DE260758C

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Publication number: DE260758C
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Description

KAISERLICHES Λ IMPERIAL Λ

ViVi

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVi 260758 KLASSE Ug. GRUPPE- JVi 260758 CLASS Ug. GROUP

EMMANUEL FELIX AUMONT in PARIS.EMMANUEL FELIX AUMONT in PARIS.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Mai 1911 ab.Patented in the German Empire on May 7, 1911.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zurThe invention relates to a device for

Zerlegung von atmosphärischer Luft in ihre Bestandteile durch Verflüssigung unter Druck, Entspannung und Rektifikation der Flüssigkeit. Decomposition of atmospheric air into its components by liquefaction under pressure, Relaxation and rectification of the fluid.

Bekanntlich vergast bei Einrichtungen dieser Art die flüssige Luft beim Verlassen des Entspannungsorgans teilweise; diese gasförmigen Luftteilchen entziehen sich dem ArbeitsvorgangIt is known that in devices of this type the liquid air is gasified when it leaves the expansion device partially; these gaseous air particles evade the process

ίο in der Rektifikationssäule, so daß nicht nur reiner Stickstoff entweicht. Wenn diese Einrichtung einwandfrei arbeiten soll, darf sich auf den oberen Teil der Rektifikationssäule nur vollkommen flüssige Luft ergießen, die ganz frei von jedem gasförmigen Bestandteil ist.ίο in the rectification column, so not only pure nitrogen escapes. If this facility is to work properly, it is allowed to Pour only completely liquid air onto the upper part of the rectification column is completely free of any gaseous constituent.

Bei der vorliegenden Einrichtung ist zwischen das Entspannungsorgan am Verflüssiger und die Rektifikationssäule ein Kühler eingeschaltet, der durch stark gekühlten Wasserstoff gespeist wird. In diesem Kühler werden die' gasförmigen Teilchen der flüssigen Luft, die nach dem Verlassen des Verflüssigers entstanden sind, von neuem verflüssigt, so daß der Rektifikationssäule überhaupt keine gasförmige Luft zugeführt wird, die sich dem Arbeitsvorgange in der Säule entziehen könnte. Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung schematisch dargestellt.In the present device is between the expansion element on the condenser and the rectification column switched on a cooler, which was powered by strongly cooled hydrogen is fed. In this cooler the 'gaseous particles of liquid air, which have arisen after leaving the liquefier, liquefied again, so that no gaseous air at all is fed to the rectification column, which is Could withdraw work processes in the column. An exemplary embodiment is shown in the drawing the device shown schematically.

Die in einem Verflüssiger α von bekannter Bauart erzeugte flüssige Luft wird durch ein Abflußrohr b, ein Drosselventil c und ein Rohr d zum oberen Teile einer Rektifikationssäule f geführt, deren unterer Teil mit der Sauerstoffkammer g des Verflüssigers α in Verbindung steht. Von dem oberen Ende der Rektifikationssäule f führt ein zum Absaugen des Stickstoffes dienendes Rohr h in den Mantel des Verflüssigers a. The liquid air generated in a condenser α of known type is led through a discharge pipe b, a throttle valve c and a pipe d to the upper part of a rectification column f , the lower part of which is in communication with the oxygen chamber g of the condenser α. From the upper end of the rectification column f , a tube h serving to suck off the nitrogen leads into the jacket of the liquefier a.

Die Erfindung besteht nun darin, daß in das Rohr d zur Fortleitung der flüssigen Luft zwischen dem Entspannungsventil c und dem oberen Teile der Rektifikationssäule f ein Kühler i eingeschaltet ist, dessen Rohrbündel von der aus dem Verflüssiger kommenden Luft durchströmt wird.The invention consists in that a cooler i is switched on in the pipe d for conveying the liquid air between the expansion valve c and the upper part of the rectification column f , the tube bundle of which is traversed by the air coming from the condenser.

Der Raum zwischen den Röhren dieses Kühlers wird von Wasserstoff durchströmt, den eine Wasserstoffexpansions-Kältemaschine k stark abkühlt, die ihrerseits von einem Verdichter m den gespannten Wasserstoff erhält. The space between the tubes of this cooler is traversed by hydrogen, which a hydrogen expansion refrigerator k cools down considerably, which in turn receives the compressed hydrogen from a compressor m.

Das im Verdichter m auf hohen Druck gebrachte und dabei stark erhitzte Gas strömt durch ein Rohr η in einen Wasserkühler 0, in dem es auf gewöhnliche Temperatur her-" untergekühlt wird, und dann durch ein Rohr φ in einen Wärmeaustauscher q, in welchem es im Gegenstrom zu Sem aus dem Kühler i kommenden, sehr kalten Wasserstoff auf etwa —150 ° weiter abgekühlt wird. Von hier gelangt es durch ein Rohr r in die Maschine k, in der es unter Leistung äußerer Arbeit auf etwa — 2io° abgekühlt wird. Nach der Expansion strömt der Wasserstoff durch ein Rohr s in den Kühler i, aus dem er durch ein Rohr t in den Wärmeaustauscher q zurückkehrt. Diesen Austauscher durchströmt der WasserstoffThe gas, brought to high pressure in the compressor m and thereby strongly heated, flows through a pipe η into a water cooler 0, in which it is cooled down to the usual temperature, and then through a pipe φ into a heat exchanger q, in which it is in The very cold hydrogen coming from the cooler i countercurrent to Sem is further cooled to about −150 °. From here it passes through a pipe r into the machine k, in which it is cooled down to about −2io ° with the performance of external work During expansion, the hydrogen flows through a pipe s into the cooler i, from which it returns through a pipe t to the heat exchanger q , through which the hydrogen flows

jetzt im entgegengesetzten Sinne wie vorher und wird schließlich wieder durch ein Rohr u vom Verdichter m angesaugt.now in the opposite sense as before and is finally sucked in again through a pipe u from the compressor m.

Dieser kalte Wasserstoffstrom verwandelt im Kühler i die bei der Entspannung im Drosselventil c gasförmig gewordene Luft unter Atmosphärendruck, also bei ■—191 ° in flüssige Luft, so daß nur vollkommen verflüssigte Luft in die Rektifikationssäule gelangt. In the cooler i, this cold hydrogen stream converts the air which has become gaseous during the expansion in the throttle valve c under atmospheric pressure, ie at −191 °, into liquid air, so that only completely liquefied air gets into the rectification column.

Gleichzeitig liefert der Wasserstoff die zusätzliche Kältemenge, die zum Ersätze der unvermeidlichen, von der Unvollkommenheit der Austauscher und des Wärmeschutzes herrührenden Kälteverluste erforderlich ist.At the same time, the hydrogen supplies the additional amount of cold required to replace the unavoidable, due to the imperfection of the exchangers and the thermal insulation Cold losses is required.

Ein geschlossener Kreislauf wie der hier beschriebene ist an sich bekannt und wird auch zum Kühlen anderer Gase und Flüssigkeiten benutzt.A closed cycle like the one described here is known per se and also is used to cool other gases and liquids.

Claims

Patent claim:

Device for breaking down the atmospheric air into its components by liquefaction under pressure, expansion and rectification of the liquid, characterized in that between the expansion element (c) and the rectification column (f) one of a hydrogen expan. sion refrigeration machine (k) with strongly cooled hydrogen supplied cooler (i) is switched on, in which the gasified during the expansion of the liquefied air portions of the same are liquefied again.

1 sheet of drawings.