DE2532099A1

DE2532099A1 - Kryogenes luft-trennverfahren und vorrichtung zu seiner durchfuehrung

Info

Publication number: DE2532099A1
Application number: DE19752532099
Authority: DE
Inventors: Thomas Edward Cormier; William James Mcauley
Original assignee: Air Products and Chemicals Inc
Current assignee: Air Products and Chemicals Inc
Priority date: 1974-07-22
Filing date: 1975-07-18
Publication date: 1976-02-12
Also published as: BR7504565A; FR2280043A1; NL7508750A; BE830856A; DE2532099B2; FR2280043B1; GB1507187A; JPS5149194A; US3967464A; CA1020080A

Description

DIPL.-INQ. H. STEHMANN 85 kürn3:rg 2 ESSENWE NSTRASSE 4-ί DIPL.-PHYS. DR. K. SCHWEINZER telefon: 0911/205727 DIPL.-INQ.DR.M.RAU m_EG_RAMM._{ADRESSE: STEHPATENT}

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PATENTANWÄLTE BANKKONTEN:

DEUTSCHE BANK AG. NÜRNBERG BLZ 76070012 KONTO NR. 341164 - _ _ _{o Λ Λ Λ} POSTSCHECKKONTO: NORNBERG <570ίΊ-ί59

2532099 Nürnberg, 17. Juli 1975 172o/48

Air Products and Chemicals Inc, Allentown, Pennsylvania l8lo5*

(USA)

"Kryogenes Luft-Trennverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung"

Die Erfindung betrifft ein kryogenes Luft-Trennverfahren für gesteigerte Ausbeute bei der Gewinnung wenigstens eines gasförmigen Produktstromes aus einem Beschickungsluft-Strom und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bekanntlich war der Bedarf an Stickstoff für inerte Atmosphären in der metallurgischen Industrie und in anderen Industriezweigen der wesentliche Grund für die Entwicklung von Großanlagen zur kryogenen Lufttrennung«, Dementsprechend wurden Lufttrennanlagen entwickelt, die Stickstoff hoher Reinheit liefern; bei bekannten Anlagen dieser Art wird aber ein erheblicher Anteil des abgeschiedenen Stickstoffs benötigt, um als Verlustströmung das Wasser und das CO₂ abzuleiten, die beide aus dem Beschickungsluftstrora in den Haupt-Umsteuerwärmetauschern herausgefroren werden. Daher kann bei derartigen Anlagen nur etwa 50 % oder sogar noch weniger desjenigen Stickstoffes, der in dem Beschickungsluftstrom enthalten ist, als Stickstoff-Nutzprodukt gewonnen werden.

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Für das Auftrageverheitnla gilt die Gebohrenordnung der Deutschen Patentanwaltskammer. - Gerichtsstand für Leistung und Zahlung: Nürnberg.

Gespräche am Fernsprecher haben keine riichtavsrtindllchi Wirkung.

In jüngerer Zeit besteht ein steigender Bedarf an gasförmigem Stickstoff in der chemischen Industrie für Verfahren, bei denen der Stickstoff für Einhülloperationen und andere Anwendungen benutzt wird. Wo die Anforderungen an die Reinheit die Gewinnungskosten für ultrareinen Stickstoff nicht rechtfertigen konnten, welcher mit kryogenen Anlagen herkömmlicher Art gewonnen wird, wurden nichtkryogene Techniken zur Gewinnung von Stickstoff angewandt. So wurde etwa Stickstoff aus der Luft gewonnen, indem der Sauerstoff der Luft in einer Verbrennungskammer unter Verwendung von Erdgas, öl od. dgl. als Brennstoff verzehrt wurde, mit anschließender Nachbehandlung zur Entfernung des größten Teiles des Kohlendioxid und des Wassers, um einen Stickstoff-Produktstrom zu erzielen, der nur noch annehmbare Anteile an Wasser und Kohlendioxid enthält. Wenn auch solche Verbrennungsverfahren im allgemeinen einen geringeren Aufwand an Kapitalinvestitionen als herkömmliche kryogene Luft-Trennungsanlagen erfordern, sind die Betriebskosten bei Verbrennungsprozessen jedoch wesentlich angestiegen, nämlich wegen der jüngsten Kostensteigerungen für die Brennstoffe, die für den Verfahrensschritt der Verbrennung benötigt werden. Gleichzeitig stieg auch der Bedarf an Stickstoff, dessen Reinheit höher sein sollte, als bei Stickstoff, der durch derartige Verbrennungsprozesse gewonnen wird. Diese Umstände führten zu einem ernsthaften Bedarf an Groß-Luft-Trennungsanlagen, die geeignet sind, größere Mengen an Stickstoff hoher Reinheit bei geringeren Kosten gegenüber herkömmlichen kryogenen Anlagen zu gewinnen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung wesentlich größerer Mengen an

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Nutzprodukt-Stickstoff bei geringeren Kosten als mit den bekannten kryogenen Luft-Trennanlagen zu schaffen. Dabei soll jedoch nicht nur die Menge des gewonnenen Stickstoffes bei reduzierten Betriebskosten ansteigen, sondern der gewonnene Stickstoff soll auch wesentlich höhere Reinheit aufweisen, als Stickstoff, der durch die bekannten Verbrennungsverfahren gewonnen wird; insbesondere soll Stickstoff mit einem Reinheitsgrad von mindestens 98 % zu Kosten gewonnen werden, die gleich oder sogar niedriger sind als bei Anwendung der Verbrennungsverfahren. Schließlich soll auch der gesamte Energiebedarf bei der Stickstoffgewinnung bedeutend gesenkt werden«,

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß ein Beschickungsstrom komprimierter Luft zunächst im Zuge seines Durchlaufes durch einen sogenannten Druckschwankungs-Adsorptionstrockner (pressureswing adsorption drier) getrocknet und daraufhin abgekühlt wird, woraufhin im Durchlauf durch einen in seiner Richtung umkehrenden Kanal eines Wärmetauschers in Gegenströmungs-Wärmeaustausch mit wenigstens einem kälteren Produktstrom Kohlendioxid aus dem Beschickungsluftstrom entfernt wird, daß daraufhin der so gekühlte Beschickungsluftstrom in einem zweistufigen Druck-Destillationssystem mit Hochdruck- und Niederdruck-Säulen getrennt wird, um wenigstens einen Niederdruck-Stickstoff-Produktstrom und wenigstens einen anderen Niederdruckstrom zu erzielen, von welchem wenigstens ein Teil durch den Druckschwankungs-Adsorptionstrockner geleitet wird, um diesen bei einem Druck zu regenerieren, der niedriger ist als der des Beschickungsstromes komprimierter Luft, während wenigstens

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ein Teil des genannten Stickstoff-Produktstromes durch jenen Kanal im Umkehr-Wärmetauscher geschickt wird, um diesen durch Sublimieren des abgeschiedenen Kohlendioxids zu regenerieren, mit Abnahme dieses Stickstoffstromes nach Durchlauf durch den Umkehr-Wärmetauscher als den Stickstoff-Produktstrom der angestrebten Reinheit.

Die Druckschwankungs-Adsorptionstrockner, durch die der Beschickungsstrom komprimierter Luft zunächst hindurchgeleitet wird, arbeiten wärmefrei und dienen dazu, dieser Luft im wesentlichen ihre gesamte Feuchtigkeit zu entziehen, ehe dieser so vorgetrocknete Beschickungsstrom durch die Strömungskanäle des Umkehr-Wärmetauschers geleitet werden, in den dieser Beschickungsstrom gekühlt und das in ihm enthaltene Kohlendioxid an den kalten Oberflächen der Umkehr-Wärmetauscher-Luftwege ausgefroren wird. Die so behandelte Beschickungsluft wird daraufhin verflüssigt und im Destillationssystem derart getrennt, daß eine große Menge Stickstoffes hoher Reinheit gewonnen wird. Der größte Teil oder der ganze so abgetrennte Stickstoff wird durch Strömungskanäle des Umkehr-Warmetauschers geleitet, um das niedergeschlagene Kohlendioxid zu sublimieren, und dieser Stjfckstoff-Strom, der das desorbierte Kohlendioxid enthält, wird als Produktstrom hoher Reinheit abgezogen, in dem der Stickstoff eine Reinheit von 99 % oder sogar noch darüber aufweist. Da nicht der gesamte abgetrennte Stickstoff-Strom für das Regenerieren des Umkehr-Wärmetauschers benötigt wird, kann zusätzlich ein Stickstoffstrom ultrahoher Reinheit- abgezogen werden, nämlich einer Reinheit, die in der Größenordnung von 99,9 % und darüber liegt.

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Die Adsorptionstrockner werden mittels einer relativ kleinen Menge an Reinigungsgas regeneriert, das aus der Niederdrucksäule des Destillationssystemes abgezweigt und in einem nicht umkehrbaren Durchlauf des Wärmetauschers aufgeheizt wird. Dieser Strom an Reinigungsgas kann einen Anteil eines sauerstoffreichen Stromes enthalten, der einen Sauerstoffanteil in der Größenordnung von 5o bis nahezu loo % Sauerstoff aufweist, oder es kann sin bei diesem Reinigungsgas um einen stickstoffreichen Strom handeln, der 5o % bis zu nahezu loo % Stickstoff aufweist, abhängig davon, an welcher Stelle der Destillationssäule dieser Strom abgezogen wird. Zusätzlich können auch sowohl Sauerstoff hoher Reinheit als auch das sauerstoffreiche Reinigungsgas als Produktströme gewonnen werden, die für verschiedene Anwendungsfälle nützlich sind.

Nach der Erfindung können auf diese Weise wesentlich größere Mengen an Produkt-Stickstoff aus der Beschickungsluft bei deutlich niedrigeren Energiekosten gewonnen werden. Zum Beispiel kann bis zu 9o % des Stickstoffes, der in der Beschiokungsluft enthalten ist, gewonnen werden, so daß eine Energieersparnis in der Größenordnung von 4o % je Volumeneinheit des Stickstoff-Produktstromes durch Anwendung dieser Erfindung erzielt werden kann. Alternativ kann, wenn die Gewinnung von Sauerstoff hoher Reinheit maximiert werden soll, durch Anwendung dieser Erfindung eine Energieersparnis in der Größenordnung von 2o % erzielt werden,,

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung dargestell-

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ten Ausführungsbeispiels für eine bevorzugte Vorrichtung zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es zeigt

Pig. 1 ein vereinfachtes Flußdiagramm zur

Darstellung des Gesamtkreislaufes für die Lufttrennung und

Pig. 2 ein vereinfachtes Flußdiagramm zur

Darstellung eines im Zusammenhang mit dem Gesamtkreislauf nach Fig. 1 benutzbaren Destillationssystems.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird ein Beschiokungs-Luftstrom zunächst in einem mehrstufigen Kompressor komprimiert, der aus einer ersten Verdichter-Stufe Io und einer zweiten Verdichter-Stufe 12 besteht und einen herkömmlichen Zwischenkühler 14 zwischen diesen beiden Stufen lo, 12 und einen Nachkühler 16 aufweist. Die komprimierte kalte Luft, die einen Druck in der Größenordnung von loo bis 15o psig (etwa 7 bis lo,5 kp/cm Überdruck) aufweisen kann, wird dann durch einen Phasenabscheider 18 geleitet, in dem das kompensierte Wasser abgetrennt wird, um eine erste Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes im Beschickungs-Luftstrom herbeizuführen. Beispielsweise wird die ursprünglich im Beschickungs-Luftstrom enthaltene Feuchtigkeit in diesem Phasenabscheider zu 78 bis 90 % aus der Luft entfernt»

Der komprimierte Beschickungs-Luftstrom verläuft dann vom Wasser- oder Phasenabscheider 18 durch eine Leitung 2o zu einem Vierwege-Ventil 22, das diesen Beschickungs-Luftstrom alternativ durch Leitungen 24 oder 26 zu einem von zwei Trocknern 28 leitet. Die Trockner/arbeiten nach dem

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Adsorptionsprinzip; sie können mit beliebigem zur Adsorption von Feuchtigkeit geeignetem Material gefüllt sein, wie etwa Silicagel, einem molekularen Sieb oder aktivierter Holzkohle; jedoch wird aktiviertes Alumina bevorzugt, nämlich wegen seiner Resistenz gegen Abbau, wegen seiner hohen Adsorptionskapazität für Wasser, wegen seiner vergleichsweise niedrigen Kosten und besonders wegen der relativ einfachen Möglichkeit der Regenerierung bei Umgebungstemperaturen von etwa 29° C bis 48° C.

Die Adsorptions-Trockner 28 sind vom sogenannten "wärmefreien" Typ, do ho, es wird keine zusätzliche Wärme dem Trockner über den Reinigungsstrom zugeführt, der den Trochner 28 regeneriert, wie es bei herkömmlichen kryogenen Luft-Trennungsanlagen der Fall ist, die Adsorber benutzen, die mit aufgeheizter Luft oder aufgeheiztem Stickstoff regeneriert werden. Anstatt ein Aufheizen der Trockner 28 oder des Reinigungsstromes zu benötigen, wird ein Niederdruck-Strom bei Umgebungstemperatur benutzt, so daß die Trockner 28 etwa in der Art betrieben werden, die als sogenannte Druck-Schwankungs-Adsorption (pressure-swing adsorption) bekannt ist. Beispielsweise liegt der Druck des Niederdruck-Reinigungsgasstromes vorzugsweise in der Größenordnung von 75 bis 95 % tiefer als der Druck des komprimierten Beschickungs-Luftstromes.

Bei geeigneter Auswahl des jeweiligen Adsorptionsmateriales sowie der Abmessungen des Adsorptionsgefäßes und der Zykluszeit wird der Beschickungs-Luftstrom vorzugsweise getrocknet bis zu einem Taupunkt in der Größenordnung

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von - 18° C bis - 4o° C, was einem Feuchtigkeitsgehalt im Bereich zwischen I6o und Io ppm (parts per million = Teile pro Million) bezogen auf das Volumen des Beschickungs-Luftstromes entspricht. Dies entspricht also ο,οΐβ bzw. ο,οοΐ Vol.%. Auf diese Weise wird nahezu die gesamte Feuchtigkeit aus dem Beschickungs-Luftstrom in den Adsorptions-Trocknern entfernt, während sie mit Kohlendioxid gesättigt bleiben, so daß im wesentlichen kein Kohlendioxid in den Trocknern entfernt wird.

Die Ausgangsleitungen Jo und 32 der Adsorptions-Trockner sind über Absperrventile J>k bzw. 35 an eine gemeinsame Leitung 36 geführt, durch die die komprimierte und getrocknete Luft zu einem Vierwege-Ventil 38 weitergeleitet wird. Dieses Ventil 38 arbeitet derart, daß alternativ der Beschickungs-Luftstrom durch die eine oder die andere Umsteuerleitung 42 bzw. 44 geführt wird, die zu einem umsteuerbaren Wärmetauscher 4o führen. Dieser umsteuerbare Wärmetauscher 4o kann herkömmlich aufgebaut sein, so etwa nach Art des bekannten Platten-Wärmetauschers, der eine Vielzahl von Platten und dazwischen verlaufenden Durchlässen aufweist, wie es in der Wärmetauschertechnik bekannt ist. Zwar kann der Wärmetauscher 4o einstufig aufgebaut sein; vorzugsweise ist er jedoch mehrstufig aufgebaut, so daß z. B. eine erste Stufe 46 und eine zweite Stufe 48 vorhanden sind, die in ihrem Inneren in ihrem Verlauf sich umkehrende Durchlaufkanäle 42a bis 44a bzw. 42b bis 44b aufweisen,, In diesem Wärmetauscher wird somit die komprimierte Beschiekungs-Luft abgekühlt, und das Kohlendioxid wird an den inneren Oberflächen der umkehrenden Wärmetauscher-Durchlaufkanäle als Eis herausgefroren und zwar zusammen mit dem restlichen Wasserdampf,, Beispielsweise kann die Beschickungsluft in dem Wärme-

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tauscher 4o bis auf - I6o° C bis - 165° C abgekühlt werden_o Die herabgekühlte Beschickungsluft strömt dann durch eine der Umkehr-Leitungen 5o bzw. 52 und Absperrventile 54 bzw. 56 zu einer Leitung 58, durch die sie in ein Zweifach-Druckdestillationssystem 60 gelangt, dessen Wirkungsweise im einzelnen unten unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wirdο Hier sei lediglich allgemein gesagt, daß dieses Zweifach-Druckdestillationssystem 60 den Beschickungs-Luftstrom durch herkömmliche kryogene Destillationstechniken verflüssigt und auftrennt, um so mindestens einen Niederdruckstrom von Produkt-Stickstoff und einen Niederdruck-Reinigungsstrom mit variabler Stickstoff-Sauerstoff-Zusammensetzung zu erzeugen. Zusätzlich kann ein Hochdruck-Stickstoffstrom abgezogen und für Kühlzwecke entspannt werden, und bei Bedarf kann ferner ein Strom hochreinen Sauerstoffes erzeugt werden.

Wie in Pig. I dargestellt, verläßt der Niederdruck-Stickstoffstrom das Destillationssystem 60 durch eine Leitung 62, während ein Hochdruck-Stickstoffstrom das Destillationssystem 60 durch eine Leitung 64 verläßt. Der Hochdruck-Stickstoffstrom wird in einem nicht umkehrbaren Durchlauf des Wärmetauschers 4o auf eine Temperatur in der Größenordnung von -84° C bis -I50⁰ C aufgewärmt, und zwar im Gegenstrom-Wärmeaustausch mit dem Beschickungs-Luftstrom, der gleichzeitig damit entsprechend abgekühlt wird. Der so aufgewärmte Hochdruck-Stickstoffstrom wird dann in einen Expander 68 übergeben, der vorzugsweise nach dem Turbinenprinzip arbeitet, und darin auf eine niedrigere Temperatur entspannt, um eine zusätzliche Kühlung durch Wärmetausch mit dem Beschickungsluftstrom zu erzielen. Der entspannte Niederdruck-Stickstoffstrom in der Leitung 7o wird mit dem

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entsprechenden Strom in der Leitung 60 zusammengeführt, .und dieser so kombinierte Niederdruck-Stickstoffstrom wird durch eine Leitung 72 und eines der Absperrventile 74 bzw. J6 sowie die Umkehrleitungen 50, 52 in einen der Durchlaufkanäle des Wärmetauschers 4o geschickt. Alternativ dazu kann aber auch bis zu 2o % des Stickstoffes aus der Leitung durch eine Leitung 73 und nichtumkehrbare Durchlaufkanäle 73a bzw. 73b abgezogen und über eine Abgabeleitung 75 als Stickstoff ultrahoher Reinheit ausgegeben werden. Dieser überschüssige Stickstoff, der für das Regenerieren des Umsteuer-Wärmetauschers 4o nicht benötigt wird, kann natürlich auch an anderer Stelle als aus der Leitung 72 abgezogen werden, so etwa direkt aus der Destillationssäule oder an irgendeiner Stelle zwischen dieser Säule und dem Wärmetauscher 4o.

Beim Durchlauf durch die Umkehr-Durchlaufkanäle des Wärmetauschers 4o wird der Niederdruck-Stickstoffstrom bis auf eine Temperatur in der Gegend von 29° C bis 48° C aufgewärmt, womit die Wärmetauscher-Durchläufe regeneriert werden, indem das feste Kohlenstoffdioxid und der Spurenanteil an Restwasser, die in den Wärmetauscher-Durchlaufkanälen ausgefroren wurden, sublimiert werden. Daraufhin durchläuft dieser Stickstoff-Produktstrom mit einem Druck in der Größenordnung von 2 bis psig, (etwa o,15 bis 1,5 kp/cm Überdruck) ein Vierwege-Ventil 38 und wird dann als Produktstrom hoher Reinheit durch eine Leitung 78 als Stickstoff mit einer Reinheit abgezogen, die wesentlich oberhalb 98 % - etwa bei 99,5 % liegt, die aber sogar oberhalb 99,9 % Stickstoff liegen kann. Dank der im wesentlichen vollständig erfolgenden Entfernung von Wasser in den Trocknern 28 ist der Spurenanteil von Restwasser, das in den Umkehr-Durchlaufkanälen des Wärmebauschers 4o abgelagert ist, nur in der Größenordnung von

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2j5o bis l4 ppm bezogen auf das Volumen; dieser Betrag macht nur etwa o,o23 VoI _o$ bis ο,οοΐ4 Vol.$ des Stickstoff-Produktstromes aus. Das Kohlendioxid, das aus den Umkehr-Durchlaufkanälen des Wärmetauschers 4o mittels des Stickstoff-Produktstromes sublimiert wurde, kann in der Größenordnung von 35o bis 650 ppm bezogen auf das Volumen liegen; das bedeutet 0,035 Vol.# bis 0,0065 Vol.% des Stickstoff-Produktstromes. Dank des hohen Grades der Stickstoff-Sauerstoff-Trennung, die in dem Destillationssystem 60 erfolgt, beträgt der Sauerstoffanteil im Stickstoff-Produktstrom nur etwa 50 ppm (0,005 Vol.^). Er kann zwar auch einen Wert von 1,000 ppm (o,l VoI«$) annehmen, aber vorzugsweise wird er in der Größe von loo bis 5oo ppm (o,ol Vol.$ bis 0,05 Vol.#) des Stickstoff-Produktstromes erhalten. Auf diese Weise kann durch Verwendung der Vor-Trockner 28 zur Waseer-Entfernung und durch Regenereiren der Umsteuer-Wärmetauscher mittels des Stickstoff-Produktstromes im wesentlichen der gesamte Stickstoff, der im Beschikungs-Luftstrom enthalten ist, als Stickstoff-Produktstrom hoher Reinheit gewonnen werden, während andererseits herkömmliche Stickstoffgewinnungsanlagen Kreisläufe aufweisen, in denen angenähert 50 % des verfügbaren Stickstoffes und loo % des verfügbaren Sauerstoffes benötigt werden, um sowohl das Wasser als auch das Kohlendioxid aus dem Umsteuer-Wärmetauscher zu entfernen, so daß der resultierende hohe Feuchtigkeitsgehalt ihn als Produkt-Stickstoff unbrauchbar macht, d. h. dieser Anteil muß als Ausschuß abgeschieden werden.

Der Niederdruck-Reinigungsstrom wird vom Destillationssystem 60 über eine Leitung 80 abgegeben; er wird durch nichtumkehrbare Wärmetauscher-Durchlaufkanäle 80b und 80a

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des Wärmetauschers 4o geleitet, in denen er bis auf eine Temperatur von etwa 29° C bis 48° C aufgewärmt wird, und zwar ein Gegenstrom-Wärmeaustausch mit dem Beschickungs-Luftstronie Der warme und extrem trockene Reinigungsstrom wird aus dem Wärmetauscher 4o über eine Leitung 82 abgezogen und, da das Volumen dieses Stromes größer sein kann, als es für das Regenerieren der Trockner 28 erforderlich ist, wird gegebenenfalls ein Teil als trockner Produktstrom über eine Leitung 84 abgezogen, die ein Durchlaßsteuerventil 86 aufweist. Der Rest dieses Niederdruck-Stromes wird über eine Leitung 88 und eines von zwei Absperrventilen 9o, 92 geleitet, um den Adsorptions-Trockner 28, der gerade auf seinen Regenerierungszyklus geschaltet ist, zu regenerieren. Da dieser Strom einen niedrigen Druck aufweist - etwa 5 bis 4o psig (etwa o,35 bis 2,8 kp/cm Überdruck) - vorzugsweise zwischen etwa Io und 30 psig (etwa o,7 und 2,1 kp/cm Überdruck) -, und da dieser Strom ferner im wesentlichen "knochentrocken" ist, stellt er ein vorzügliches Reinigungsgas zum Entfernen der Feuchtigkeit aus den Adsorptionstrocknern 28 durch Verwendung der sogenannten Druck-Schwankungs-Technik dar. Danach verläßt dieser Reinigungsstrom den Trockner 28 durch eine der Leitungen 24 oder 26, und er wird aus dem System über das Vierwege-Ventil 22 an eine Abgabeleitung 9^ ausgegeben.

Nach dem Regenerieren der Trockner 28 weist der Reinigungsstrom einen Wassergehalt in der Größenordnung von 1,5 bis 4,5 Vol.# auf, was seine Verwendung bei solchen Anwendungsfällen verhindert, wo der Feuchtigkeitsgehalt schädlich wäre. Wenn jedoch der Reinigungsstrom reich an Sauerstoff ist, nämlich aufgrund der entsprechenden besonderen Arbeitsweise

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des Destillationssystemes 60, wie es unten noch beschrieben wird, dann kann dieser Reinigungsstrom in verschiedenen Anwendungsfällen benutzt werden, beispielsweise als Belüftungs-Gas für mit Sauerstoff aktivierte Paulschlamm-Abwasserbehandlungsanlagen, wie sie etwa in der US-PS 3 725 258 beschrieben sind, wofür kein hochreiner Sauerstoff benötigt wird und der Feuchtigkeitsgehalt nicht störend ist. Es gibt aber auch andere Anwendungsmoglichkeiten für diesen feuchten sauerstoffreichen Strom, so bei der Sauerstoff-Anreicherung verschiedener Verbrennungsprozesse.

Die Erfindung ist nicht beschränkt hinsichtlich einer bestimmten Auslegung des Zweidruck-Destillationssystems 60. Ein Ausführungsbeispiel für ein solches System wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Eine integriert aufgebaute Zweidruck-Destillationssäule loo weist eine Hochdruck-Säule Io2 und eine Niederdruck-Säule Io4 auf, die voneinander durch einen Rücklauf-Kondensator I06 getrennt sind. Anstelle dieses in Fig. 2 dargestellten Aufbaues können dje Hochdruck- und die Niederdrucksäule Io2 und Io4 auch räumlich getrennt voneinander aufgebaut sein» Der gekühlte Beschickungs-Luftstrom tritt in die Hochdrucksäule Io2 durch die Leitung 58 ein. Dieser Strom wird gereinigt durch einen abwärts fließenden Rücklaufstrom, so daß unreiner flüssiger Sauerstoff am Boden der Hochdruck-Säule Io2 gewonnen wird, und hochreiner gasförmiger Stickstoff im oberen Teil dieser Hochdruck-Säule Io2. Dieser hochreine Stickstoff, dessen Reinheitsgrad bei 99,9 % oder darüber liegen kann, wird aus dem oberen Teil der Hochdruck-Säule Io2 über eine Leitung I08 abgezogen. Ein erster Teil hiervon kann über eine Leitung Io9 geschickt werden, um in einem mehrstufigen Wärmetauscher Ho erwärmt zu wer-

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den, aus dem er über die Leitung 64 als der Hochdruck-Stickstoff strom abgegeben wird, der oben bereits genannt wurde» Ein zweiter Teil des Stickstoffes, der aus der Hochdruck-Säule Io2 über die Leitung Io8 abgezogen wurde, wird durch eine Leitung 112 in den Rücklaufkondensator Io6 gegeben, der diesen Teil des Stickstoffs verflüssigt. Ein erster Anteil dieses verflüssigten Stickstoffes wird bereitgestellt als Rückfluß für die Hochdruck-Säule Io2, nämlich über eine Leitung 114, während ein zweiter Teil dieses flüssigen Stickstoffes durch eine Leitung 116 zu einem Nachkühler geleitet wird. Dieser nachgekühlte flüssige Stickstoff wird über eine Leitung 12o und ein Expansionsventil 122 in den oberen Teil der Niederdruck-Säule Io4 als Rücklauf für diese Niederdruck-Säule Io4 eingegeben. Falls erwünscht kann ein kleiner Anteil dieses Stickstoffs als Flüssig-Stickstoffprodukt über eine Leitung 124 abgezogen werden, die ein Steuerventil 126 aufweist. Der Rücklauf-Kondensator Io6 kann natürlich ebenfalls jeden herkömmlichen Aufbau aufweisen, einschließlich eines Aufbaues mit inneren Durchläufen in direkter Kommunikation mit der Hochdruck-Säule Io2, so daß die gesonderten Leitungen 112 und 114 nicht erforderlich sind.

Gasförmiger Stickstoff unter niedrigem Druck und mit einer Reinheit von 99*9 % wird am oberen Ende der Niederdruck-Säule Io4 über eine Leitung 124 abgezogen. Nach Erwärmung im Nachkühler 118 wird dieser hochreine Strom durch eine Leitung 129 zum mehrstufigen Wärmetauscher Ho geführt, in dem er weiter aufgewärmt und dann über die Leitung 62 abgegeben wird, nämlich als der oben schon beschriebene Niederdruck-Sti ckstoff-Strom.

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Wie oben schon erwähnt, kann die Zusammensetzung des Niederdruck-Stickstoff -Stroms, der für das Regenerieren der Adsorptions-Trockner 28 benutzt wird, weit variieren und zwar abhängig davon, an welcher vertikalen Position er aus der Niederdruck-Säule Io4 abgezogen wird_o Dieses wiederum ist abhängig davon, ob der Volumenanteil des Produkt-Stickstoffes oder das des Produkt-Sauerstoffes maximiert werden soll»

V/enn z. B. der Volumenanteil des Stickstoffes maximiert werden soll, dann wird der Niederdruck-Reinigungsstrom über eine Leitung I50 abgezogen, die in einer derartigen vertikalen Position an die Niederdruck-Säule Io4 angeschlossen ist, daß die Sauerstoff-Stickstoff-Mischung dort in der Säule eine Sauerstoffkonzentration in der Größe von 5o VoIS bis 95 Vol.# Sauerstoff, vorzugsweise 7o V<5L% und 9o Vol.# Sauerstoff, aufweist. Dieser sauerstoffreiche Strom wird durch die Leitung I30 geführt und im Mehrstufen-Wärmetauscher Ho erwärmt, aus dem der Strom dann über die Leitung 80 als der oben schon beschriebene Niederdruck-Reinigungsstrom ausgegeben wird. Da jedoch für Je einhundert Mol BeSchickungsluft nur etwa siebzehn Mol Reinigungsgas für das Regenerieren der Trockner 28 benötigt werden und etwa siebzig Mol als der hochreine Produkt-Stickstoff erzeugt werden, enthält die Beschickungs-Luft einen Überschuß von etwa dreizehn Mol, der aus der Säule über die Leitung 150 abgezogen und über den Mehrstufen-Wärmetauscher Ho, die Leitung 80, den Wärmetauscher 4o und durch die Leitung 82 gleitet und dann als trockenes sauerstoffreiches Produktgas über die Leitung 84 ausgegeben wird. Wenn die Niederdruck-Säule Io4 mit weiteren Ablässen ausgestattet ist, die unterhalb des Niveaus des Anschlusses der Leitung

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angeschlossen sind, wie es beim in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist, dann kann der Überschuß von dreizehn Mol weiter gereinigt werden, um ein hochreines Sauerstoff-Produkt zu erzielen, das einen Reinheitsgrad von 99,5 VoL^ oder darüber aufweist. Dieser Sauerstoffstrom hoher Reinheit kann über eine Leitung I3I abgezogen werden; ein Teil hiervnn oder dieser gesamte Strom kann über eine Umgehungsleitung 135 geschickt werden,um den Sauerstoffgehalt des Reinigungsgases in der Leitung Ijjo auf 95 Vol.$ oder darüber anzuheben; vorzugsweise wird dieser Strom jedoch von der Leitung Ij51 durch den Mehrstufen-Wärmetauscher Ho und die Leitung 96 an den Wärmetauscher 4o geführt, von dem aus er über die Leitung 98 als trockenes, hochreines Sauerstoff-Produkt abgegeben wird. Abhängig von der Anzahl solcher zusätzlicher Abläufe und/oder durch entsprechende Einstellung von Durchlaßsteuerventilen IJo', Ij51' und 155' können die relativen Volumina der sauerstoffreichen und hochreinen Sauerstoff-Ströme nach Bedarf variiert werden, und zwar etwa so, daß das sauerstoffreiche Reinigungsgas beliebige Sauerstoffanteile zwischen 50 % Sauerstoff und praktisch reinem Sauerstoff aufweist.

Wenn andererseits angestrebt ist, die Gewinnung der 21 % Sauerstoff, die in der Beschickungs-Luft zur Verfügung stehen, zu maximieren, dann wird der Niederdruck-Reinigungsstrom aus der Säule in einem höheren Punkt abgezogen, in dem mehr Stickstoff und weniger Sauerstoff vorliegt, einschließlich beispielsweise eines Teiles des Stromes hochreinen Stickstoffes, der über die Leitung 128 oben aus der Niederdruck-Säule Io4 abgezogen wurde_o Als ein Beispiel für diese Betriebsweise ist in Fig. 2 eine Leitung

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nahe dem oberen Ende der Niederdruck-Säule Io4 angeschlossen, durch die ein stickstoffreicher Niederdruck-Reinigungsstrom aus der Säule abgezogen und zur Leitung 130 geführt werden kann, über die dieser Strom als der Niederdruck-Strom zur Reinigung der Trockner 28 weitergeleitet wird, wie oben beschrieben wurde. Durch entsprechende Einstellung der Durchlaßsteuerventile 133' und 130' in den Leitungen 133 bzw» 130 kann der Niederdruck-Reinigungsstrom für das Regenerieren der Trockner 28 jeden prozentualen Anteil an Sauerstoff und Stickstoff erhalten, der für den Betrieb der jeweiligen konkreten Anlage angestrebt wird, nämlich im Hinblick auf die Produktion der gewünschten Volumina des Produkt-Stickstoffs und des Produkt-Sauerstoffs. So kann die Zusammensetzung des Reinigungsgases jedes Verhältnis zwischen Sauerstoff und Stickstoff, zwischen praktisch loo % Sauerstoff und praktisch loo % Stickstoff, aufweisen.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, weist das Destillationssystem 6o ferner einen herkömmlichen Kohlenwasserstoff-Adsorber 132 auf, durch den ein Anteil an flüssigem Sauerstoff, der aus der Niederdruck-Säule Io4 abgezogen wurde, geschickt wird, um den Aufbau explosiver Kohlenwasserstoffe zu verhindern. Dieser Strom wird dann über eine Leitung 134 zum Erwärmen in einen Wärmetauscher 136 geleitet, ehe er in die Niederdruck-Säule Io4 über eine Leitung 138 zurückgeführt wird.

Bei der als bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens in Fig. 2 dargestellten Doppeldruck-Destillationssäule loo

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wird der Beschickungs-Luftstrom der Leitung 158 nicht durch den Mehrstufen-Wärmetauscher Ho hindurchgeleitet, so daß der Beschickungs-Luftstrom die Säule loo in kaltem, gasförmigem Zustand erreicht. Polglich ist eine Kühlung erforderlich, um den Beschickungsstrom in der Säule loo zu verflüssigen. Diese Kühlung erfolgt durch Abziehen eines Anteiles der Säulen-Flüssigkeit aus dem unteren Teil der Hochdruck-Säule Io2 über eine Leitung l4o und durch Verflüssigung dieses abgezogenen Teiles durch Wärmeaustausch mit dem abgezogenen flüssigen Sauerstoff im Wärmetauscher I36. Vom Wärmetauscher I56 wird die abgezogene Säulen-Flüssigkeit durch eine Leitung 142 gegeben und dann mit dem noch aufzuarbeitenden flüssigen Sauerstoff vereint, der aus dem unteren Teil der Hochdruck-Säule Io2 über eine Leitung 144 ausgegeben wird, Dieser kombinierte Strom wird durch eine Leitung 146 zur zweiten Stufe des Mehrstufen-Wärmetauschers Ho geführt, worin er nachgekühlt und dann durch den Kohlenwasserstoff -Adsorber l48 und ein Expansionsventil 150¹ als der verflüssigte Speisestrom für die Niederdruck-Säule Io4 ausgegeben wird. Ein zweiter Flüssigkeitsanteil wird aus dem unteren Teil der Hochdruck-Säule Io2 über eine Leitung 152 abgezogen und durch die erste Stufe des Mehrstufen-Wärmetauschers Ho geführt, wonach dieser Teil mit dem Strom in der Leitung 146 zusammengeführt wird, der wie soeben beschrieben, weiter abgekühlt und expandiert wird, um ihn verflüssigt in die Niederdrucksäule Io4 eingeben zu können.

Zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise eine Doppeldruck-Destillationssäule loo innerhalb des Destillationssystems 60 benutzt; bei derartigen Dop-

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peldruck-Säulenkreisläufen sind zahlreiche Variationen denkbar. Beispielsweise kann der Beschickungs-Luftstrom vor der Einführung in die Hochdruck-Säule Io2 teilweise verflüssigt werden, etwa infolge Durchlaufes durch den Mehrstufen-Wärmetauscher Ho, womit dann der Abzug an Säulenflüssigkeit über die Leitung 152 und deren Verflüssigung im Mehrstufen-Wärmetauscher Ho nicht erforderlich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann also mit beliebigen Doppeldruck-Destillationssystemen 60 realisiert werden, mittels derer sich wenigstens ein Stickstoff-Produktstrom sowie wenigstens ein Niederdruck-Reinigungsstrom für das Regenerieren der Druckschwankungs-Troekner erzielen läßt.

Aus vorstehender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles für eine Vorrichtung zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ersichtlich, daß das Vorhandensein des wärmefreien Druckschwankungs-Adsorptionstrockners zum Austreiben des Feuchtigkeitsgehaltes aus der Beschickungs-Luft unabhängig von der Kohlendioxid-Ausscheidung, die in den Umkehr-Durchlaufkanälen des Wärmetauschers 4o erfolgt, der seinerseits durch den ausgegebenen Stickstoff-Produktstrom regeneriert wird, der Grund dafür ist, daß nahezu doppelt soviel feuchtigkeitsfreier Produkt-Stickstoff erzeugt wird, als es mit herkömmlichen Kreisläufen erzielbar ist, bei denen nahezu die Hälfte des abgetrennten Stickstoffs erforderlich ist, um sowohl die Feuchtigkeit als auch das Kohlendioxid aus dem umsteuerbaren Wärmetauscher 4o zu entfernen. Deshalb kann mit dem Verfahren nach der Erfindung 90 % und mehr des in der Beschickungs-Luft enthaltenen Stickstoffes als Stickstoff-Produkt gewonnen werden, während gMchzeitig verschiedene

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sauerstoffreiche und/oder hochreine Sauerstoff-Produktströme erzielbar sind. Wenn der Strom des Reinigungsgases für das Regenerieren der Trockner 28 einen sauerstoffreichen Strom darstellt, dann kann sogar dieser feuchte Sauerstoffstrom zusätzlich in solchen Anwendungsfällen verwertet werden, in denen der Feuchtigkeitsgehalt nicht stört. Es wurde oben schon festgestellt, daß selbst dann, wenn der sauerstoffreiche Strom bzw. die Sauerstoff-Ströme als Ausschuß betrachtet werden, durch die Erfindung die Produktion desselben Volumens an Produkt-Stickstoffgas bei einer Energie-Ersparnis in der Größenordnung von 4o % im Vergleich zu herkömmlichen, vorbekannten kryogenen Luft-Trennungskreisläufen erzielt wird; wenn die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens derart eingestellt wird, daß die Sauerstoffgewinnung maximiert wird, dann wird immer noch eine Ersparnis an insgesamt erforderlicher Energie in der Größenordnung von 2o % erzielt, verglichen mit herkömmlichen Kreislaufsystemen, in denen ein beträchtlicher Energiebedarf besteht, um die herkömmlichen Adsorber durch aufgeheizte Gase zu desorbieren.

Die praktische Ausführung einer Vorrichtung zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens ist hinsichtlich gerätetechnischer Einzelheiten nicht an das Flußdiagramm nach Fig. 1 und Fig. 2 der Zeichnung gebunden. So können beispielsweise die Vierwege-Ventile und/oder die Sperrventile ersetzt werden durch andere Ventile bekanner Art, mit denen die entsprechenden Funktionen sichergestellt werden können. So können Schaltventile benutzt werden, und der umsteuerbare Wärmetauscher 4o kann aus einem oder mehreren einstufigen oder mehrstufigen Wärmetauschern beliebiger herkömmlicher Bauart zusammengestellt werden.

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- Ansprüche -

Claims

Ansprüche

1.) Kryogenes Luft-Trennverfahren zur Gewinnung wenigstens eines gasförmigen Produktstromes aus einem Beschickungs-Luftstrom, gekennzeichnet durch die Folge folgender Verfahrensschritte ϊ

a) der Beschickungs-Luftstrom aus komprimierter Luft wird getrocknet, indem er durch einen sogenannten Druckschwingungs-Adsorptions-Trockner geführt wird,

b) der so getrocknete Beschickungs-Luftstrom wird gekühlt und dann wird ihm Kohlendioxid entzogen, indem er durch einen Umkehr-Durchlaufkanal eines Wärmetauschers im Gegenstrom-Wärmetausch mit wenigstens einem kälteren Produktstrom geführt wird,

c) mittels Doppeldruck-Destillation, bestehend aus Hochdruck- und aus Niederdruck-Destillation, wird der so gekühlte Beschickungs-Luftstrom getrennt und wenigstens ein Niederdruck-Stickstoff -Produktstrom und wenigstens ein anderer Niederdruck-Strom abgezogen,

d) wenigstens ein Teil des anderen Niederdruck-Stromes wird durch die Druckschwankungs-Adsorption-Trockner geführt, die dadurch bei einem Druck regeneriert werden, der niedriger ist, als der Druck des komprimierten Beschickungs-Luft stromes,

e) wenigstens ein Teil des Stickstoff-Produktstromes wird durch Umkehr-Durchlaufkanäle des Wärmetauschers geschickt, wodurch diese durch Sublimieren des ausgeschiedenen Kohlendioxid regeneriert werden, und

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f) nach Verlassen dieser Wärmetauscher-Durchlaufkanäle- wird der Stickstoff-Strom als der Stickstoff-Produktstrom ausgegeben.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Trocknen soviel Feuchtigkeit entfernt und beim Destillieren soviel Sauerstoff abgeschieden wird, daß der Stickstoff-Produktstrom nach Verlassen der Wärmetauscherdurchläufe einen Reinheitsgrad von wenigstens 99*5 % Stickstoff aufweist.

j5.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Destillieren gewonnene Niederdruckstrom aus dem Teil des Niederdruck-Destillationsvorganges abgezogen wird, bei dem sich ein sauerstoffreicher Strom ergibt.

4.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruck-Strom aus einem Teil der Niederdruck-Destillation abgezogen wird, bei dem sich ein stickstoff reicher Strom ergibt.

5.) Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem gekühlten Beschickungs-Luftstrom während der Doppeldruck-Destillation zusätzlich ein Strom abgezogen wird, der einen Sauerstoffgehalt aufweist, der über demjenigen des abgezogenen Niederdruck-Stromes liegt, und daß dieser zusätzlich abgezogene Strom durch Gegenstrom-Wärmeaustausch mit dem Beschickungs-Luftstrom erwärmt und danach als Sauerstoff-Produktstrom ausgegeben wird.

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6c) Verfahren nach einem odernehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während der DoppelT druck-Destillation der Niederdruck-Strom in solcher Stärke abgezogen wird, daß sein Volumen größer ist, als es für das Regenerieren der Adsorptionstrockner erforderlich wäre, und daß ein Anteil des zusätzlich abgezogenen Niederdruck-Stromes als trockener Produktstrom abgeleitet wird, ehe der verbleibende Anteil für das Regenerieren der Adsorptionstrockner benutzt wird.

7.) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der sauerstoffreiche Strom in solcher Menge abgeschieden wird, daß ein Volumen zur Verfügung steht, welches größer ist, als zum Regenerieren der Adsorptionstrockner erforderlich wäre, und daß ein Teil dieses sauerstoffreichen Stromes als trockener sauerstoffreicher Produktstrom abgegeben wird, ehe der verbleibende Teil zum Regenerieren der Ad sorpt ions trockner benutzt wird«,

8.) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der sauerstoffreiehe Strom nach Durchlauf durch die Adsorptions· Trockner zusätzlich als ein feuchter sauerstoffreicher Produktstrom ausgegeben wird.

9·) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der feuchte sauerstoffreiche Produktstrom zu einer Abwasser-Aufbereitungsanlage als sauerstoffreiches Belüftungsgas weitergeführt wird«,

lo«,) Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verdichter (12, lo) für den Beschickungs-Luftstrom vorge-

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sehen sind, denen mehrere Adsorptions-Trockner (28) über Wechselbetrieb-Umsteuerventile (22) nachgeschaltet sind, die über S ehalt-Ventile (354, 35, 38) auf einen Umsteuer-Warmetauscher (4o) mit wenigstens zwei Umkehr-Durchlaufkanälen zum Ausfrieren von Kohlendioxid führen, dem eine Doppeldruck-Destillationsanlage (60) für den im Wärmetauscher (4o) abgekühlten Luftstrom nachgeschaltet ist, die wenigstens einen Ausgang für einen Niederdruck-Stickstoffstrom und einen weiteren Ausgang für einen weiteren Niederdruck-Strom aufweist und an die abwechselnd periodisch be-tätigte Schaltventile angeschlossen sind, um Strömungsverbindungen für wenigstens einen Teil des Stickstoff-Stromes durch die Umkehr-Durchlaufkanäle gegenläufig zum Beschickungs-Luftstrom freizugeben, um durch Kühlung dieses Luftstromes das Kohlendioxid aus den Umkehr-Durchläufen zu sublimieren, mit einer Abgabeleitung (75) für die Ausgabe des Stickstoff-Stromes mit den sublimierten Kohlendioxiden als den Stickstoff-Produktstrom, und daß Steuerventile vorgesehen sind, die den anderen Niederdruck-Strom zu nichtumkehrbaren Durchlaufkanälen (73a, 73t>) des Wärmetauschers (4o) zur Kühlung des Beschickungs-Luftstromes und zur Erwärmung des Niederdruck-Stromes leiten, sowie Schaltventile zum abwechselnden Anschließen wenigstens eines Teiles jenes anderen Niederdruck-Stromes an die Adsorptions-Trockner (28) zum Abführen der Feuchtigkeit.

11.) Vorrichtung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorptions-Trockner (28) wärmefreie Adsorber nach dem sogenannten Druck-Schwankungsprinzip sind, die ein Adsorptionsmaterial aufweisen, das unter Umgebungstemperaturen regenerierbar ist.

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12.) Vorrichtung nach Anspruch Io oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppeldruck-Destillationsanlage (6o) eine Niederdruck-Destillationssäule (lo^O mit einer hinreichenden Anzahl an Ausläufen zur Abgabe des weiteren Niederdruck-Stromes mit einem Sauerstoff-Gehalt von wenigstens 5o V0I./& Sauerstoff und hinreichend viele zusätzliche Ausläufe für einen zweiten Sauerstoffstrom mit einem Sauerstoffgehalt von wenigstens 99,5 Vol.# Sauerstoff aufweist.

13.) Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9> gekennzeichnet durch

a) Druckschwankungs-Adsorptionstrockner (28) zum Entfernen von Feuchtigkeit aus einem Beschickungsstrom komprimierter Luft,

b) einen umsteuerbaren Wärmetauscher (4o) zum Kühlen des getrockneten Beschickungs-Luftstroms und zum Abscheiden von CO₂,

c) eine kryogene Destillationsanlage (60) zum Trennen des gekühlten Beschickungs-Luftstromes in wenigstens einen Niederdruck-Stickstoff-Produktstrom und einen zusätzlichen Niederdruckstrom,

d) steuerbare Leitungsverbindungen zum Hindurchleiten wenigstens eines Teiles des zusätzlichen Niederdruckstromes durch die Druckschwankungs-Adsorptionstrockner (28) für Entfernen darin adsorbierter Feuchtigkeit bei einem Druck, der unter dem des komprimierten Beschickungs-Luftstromes liegt, und

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e) steuerbare Leitungsverbindungen zum Hindurchleiten wenigstens eines Teiles des Stickstoff-Produktstromes durch den umsteuerbaren Wärmetauscher (4o) für Entfernen des darin abgelagerten COp.

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