern auf.The method is advantageously applicable for the separation of organic substances which are in Vapor form pollute air or gas flows. Such organic vapors occur Refineries, chemical plants, printers and when filling storage tanks for Hydrocarbons in tank farms.

Bekannt ist ein Verfahren (Offenlegungsschrift DE 43 03 670 A1), bei dem beladene Luft verdichtet wird und die Kondensationsleistung zur Verflüssigung der organischen Beladungen durch die bei der Nutzentspannung der Luft in einer Turbine entstehende Kälteleistung gedeckt wird. Dieses Verfahren ist einfach, es muß aber bei hoher Beladung der Luft ein erheblicher Teil der Luft zurückgeführt werden, um die erforderliche Kälteleistung aufzubringen, d. h., daß in solchen Fällen die Luftmenge des zu reinigenden Luft- oder Gasstroms den Kältebedarf nicht deckt. Die erforderliche Luftmenge kann z. B. vierfach größer sein. Das zieht größere Energieverbräuche, größere Ausrüstungen und erhöhte Installationskosten nach sich. Deshalb ist dieses Verfahren nur für geringe Beladungen wirtschaftlich anwendbar.A method is known (laid-open specification DE 43 03 670 A1) in which loaded Air is compressed and the condensation capacity to liquefy the organic loads due to the beneficial relaxation of the air in one Turbine emerging cooling capacity is covered. This procedure is simple, it However, if the air is heavily loaded, a considerable part of the air must be returned to provide the required cooling capacity, d. that is, in such cases the air volume of the air or gas flow to be cleaned does not meet the cooling requirement. The required amount of air can, for. B. four times larger. That attracts bigger ones Energy consumption, larger equipment and increased installation costs yourself. Therefore, this method is only economical for small loads applicable.

Besitzen die Inhaltsstoffe der Luft größere Anteile an leichten Komponenten, gehen diese Komponenten dampfförmig über die Turbine und fallen als Kondensat nach der Entspannung an. Eine Schädigung der Entspannungsturbine und ein unerwünschter Anstieg der Temperatur nach der Entspannung mit Einschränkung der Reinheiten der Luft sind die Folge.If the air contains more light components, go these components in vapor form via the turbine and fall off as condensate of relaxation. Damage to the expansion turbine and a undesirable increase in temperature after relaxation with restriction the result is the purity of the air.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Abtrennung organischer Dämpfe aus Luft und technischen Gasen anzugeben, das einstufig mit einer Kaltwäsche unter höherem Druck betreibbar ist, mit dem die organischen Wertstoffe flüssig zurückgewonnen werden und das hohe Beladungen der Luft mit gegebenenfalls hohen Anteilen leichter Komponenten und hoher Flüssigkeitsbelastung am warmen Ende der Kaltwäsche bei geringem investiven Aufwand ermöglicht.The object of the invention is to provide a method for separating organic vapors Air and technical gases to indicate the one-step with a cold wash under higher pressure can be operated with which the organic materials are liquid be recovered and the high loads of air with if necessary high proportions of light components and high liquid load on the warm End of cold wash with little investment.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die beladene Luft oder das be­ ladene Gas vom Schraubenverdichter eines Kaltluftprozesses angesaugt und verdichtet wird, wobei dieser vorzugsweise mit Wassereinspritzung arbeitet und bedarfsweise hohe Druckverhältnisse ermöglicht, nach der Verdichtung eine Direktkühlung mit Wasser und anschließend eine Direktkühlung und -kondensation mit einem umlaufenden Strom des abgeschiedenen wasserfreien Eigenkondensates erfolgt wobei der Kältebedarf der Kaltwäsche bei mäßigen Kälteparametern durch Einkopplung von Kälte einer Kaltdampf-Kälteanlage und verfügbarer Restkälte eines Kaltluft-Kälteteils und bei anspruchsvollen Kälteparametern allein durch Kälte eines Kaltluftteils gedeckt wird und leichte Komponenten gegebenenfalls "über Kopf" der Kaltwäsche gehen, wobei diese erst am Entspannungsende einer Kaltluftturbine anfallen bzw. flüssig gewonnen werden.According to the invention this is achieved in that the laden air or the be charged gas is sucked in by the screw compressor of a cold air process and is compressed, which preferably works with water injection and allows high pressure ratios, if necessary, after compression Direct cooling with water and then direct cooling and condensation with a circulating stream of the separated water-free self-condensate takes place with the cold requirement of cold washing with moderate cold parameters  Coupling cold of a cold steam refrigeration system and available residual cold one Cold air refrigeration part and, in the case of demanding cold parameters, only by cold one Cold air part is covered and light components if necessary "overhead" the Go cold wash, this only at the relaxation end of a cold air turbine accumulate or be obtained in liquid form.

Bei geringen Leistungen bzw. Luft-/Gas-Mengen wird erfindungsgemäß die Turbine und ihre Kälteleistung durch Kälte von verdampfendem flüssigen Stickstoff ersetzt und das Gas nach Bedarf unter Druck gewonnen.At low outputs or air / gas quantities, the turbine is used according to the invention and replaced their refrigeration capacity with refrigeration of evaporating liquid nitrogen and recovered the gas under pressure as needed.

Für hohe Anteile an leichten Komponenten ist die Kaltentnahme des Flüssigpro­ dukts der Obersäule an deren unteren Ende vorgesehen, so daß eine Wiederver­ dampfung der leichten Komponenten und deren Anreicherung in der Untersäule nicht möglich ist.For high proportions of light components, the cold extraction of the liquid pro is ducts of the upper column provided at the lower end, so that a rever steaming of the light components and their accumulation in the lower column not possible.

Die Einkopplung von Kälte mäßiger Parameter in der Untersäule der Kaltwäsche berücksichtigt den erhöhten Kältebedarf dieser Zone infolge mengenmäßig hohen Anteils ausgeschiedener Kondensate und unterstützt den Transport von Eiskristallen durch verbesserte Spülwirkung in die unteren wärmeren Zonen, in denen das Eis wieder schmilzt und die aufsteigende Dampfphase vorkühlt.The coupling of cold moderate parameters in the lower pillar of cold washing takes into account the increased cooling requirements of this zone due to high quantities Proportion of excreted condensates and supports the transport of ice crystals due to improved rinsing effect in the lower, warmer zones, in which the ice melts again and pre-cools the rising vapor phase.

Durch den gewählten Druck kann die Abscheidung der organischen Dämpfe be­ einflußt werden. Höhere Drücke unterstützen die Ausscheidung von organischen Bestandteilen und liefern gleichzeitig Kaltluft tieferer Temperatur auf Grund des höheren Enthalpiegefälles. D.h., es steht mehr Kälte bei anspruchsvolleren Para­ metern zur Verfügung, so daß eine Rückführung von Reinluft und deren Zumischung zur beladenen Luft in der Regel verzichtbar ist.The separation of the organic vapors can be due to the selected pressure be influenced. Higher pressures support the excretion of organic Components and deliver cold air at a lower temperature due to the higher enthalpy gradient. This means that there is more cold for more demanding Para meters available so that a return of clean air and its admixture to the laden air is usually dispensable.

Der Druck wird abhängig von der Analyse der organischen Belastungen vorzugs­ weise zwischen 3 und 10 bar gewählt. Die Temperatur auf der Druckseite der Turbine liegt zwischen -30 und -100°C; am Ende der Entspannung zwischen -80 und -160°C, je nach Art und Siedebereich der organischen Inhaltsstoffe der Luft bzw. des technischen Gases.The pressure is preferred depending on the analysis of the organic loads chosen between 3 and 10 bar. The temperature on the pressure side of the Turbine is between -30 and -100 ° C; at the end of relaxation between -80 and -160 ° C, depending on the type and boiling range of the organic substances in the air or the technical gas.

Die energetischen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens beruhen haupt­ sächlich auf dem Verzicht der Zumischung von Reinluft zur beladenen Luft bzw. zum beladenen Gas, d. h., die zu verdichtende Luft/Gas-Menge stellt ein Minimum dar. Gleichzeitig wird die Abscheidung leichtsiedender Komponenten durch höheren Druck und durch eine Kaltwäsche mit Entnahme ermöglicht. Durch Erhöhung der Rieseldichte im Bereich mäßiger Kälteparameter wird der Transport sich bildender Eiskristalle in der nichtgefrierenden Kälteträgermenge verbessert und damit einer Verstopfungsgefahr entgegengewirkt.The energetic advantages of the method according to the invention are based at all mainly on the renunciation of the admixture of clean air to the loaded air or loaded gas, d. that is, the amount of air / gas to be compressed is a minimum. At the same time, the separation of low-boiling components by higher ones Pressure and made possible by cold washing with removal. By increasing the Trickle density in the area of moderate cold parameters, the transport is formed Improved ice crystals in the non-freezing amount of coolant and thus one Counteracted risk of constipation.

Durch die Möglichkeit der Entgasung der Kälteträgerströme ist das Verfahren auch für sehr leichte organische Inhaltsstoffe bei relativ geringen Investitionskosten anwendbar.The method is also possible due to the possibility of degassing the coolant flows for very light organic ingredients with relatively low investment costs applicable.

Das Verfahren wird an Hand von fünf schematischen Zeichnungen beschrieben.The process is described using five schematic drawings.

Fig. 1 zeigt die Ausführung für organische Inhaltsstoffe der Luft bzw. des Gases ohne großen Mengenanteil leichtsiedender Komponenten. Fig. 1 shows the design for organic ingredients of the air or gas without large proportion of low-boiling components.

Fig. 2 zeigt die Ausführung für organische Inhaltsstoffe der Luft bzw. des Gases mit großem Mengenanteil an leichtsiedenden Komponenten. Unter leicht­ siedenden Komponenten werden organische Verbindungen mit 2 oder 3 C-Atomen verstanden. Fig. 2 shows the embodiment of the organic ingredients of the air or the gas with a large proportion of low-boiling components. Low-boiling components are organic compounds with 2 or 3 carbon atoms.

Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung des Verfahrens, bei der die Vorwäsche durch einen Abscheider und einen Oberflächenwärmeübertrager mit indirektem Wärme­ tausch ersetzt ist und der Kälteträger der Obersäule entgast wird. Fig. 3 shows an embodiment of the method in which the prewash is replaced by a separator and a surface heat exchanger with indirect heat exchange and the coolant of the upper column is degassed.

Fig. 4 zeigt eine Modifikation des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der der gesamte umlaufende Kälteträger entgast wird und der Kälteträger der Obersäule der Kaltwäsche durch einen Kaltspeicher für stark schwankenden Kältebedarf angepaßt ist. Fig. 4 shows a modification of the method according to the invention, in which the entire circulating coolant is degassed and the coolant of the upper column of the cold wash is adapted by a cold store for strongly fluctuating cooling requirements.

Fig. 5 zeigt eine Modifikation des erfindungsgemäßen Verfahrens für kleine Leistungen bzw. kurze Betriebszeiten, bei der die Kälteleistung durch verdampfenden flüssigen Stickstoff zur Verfügung gestellt wird. Fig. 5 shows a modification of the method of the invention for low power and short periods of operation, in which the cooling capacity is provided by vaporizing liquid nitrogen are available.

Die mit organischen Dämpfen beladene Luft 1 wird in einem Schraubenverdichter 2 mit Flüssigkeitseinspritzung (vorzugsweise Wasser) verdichtet und in einer Vor­ wäsche 4 mit dem Kühlmedium 3 nachgekühlt. Das abgeschiedene Sumpfprodukt 5, daß auch Anteile der organischen Begleitstoffe der Luft enthält, wird in einem Kühler 6 gekühlt, organische Bestandteile, z. B. Benzin in einem Abscheider 7 vom Kühlmedium 3 abgetrennt und als Wertstoff 8 abgegeben. Das Kühlmedium 3 wird zur beschriebenen Verwendung für die Einspritzung in den Schraubenverdichter 2 und zur Nachkühlung in die Vorwäsche 4 zurückgeführt. Die weitere Prozeßführung ist abhängig von der Analyse der Luft-Begleitstoffe und der Leistung der Anlage.The air loaded with organic vapors 1 is compressed in a screw compressor 2 with liquid injection (preferably water) and after-cooled in a pre-wash 4 with the cooling medium 3 . The deposited bottom product 5 , which also contains portions of the organic accompanying substances in the air, is cooled in a cooler 6 , organic components, for. B. gasoline in a separator 7 from the cooling medium 3 and released as a recyclable material 8 . The cooling medium 3 is returned for use as described for the injection into the screw compressor 2 and for after-cooling in the prewash 4 . The further process management depends on the analysis of the air accompanying substances and the performance of the system.

Nach Fig. 1 wird für organische Dämpfe mit geringem Anteil an leichtsiedenden Komponenten der vorgekühlte Luftstrom 9 in einer Kaltwäsche 10 mit dem vorge­ kühlten organischen Eigenkondensat als Kälteträger 11, 12 gewaschen, das im Sumpf der Kaltwäsche 10 abgezogen wird. Der Kälteträgerstrom 11 deckt den Kältebedarf der Untersäule bei mäßigen Kälteparametern und wird durch eine Fremdkältequelle 13, z. B. einer Kaltdampf-Kälteanlage abgekühlt. In der Untersäule der Kaltwäsche 10 wird bei hoher Beladung die Hauptmenge an organischen Dämpfen einschließlich Wasserdampf kondensiert.According to Fig. 1, the pre-cooled air stream is organic vapors with a low content of low-boiling components 9 in a cold wash 10 with the precooled organic self-condensate as a cold carrier 11, 12 washing, which is drawn off the bottom of the cold wash 10. The coolant flow 11 covers the cooling requirement of the lower column with moderate cooling parameters and is by an external cooling source 13 , z. B. cooled a cold steam refrigeration system. The main amount of organic vapors, including water vapor, is condensed in the lower column of the cold wash 10 when the load is high.

Der Kälteträger 12 deckt den Kältebedarf der Obersäule der Kaltwäsche 10, in der Restbeladungen und niedrigsiedende Komponenten abgeschieden werden und fließt als weiterer Kälteträgerstrom 11 der Untersäule der Kaltwäsche 10 zu. Der Kältebedarf der Obersäule der Kaltwäsche 10 wird durch Kaltluft gedeckt, die durch Entspannung der gereinigten, komprimierten Luft in einer Entspannungsturbine 14 anspruchsvolle Kälteparameter unter -100°C liefert. Die Kaltluft nach der Ent­ spannungsturbine 14 wird über einen Abscheider 15 zu einem Wärmeübertrager 16 geleitet, in dem der Kälteträger 12 abgekühlt und die Reinluft 17 auf Umgebungstemperatur vorgewärmt wird.The coolant 12 covers the cooling requirement of the upper column of the cold wash 10 , in which residual loads and low-boiling components are separated, and flows as a further coolant flow 11 to the lower column of the cold wash 10 . The cooling requirement of the upper column of the cold wash 10 is covered by cold air, which supplies demanding cooling parameters below -100 ° C. by relaxing the cleaned, compressed air in a relaxation turbine 14 . The cold air after the Ent tension turbine 14 is passed via a separator 15 to a heat exchanger 16 , in which the coolant 12 is cooled and the clean air 17 is preheated to ambient temperature.

Leichte Kondensate, die noch in geringen Mengen im Abscheider 15 anfallen können, werden auf höheren Druck gebracht und deren Kälte-Inhalt in einem Wärmeübertrager 18 oder einem Wärmeübertrager 19 zur Kühlung oder Vor­ kühlung von Kälteträgerströmen herangezogen, wofür auch andere Schaltungen denkbar sind. Die im Abscheider 15 anfallenden Kondensate stellen tiefsiedende, leichte Produkte 20 dar, die separat gewonnen oder dem Hauptstrom 21 der abgeschiedenen Kondensate einschließlich Wasser zugemischt werden können. Der Umlauf der wasserfreien Kälteträgerströme 11 und 12 erfolgt durch die Umlaufpumpe 22. Die Überschußmenge des Produkthauptstromes 21 des gewinn­ baren Wertstoffes einschließlich der Wasseranteile wird zum Abscheider 7 geführt und der organische Wertstoff 8 nach Abtrennung des Wassers im Abscheider 7 gewonnen. Das Wasser geht in den Kreislauf zurück, das Überschußwasser wird anderweitig genutzt.Light condensates, which can still accumulate in small amounts in the separator 15 , are brought to higher pressure and their refrigerant content is used in a heat exchanger 18 or a heat exchanger 19 for cooling or before cooling of coolant streams, for which other circuits are also conceivable. The condensates obtained in the separator 15 represent low-boiling, light products 20 , which can be obtained separately or mixed with the main stream 21 of the separated condensates, including water. The circulation of the water-free coolant flows 11 and 12 is carried out by the circulation pump 22 . The excess amount of the main product stream 21 of the recoverable recyclable material including the water components is passed to the separator 7 and the organic recyclable material 8 is obtained in the separator 7 after the water has been separated off. The water goes back into the cycle, the excess water is used for other purposes.

Nach Fig. 2 können organische Begleitstoffe der Luft mit hohem Anteil an leicht­ siedenden Komponenten dadurch gewonnen und die beladene Luft gereinigt werden, daß die leichten Produkte als Entnahmeprodukt 24 unterhalb der Obersäule der Kaltwäsche 10 auf einem Entnahmeboden 23 kalt entnommen werden und nach Abgabe ihres Kältevorrates an einen abzukühlenden Kälteträgerstrom 26 des Kälteträgers in einem Wärmeübertrager 25 als leichtes Produkt 20 separat gewonnen oder mit dem in der Vorwäsche 4 ausgeschiedenen Strom organischer Produkte vereinigt, im Abscheider 7 von Wasser getrennt und als Wertstoff 8 abgegeben werden. Der regenerativ vorgewärmte Kälteträgerstrom 26 wird entweder nach der Fremdkältequelle 13 als Kälteträgerstrom 27 zum Kälteträger 11 zugemischt oder der Fremdkältequelle 13 am kalten Ende als nachzukühlender Teilstrom des Kälteträgerstroms 28 zugeführt. Die im Abscheider 15 anfallenden geringen Mengen an leichten Kondensaten werden auch nach der Verfahrens­ variante nach Fig. 2 auf höheren Druck gebracht und ihr Kältevorrat genutzt, wobei im einfachsten Fall eine Zumischung zum Entnahmeprodukt 24 erfolgen kann, dessen Kältevorrat, wie beschrieben, im Wärmeübertrager 25 genutzt wird. Andere Schaltungen sind möglich.According to FIG. 2, organic accompanying substances in the air with a high proportion of low-boiling components can be obtained and the laden air can be cleaned in that the light products are removed as removal product 24 below the upper column of the cold wash 10 on a removal base 23 and after they have given up their cold supply to a coolant stream 26 of the coolant to be cooled, separately obtained as a light product 20 in a heat exchanger 25 or combined with the stream of organic products which has been eliminated in the prewash 4 , separated from water in the separator 7 and released as a valuable substance 8 . The regeneratively preheated coolant stream 26 is either admixed to the coolant 11 as a coolant flow 27 after the external cooling source 13 or supplied to the external cooling source 13 at the cold end as a partial stream of the coolant stream 28 to be cooled. The small amounts of light condensates accumulating in the separator 15 are also brought to higher pressure and their cooling supply is used according to the process variant according to FIG. 2, in the simplest case an addition to the removal product 24 can take place, the cooling supply, as described, in the heat exchanger 25 is being used. Other circuits are possible.

Fig. 3 zeigt eine besondere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Vorwäsche 4 durch einen Abscheider 30 und einen nachgeschalteten Oberflächenkühler 31 ersetzt ist und der Kälteträgerstrom 12 der Obersäule der Kaltwäsche 10 vor der Abkühlung im Wärmeübertrager 16 in einem Entgaser 32 durch Entspannung und gegebenenfalls thermisch entgast wird, bevor der entgaste Kälteträgerstrom 12 über die Pumpe 33 und den Kühler 34 zum Wärmeüber­ trager 16 geführt wird. Fig. 3 shows a special embodiment of the method according to the invention, in which the prewash 4 is replaced by a separator 30 and a downstream surface cooler 31 and the coolant flow 12 of the upper column of the cold wash 10 before cooling in the heat exchanger 16 in a degasser 32 by relaxation and, if appropriate is thermally degassed before the degassed coolant stream 12 is passed through the pump 33 and the cooler 34 to the heat exchanger 16 .

Fig. 4 zeigt eine weitere Variante, bei der im Unterschied zur Variante nach Fig. 3 der gesamte am warmen Ende der Kaltwäsche 10 anfallende Teilstrom organischer Kondensate in einem Entgaser 32 durch Entspannung oder gegebenenfalls thermisch entgast wird, so daß eine Pumpe vor der Entgasung nicht erforderlich ist und erst das entgaste Kondensat über die Umlaufpumpe 22 auf höheren Druck gebracht, anschließend über den Kühler 34 sowie durch drei Kältequellen (Fremdkältequelle 13, Wärmeübertrager 25 und 16) unterkühlt wird, wobei bedarfsweise der Kälteträger 12 der Obersäule der Kaltwäsche 10 in einem Kaltspeicher 36 bevorratet und damit die Spitzenbedarfsdeckung realisiert wird. FIG. 4 shows a further variant, in which, in contrast to the variant according to FIG. 3, the entire partial flow of organic condensates occurring at the warm end of the cold wash 10 is degassed in a degasser 32 by expansion or, if appropriate, thermally degassed, so that a pump does not degasify is required and the degassed condensate is first brought to a higher pressure by the circulation pump 22 , then subcooled by the cooler 34 and by three cooling sources (external cooling source 13 , heat exchangers 25 and 16 ), the cooling medium 12 of the upper column of the cold washing 10 being stored in a cold store if necessary 36 stocks and thus the peak demand coverage is realized.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens für kleine Leistungen, also geringe Mengen belasteter Luft/bzw. technischer Gase bzw. für geringe zeitliche Nutzung der Anlage. Dabei kann die Kälteleistung einer Luft-/Gasentspannungsturbine 14 durch die Kälteleistung eines Verdampfers 38 für flüssigen Stickstoff ersetzt werden, wodurch sich die festen Kosten verringern. Eine solche technische Lösung bietet sich besonders dann an, wenn die Reinluft unter Druck zur Verfügung stehen soll und eine Entspannung somit unerwünscht ist. FIG. 5 shows a further embodiment of the method according to the invention for small outputs, that is to say small amounts of polluted air or. technical gases or for short time use of the system. The cooling capacity of an air / gas expansion turbine 14 can be replaced by the cooling capacity of an evaporator 38 for liquid nitrogen, thereby reducing the fixed costs. Such a technical solution is particularly useful when the clean air is to be available under pressure and relaxation is therefore undesirable.

BezugszeichenlisteReference list

1 Beladenes Gas
2 Schraubenverdichter
3 Kühlmedium
4 Vorwäsche
5 Sumpfprodukt
6 Kühler
7 Abscheider
8 Wertstoff
9 Luftstrom
10 Kaltwäsche
11, 12 Kälteträgerströme
13 Fremdkältequelle
14 Entspannungsturbine
15 Abscheider
16 Wärmeübertrager
17 Reinluft
18, 19 Wärmeübertrager
20 leichtes Produkt
21 Produkthauptstrom
22 Umlaufpumpe
23 Entnahmeboden
24 Entnahmeprodukt
25 Wärmeübertrager
26, 27, 28 Kälteträgerströme
29 Rückführleitung
30 Abscheider
31 Oberflächenkühler
32 Entgaser
33 Pumpe
34 Kühler
35 Gas
36 Kaltspeicher
37 Gaspendelleitung
38 Verdampfer 1 loaded gas
2 screw compressors
3 cooling medium
4 prewash
5 bottom product
6 coolers
7 separators
8 recyclable material
9 airflow
10 cold wash
11 , 12 coolant flows
13 external cooling source
14 expansion turbine
15 separators
16 heat exchangers
17 clean air
18 , 19 heat exchangers
20 light product
21 Product main stream
22 circulation pump
23 extraction tray
24 Withdrawal product
25 heat exchangers
26 , 27 , 28 coolant flows
29 return line
30 separators
31 surface cooler
32 degasser
33 pump
34 cooler
35 gas
36 cold stores
37 Gas suspension line
38 evaporators

Claims (6)

1. Verfahren zur Abtrennung organischer Dämpfe aus Luft und technischen Gasen durch Kondensation unter erhöhtem Druck und anspruchsvollen Kälteparametern mit Hilfe einer Kaltwäsche, wobei die organischen Begleitstoffe als flüssige Wertstoffe gewonnen werden und das beladene bzw. hochbeladene Gas in einem Schraubenverdichter mit Wassereinspritzung nahezu isotherm verdichtet und in einer Vorwäsche durch Wasser vorgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einer an sich bekannten Kaltwäsche (10) der vorgekühlte Luftstrom (9) durch zwei Kälteträger (11), (12) als umlaufende Ströme des Eigenkondensates der Luftinhaltsstoffe in 2 Stufen auf anspruchsvoll tiefe Temperatur gekühlt wird, wobei die organischen Inhaltsstoffe durch Direktkondensation ausgeschieden werden und der Kälteträger (11) die Kälteleistung bei mäßigen Kälteparametern mit Hilfe einer Fremdkältequelle (13) einbringt, während der Kälteträger (12) Kälte mit sehr anspruchsvollen Kälteparametern zur Verfügung stellt., die in einem Wärmeübertrager (16) an den Kälteträger (12) übertragen wird, wobei im Abscheider (15) ggf. noch ausfallendes Restkondensat auf höheren Druck gebracht und dessen Kälte-Inhalt in einem weiteren Wärmeübertrager (18 oder 19) genutzt und das Kondensat als leichtes Produkt (20) abgegeben oder zum Produkthauptstrom (21) zugemischt und schließlich als wasserfreier Wertstoff (8) abgenommen wird.1.Procedure for separating organic vapors from air and technical gases by condensation under increased pressure and demanding cold parameters with the help of cold washing, whereby the organic accompanying substances are obtained as liquid valuable substances and the loaded or highly loaded gas is compressed almost isothermally in a screw compressor with water injection and is pre-cooled by water in a pre-wash, characterized in that in a cold wash ( 10 ) known per se, the pre-cooled air flow ( 9 ) through two coolants ( 11 ), ( 12 ) as circulating flows of the self-condensate of the air constituents in 2 stages to a demanding depth Temperature is cooled, the organic ingredients are excreted by direct condensation and the coolant ( 11 ) brings in the cooling capacity with moderate cooling parameters with the help of an external cooling source ( 13 ), while the cooling medium ( 12 ) cools with very demanding cooling parts provides ameters, which is transferred to the heat transfer medium ( 12 ) in a heat exchanger ( 16 ), residual condensate which may still be precipitated in the separator ( 15 ) being brought to higher pressure and its refrigerant content in a further heat exchanger ( 18 or 19 ) and the condensate is given off as a light product ( 20 ) or mixed into the main product stream ( 21 ) and finally removed as an anhydrous resource ( 8 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kälte für den Kälteträger (12) durch Entspannung der verdichteten und vorgekühlten Kaltluft in einer Entspannungsturbine (14) gewonnen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the cold for the coolant ( 12 ) is obtained by relaxing the compressed and pre-cooled cold air in a relaxation turbine ( 14 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältebedarf für den Kälteträger (12) durch verdampfenden Flüssigstickstoff gedeckt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the cooling requirement for the refrigerant ( 12 ) is covered by evaporating liquid nitrogen. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kaltwäsche (10) ein Entnahmeboden (23) vorgesehen ist, über den das Entnahmeprodukt (24), das den Hauptteil der leichten Komponenten enthält, kalt abgenommen und dessen Kälte-Inhalt in einem Wärmeübertrager (25) zur Vorkühlung des Kälteträgerstromes (26) verwendet wird, der nach Abkühlung als Kälteträgerstrom (27) dem Kälteträgerstrom (11) nach der Fremdkältequelle (13) zugemischt oder am kalten Ende des Rohrsystems der Fremdkältequelle (13) eingespeist wird, während die im Abscheider (15) anfallenden Kondensate nach Druckerhöhung in einem Wärmeübertrager einen Teilstrom des Kälteträgers (12) abkühlt oder zum kalten Entnahmeprodukt (24) vor dem Wärmeübertrager (25) zugespeist wird und die Menge des leichten Produkts (20) vergrößert, die alternativ mit dem in der Vorwäsche (4) anfallendem Sumpfprodukt (5) vereinigt wird und in diesem Fall die Menge des Wertstoffs (8) vergrößert.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that in the cold wash ( 10 ) a removal base ( 23 ) is provided, via which the removal product ( 24 ), which contains the main part of the light components, cold taken off and its cold content which is mixed with the refrigerant stream (11) to the external cold source (13) after cooling as a cooling medium stream (27) or fed at the cold end of the pipe system of the external cold source (13) is used in a heat exchanger (25) for precooling the refrigerant stream (26), while the condensates accumulating in the separator ( 15 ) after increasing the pressure in a heat exchanger cools a partial flow of the coolant ( 12 ) or is fed to the cold removal product ( 24 ) upstream of the heat exchanger ( 25 ) and increases the amount of light product ( 20 ), the alternative is combined with the bottom product ( 5 ) obtained in the prewash ( 4 ) and in this case the amount of the value fabric ( 8 ) enlarged. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkühlung durch einen Abscheider (30) und einen Oberflächenkühler (31) erfolgt und der Kälteträgerstrom (12) der Obersäule der Kaltwäsche (10) vor der Abkühlung im Wärmeübertrager (16) in einem Entgaser (32) durch Entspannung oder ggf. thermisch entgast wird, bevor dieser Teilstrom des Kälteträgers (12) über eine Pumpe (33) und den Kühler (34) zum Wärmeübertrager (16) gefördert wird.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the pre-cooling by a separator ( 30 ) and a surface cooler ( 31 ) and the coolant stream ( 12 ) of the upper column of the cold wash ( 10 ) before cooling in the heat exchanger ( 16 ) in a degasser ( 32 ) is degassed by expansion or, if necessary, thermally before this partial flow of the refrigerant ( 12 ) is conveyed to the heat exchanger ( 16 ) via a pump ( 33 ) and the cooler ( 34 ). 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte im Sumpf der Kaltwäsche (10) anfallende umlaufende Strom organischer Kondensate in einem Entgaser (32) durch Entspannung und/oder thermisch entgast wird und zwischen dem Sumpf der Kaltwäsche (10) und dem Entgaser (32) eine Pumpe nicht erforderlich ist, wobei das entgaste Kondensat als Kälteträger über die Umlaufpumpe (22) und den Kühler (34) auf die vorhandenen Kältequellen (Fremdkältequelle 13, Wärmeübertrager 25 und Wärmeübertrager 16) verteilt wird und bedarfsweise der Kälteträger (12) der Obersäule der Kaltwäsche (10) in einem Kaltspeicher (36) bevorratet wird.6. The method of claim 1 to 5, characterized in that the total obtained in the bottom of the cold wash (10) circulating stream of organic condensates in a degasser (32) by expansion and / or is thermally degassed and between the bottom of the cold wash (10) and a pump is not required for the degasser ( 32 ), the degassed condensate as a coolant being distributed via the circulation pump ( 22 ) and the cooler ( 34 ) to the available cold sources (external cold source 13 , heat exchanger 25 and heat exchanger 16 ) and, if necessary, the coolant ( 12 ) the upper column of the cold wash ( 10 ) is stored in a cold store ( 36 ).
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