DE3100188A1

DE3100188A1 - Verfahren zur verbesserung des aufloesungswirkungsgrades bei gasabsorptions- und fluessigkeits-extraktions-verfahren

Info

Publication number: DE3100188A1
Application number: DE3100188A
Authority: DE
Inventors: Brant Ervin Westmont Ill. Kanak; Michael Joe Oak Ridge Tenn. Stephenson
Original assignee: US Department of Energy
Current assignee: US Department of Energy
Priority date: 1980-01-11
Filing date: 1981-01-07
Publication date: 1981-11-19
Also published as: FR2473336A1; FR2473336B1; CA1165980A; US4305735A; JPS56102928A; GB2067091A; GB2067091B

Description

• ν

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R-4481

Verfahren zur Verbesserung des Auflösungswirkungsgrades bei Gasabsorptions- und Flüssigkeits-Extraktions-Verfahren

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren zur Bewirkung eines Massentransfers zwischen Strömungsmitteln. Speziell bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Förderung dor Massonübortraqunq boi Gasabsorptions- und Flüssigkeitsextraktions-Verfahren, und auch bei anderen Verfahren unter Verwendung einer bevorzugten Auflösung eines Gases oder einer Flüssigkeit in einem Strömungsmittel-Lösungsmittel.

Verfahren unter Verwendung der bevorzugten Lösung eines Gases oder einer Flüssigkeit in einem Lösungsmittel sind für die Industrie von größter Wichtigkeit. Beispielsweise werden Gasabsorptions- und Flüssigkeitsextraktions-Verfahren in großem Umfang bei der Reinigung von Rohmaterialien und bei der„_Tjrenr^un.g^ von Produkten von Nebenprodukten verwendet. Derartige Verfahren werden üblicherweise in

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Säulen ausgeführt, um im Gegenstrom nichtmischbare Strömungsmitte !phasen in Kontakt zu bringen. Beispielsweise beschreibt U.S.-PS 3 762 133 ein Verfahren, bei dem ein viele Komponenten aufweisendes Speisegas kontinuierlich am unteren Ende einer Absorbersäule eingegeben wird, in der das Speisegas mit einem nach unten fließenden Strom aus einem flüssigen Fluorkohlenwasserstoff in Kontakt gebracht wird, um in bevorzugter Weise eine als das Endprodukt erwünschte gasförmige Komponente zu absorbieren. U.S.-PS 3 785 12o beschreibt ein Verfahren, bei dem ein viele Komponenten aufweisendes Speisegas in ähnlicher Weise kontaktiert wird, um die bevorzugte Absorption verschiedener Verunreinigungen aus dem Speisegas zu bewirken. Um ein geschlossenes System aufrecht zu erhalten arbeiten die beiden patentierten Verfahren typischerweise mit einer kontinuierlichen Gasrückführung. D.h. während der weiteren Verarbeitung des flüssigen Lösungsmittel-Ausflusses aus dem Absorber wird eine Mischung aus desorbierten Gasen erhalten, die etwas Lösungsmitteldampf enthalten; diese Mischung wird kontinuierlich zu der Einspeisung zurückgeführt, die in die Absorbersäule eingegeben wird.

U.S.-PS 4 129 425 beschreibt ein Gasabsorptionsverfahren, bei dem ein Speisegas gegenstrommäßig mit einem flüssigen Fluorkohlenwasserstoff kontaktiert wird, und zwar in einer einzigen "Kombinations"-Säule, welche eine Absorptions zone, eine Zwischenkontaktzone und eine Stripperzone enthält.

Die Gasabsorption, die Flüssigkeitsextraktion und zugehörige Verfahren werden allgemein in der folgenden Literaturstelle beschrieben: Treybal, R.E. Mass Transfer Operations,

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New York, McGraw-Hill Book Co. (1968).

Obwohl Massentransfer- oder Übertragungsoperationen unter Verwendung eines Lösungsmittels zur bevorzugten Auflösung einer Komponente einer Flüssigkeitsmischung relativ effizient sind, so wäre doch die Entwicklung eines Verfahrens zur Erhöhung des Lösungswirkungsgrades selbst um eine kleine Größe von beträchtlichem Wert, insbesondere dann, wenn das Verfahren bei bereits installierten Prozeßsystemen verwendet werden kann.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein Verfahren zur Verbesserung des Lösungswirkungsgrads bei Massentransferverfahren anzugeben, wo die bevorzugte Auflösung eines Strömungsmittels in einem anderen vorgesehen ist. Weiterhin bezweckt die Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung des Absorptionswirkungsgrads in Gasabsorptionsverfahren und des Extraktionswirkungsgrads in Flüssigkeits-Extraktionsprozessen anzugeben. Ferner bezweckt die Erfindung ein Verfahren vorzusehen, um ein Verfahren zu verbessern, bei dem eine erste Strömungsmittelphase, die eine gegebene Komponente enthält, mit einer zweiten Strömungsmittelphase kontaktiert wird, um bevorzugt diese Komponente bzw. diesen Bestandteil zu entfernen, wobei das Verfahren derart ausgelegt ist, daß der Transfer oder die Übertragung dieser Komponente in die zweite Phase verbessert wird.

Gemäß einem weiteren Ziel der Erfindung wird ein relativ einfaches Verfahren angegeben, um den Auflösungswirkungsgrad bei vorgeschlagenen oder vorhandenen Systemen zur

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Durchführung von Gasabsorptions- oder Flüssigkeitsextraktions-Operationen zu verbessern.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit ein Verfahren vor, um den Auflösungswirkungsgrad in einem Verfahren zu verbessern, wobei im einzelnen wie folgt vorgegangen wird:

(a) ein Speiseströmungsmittel einschließlich mindestens einer ersten Komponente und einer zweiten Komponente wird in eine Zone eingeführt, wo das Strömungsmittel mit einem flüssigen Lösungsmittel kontaktiert wird, um die bevorzugte Auflösung einer der Komponenten vorzusehen, und

(b) ein Teil des flüssigen Lösungsmittels transferiert in das Speiseströmungsmittel, um die Sättigung desselben zu bewirken. Dieser Transfer verschlechtert den Lösungswirkungsgrad. Gemäß der Erfindung wird eine hinreichende Menge des obenerwähnten Lösungsmittels in das Speiseströmungsmittel mit eingeschlossen, um diesen Transfer zu beschränken.

Wie erwähnt wird die Erfindung im Folgenden anhand der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Darstellung eines Konzentrationsprofils für gasförmiges Krypton in einer Absorptionssäule unter Verwendung eines üblichen Krypton-Absorptions Verfahrens, wobei das Profil einen Spitzenwert für das Krypton-Molar-Verhältnis

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in einem Bereich etwas oberhalb des Speisegas-Einlasses für die Säule zeigt;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Krypton-Absorptions-Systems mit Mitteln zur selektiven Einführung von Prozeßlösungsmitteldampf in das Speisegas;

Fig. 3 · eine graphische Darstellung des Vergleichs der Krypton-Konzentrationsprofile, erhalten beim obenerwähnten System bei Betrieb (a) in üblicher Weise und (b) entsprechend einer Abwandlung gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine graphische Darstellung eines Vergleichs eines Krypton-Konzentrationsprofils, erhalten bei einem üblichen Krypton-Absorptionsversuchslauf mit einem entsprechenden Profil, vorhergesagt für einen Versuchslauf auf der Basis eines mathematischen Modells;

Fig. 5 einen Vergleich der drei Krypton-Konzentrationsprof ile, erhalten bei Verwendung des obenerwähnten Modells zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit einer Krypton-Absorptionssäule, betrieben gemäß drei Modellen:

(a) mit keinem Lösungsmittel im Speisegas,

(b) mit Speisegas, welches Lösungsmittel

in einer Menge von 5o% des Sättigungswerts enthält, und

(c) mit Speisegas, welches Lösungsmittel in einer Menge von 1oo% des Sättignngswerts enthält;

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Fig. 6 einen Vergleich der Sbickstoff-Plus-Lösungs-

mittel-Fluß-Profile für die drei ebenerwähnten Betriebsarten, und

Fig. 7 einen Vergleich der Krypton-Fluß-Profile für die gleichen drei Betriebsarten.

Die Erfindung wurde im Rahmen eines Experiments gemacht, welches zur Bestimmung des Verteilungsprofils gasförmigen Kryptons entlang der Länge einer kleinen Kryptonabsorptionssäule gemacht wurde. Gemäß dem im obenerwähnten US-PS 3 7 133 beschriebenen Verfahren, wurde ein Speisegas, bestehend aus festen Mengen von Stickstoff und Krypton (stabiles

Krypton mit einem Gehalt eines konstanten Anteils radioes
aktiven kr) kontinuierlich am Boden der Säule eingeführt.

Ein Strom aus einem flüssigen Fluorwasserstoff-Lösungsmittel (CCl₂F₂—Dichlordifluormethan)wurde nach unten durch die Säule geleitet, um selektiv Krypton aus dem Speisegas zu absorbieren. Das geschlossene System wurde mit einer Rückführung zum Speisegas betrieben, und zwar wurden die desorbierten Gase, die etwas Lösungsmitteldampf enthielten, rückgeführt. Bei Normalbetrieb der Säule wurde ein auf Gamma Strahlung vom Kr ansprechender Detektor in Vertikalrichtung entlang der Säule bewegt, um die Krypton-Konzentrationen am Speisegaseinlaß und an verschiedenen Punkten darüber zu bestimmen.

In vorausgegangenen Versuchslaufen wurde eine derartige Abtastung nicht durchgeführt, obwohl einige Gasproben an Zwischenpunkten der Säule entnommen wurden; es bestand kein Grund, Proben aus der Region nahe dem Speisegaseinlaß

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zu entnehmen. Die sich ergebenden Daten wurden dazu verwendet, ein Krypton-Konzentrationsprofil (Fig. 1) für die Säule zu konstruieren. D.h. die Daten wurden verwendet, um das Krypton-Molarverhältnis (d.h. die Mole an Krypton an einem speziellen Meßpunkt/Mole an Krypton am Speisepunkt für das Gas) mit Abstand gegenüber dem Speisepunkt für das Gas in Korrelation zu bringen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, sank das Krypton-Profil nicht kontinuierlich vom Gaseinlaß zum oberen Ende der Säule hin ab. Stattdessen zeigte sich eine Spitze in einer Zone unmittelbar oberhalb des Gaseinlasses. Die darauffolgende Untersuchung zeigte, daß die Spitze das Ergebnis eines unerwarteten "negativen Absorptions"-Effekts war, der hervorgerufen wurde durch die Verdampfung von flüssigem Lösungsmittel in das Speisegas in der Zone, wo diese zuerst in Kontakt gebracht wurden. (Diese Zone wird im Folgenden als die "Kontaktzone¹¹ bezeichnet.) Es wurde festgestellt, daß diese Verdampfung in nachteiliger Weise die Absorption in der Kontaktzone beeinflußt und die Molekulardiffusion des gasförmigen Kryptons in das flüssige Lösungsmittel vermindert oder sogar eliminiert. Infolgedessen wird ein Segment des Absorbers unmittelbar oberhalb des Gaseinlasses teilweise oder zur Gänze ineffektiv gemacht. Bei der relativ kurzen Säule, auf die oben Bezug genommen wurde, war die sich ergebende Ineffizienz äquivalent zu einem Verlust des anfänglichen zwei bis drei Fuß-Abschnitts der Säule. Bei Säulen im Produktionsmaßstab kann die sich ergebende Ineffizienz viel größer sein.

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Weiterhin unter Bezugnahme auf den obenerwähnten Lösungsmittel- Verdampf ungseffekt wurde festgestellt, daß das flüssige Lösungsmittel in das Speisegas in einer Menge verdampft, die ausreicht, um das Gas unter den in der obenerwähnten Kontaktzone herrschenden Bedingungen zu sättigen. D.h. diese Verdampfung tritt in den Fällen auf, wo das Speisegas kein verdampftes Lösungsmittel oder eine Menge an diesem Dampf enthält, der nicht ausreicht, um das Gas unter Kontaktzonenbedingungen zu sättigen. Dieses Phänomen kann etwas unterschiedlich in der Weise beschrieben werden, daß man sagt, daß die Verdampfung des flüssigen Lösungsmittels dann in der Kontaktzone auftritt, wenn der Dampfdruck des flüssigen Lösungsmittels den Dampfdruck des Lösungsmittels im Speisegas übersteigt.

Unter Bezugnahme auf die Gasbabsorptionsprozesse infolge des obenerwähnten Lösungsmittel-Verdampfungseffekts wurde festgestellt, daß der Effekt dadurch reduziert oder eliminiert werden kann, daß man Dampf des Prozeß-Lösungsmittels dem Speisegas zusetzt, welches mit dem flüssigen Lösungsmittel oder Absorptionsmittel kontaktiert wird. Vorzugsweise wird der Dampf in einer Menge hinzugegeben, die mindestens dazu ausreicht, um das Gas unter den Bedingungen zu sättigen, die in der Zone erhalten werden, wo der anfängliche Kontakt des Gases und des Prozeß-Lösungsmittels (Absorptionsmittels) bewirkt wird. D.h. der Dampf wird in einer das Speisegas sättigenden oder übersättigenden Menge zugegeben. Der Lösungsmitteldampf kann aus irgendeiner geeigneten Quelle, wie beispielsweise einem Speicherzylinder, entnommen werden; wenn zweckmäßig, kann der Dampf aus dem Prozeßsystem, verbunden mit dem Absorptionsvorgang, entnommen werden. Das Lösungsmittel kann in das Speisegas in

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irgendeiner geeigneten Form, beispielsweise als nichtverdünnter Dampf, als Teil einer Gasmischung oder als eine nach Eingabe zu verdampfende Flüssigkeit eingegeben werden. Der Lösungsmitteldampf kann in das Speisegas an irgendeinem geeigneten Punkt im. System eingegeben werden, beispielsweise an einem Punkt, in der das Speisegas zum Absorber führenden Leitung; wenn gewünscht, kann es gesondert in die Kontaktzone in einer Weise eingeführt werden, die sicherstellt, daß der Dampf sich im Speisegas befindet, wenn dieses zuerst mit dem flüssigen Lösungsmittel kontaktiert wird. Die vorteilhafte Wirkung der Lösungsmitteldampfzugabe kann beispielsweise realisiert werden bei konventionellen Gasabsorptionsprozessen, wo das Speisegas normalerweise keinen Dampf enthält oder wo das Speisegas Lösungsmitteldampf in einer Menge unterhalb des Sättigungswerts unter Kontaktzonenbedingungen enthält.

Bei Flüssigkeits-Extraktionsprozessen tritt unter bestimmten Bedingungen ein Effekt analog zum obenerwähnten Lösungsmittel-Verdampfungseffekt auf, wodurch ein Segment der Extraktionssäule partiell oder zur Gänze ineffektiv wird. Wenn ein mit dem Extraktionsmittel nichtgesättigter Flüssigkeitsstrom in die Kontaktzone eingeführt wird, so sättigt das Extraktionsmittel in der Zone den ankommenden Speisestrom, wodurch die Extraktion der löslichen Stoffe beschränkt oder verhindert wird. Gemäß der Erfindung kann dieser Effekt vermindert oder eliminiert werden, und zwar durch Vergrößerung der Menge des Extraktionsmittels im Speisestrom, das mit dem Flüssigkeitsextraktionsmittel in der Kontaktzone kontaktiert werden soll. Vorzugsweise wird hinreichend viel Extraktionsmittel hinzugegeben, um den Speisestrom mindestens zu sättigen. Vorzugsweise wird das Extrak-

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tionsmittel als eine Flüssigkeit hinzugegeben.

Die Erfindung ist allgemein bei Massentransfer-Prozessen anwendbar, die den obenerwähnten Nachteilen ausgesetzt sind, beim Lösungsmitteltransfer in die Speisegase oder Speiseflüssigkeiten in der Kontaktzone. Aus Gründen der Kürze wird die Erfindung jedoch im einzelnen unter Anwendung auf ein spezielles Gasabsorptionsverfahren beschrieben. Wenn der Ausdruck "Sättigungswert" verwendet wird, so wird damit der Wert bezeichnet, der mit den Kontaktzonenbedingungen übereinstimmt.

Beispiel 1

(Versuchsläufe 529A1 und 529P1)

Ein Experiment wurde ausgeführt, um die vorteilhaften Auswirkungen der Erfindung zu demonstrieren bei einem kontinuierlichen Krypton-Absorptionsbetrieb,bei welchem ein Speisegas (Bestandteile: Stickstoff und Krypton mit

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einem festen Anteil von Kr) am Boden einer Säule eingeführt wurde und im Gegenstromverfahren mit einem Strom von flüssigem CCl₂F₂ kontaktiert wurde. Als erstes wurde ein konventioneller Krypton-Absorptionslauf gemäß US-PS 3 133 durchgeführt. Sodann wurde ein weiterer Versuchslauf im gleichen System ausgeführt, und zwar unter praktisch den gleichen Bedingungen, aber unter Verwendung der Lösungsmitteldampfinjektion gemäß der Erfindung. Das bei diesen Experimenten verwendete Prozeß-System ist schematisch in Fig. 2 gezeigt. Das System bestand aus üblichen mit Bezugszeichen in der Figur bezeichneten Komponenten.

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Die Absorptionssäule 7 - vergl. Fig. 2 - war aus rostfreiem Stahl aufgebaut. Die Säule enthielt Siebe 9, um Maschendrahtpackungen dazwischen einzuschließen, und es war

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ferner ein Speisegaseinlaß vorgesehen, und zwar angeordnet unterhalb der Packung mit einem Flüssigkeitslösungsmitteleinlaß 15, positioniert oberhalb der Packung. Die Säule war ferner mit einem Bodenauslaß 17 für das absorbiertes, gasförmiges Krypton enthaltende flüssige Lösungsmittel und mit einem oberen Auslaß 19 für an Krypton verarmtes Gas ausgestattet. Der Abstand vom Speisegaseinlaß 13 zum Boden der Säule betrug annähernd 50".

Das System gemäß Fig. 2 besaß ferner eine Anordnung zur selektiven Einspeisung von CCl₃F₂ - Dampf in das Speisegas, welches in die Säule eingegeben wird. Diese Anordnung umfaßt einen Speicherzylinder 21 für flüssiges CCl₃F₂ mit einem mit Ventil versehenen Dampfauslaß 23, der mit der Speisegaseingangsleitung verbunden war. Wie gezeigt besaß die Dampfauslaßleitung einen Transmitter oder Sender F zur Erzeugung eines Signals proportional zur Dampfströmung vom Zylinder; dieses Signal wurde dem automatischen Steuerventil 25 eingeprägt, um die DampfStrömungsrate auf einem ausgewählten Wert zu halten. Wie gezeigt, waren ähnliche Kombinationen von Steuerventilen CV und Sendern F vorgesehen, um die verschiedenen Strömungsraten auf ausgewählten Werten zu halten. In ähnlicher Weise wurde ein Drucksender P und ein Steuerventil CV verwendet, um einen ausgewählten Druck in der Säule aufrechtzuerhalten. Ein Blei-abgeschirmter Gammastrahlendetektor 27, ansprechend auf Krypton-85, war längs der Säule für eine Auf- und Abbewegung angeordnet.

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Im Folgenden werden die Prozeßparameter für den konventionellen Versuchs lauf zusammengefaßt.

Speisegaszusammensetzung:

Säulentemperatur Säulendruck

Gasspeiserate:

Flussigkeitsspeiserate:

N₉, annähernd 1oo%;

D tr

Kr und Kr, annähernd 0,3%

annähernd -1O°C annähernd 114 psia (engl. Pfund pro Quadratzoll absolut) 9 scfm (Standardkubikfuß pro Minute) 0,75 gpm ( Gramm pro Minute)

In Fig. 3 definieren die durch die ausgezogene Linie repräsentierten Datenpunkte das Krypton-Verhältnis (n/no) Profil für den konventionellen Versuchslauf.

Beim Versuchslauf gemäß der Erfindung wurde Lösungsmitteldampf aus dem Zylinder in das Speisegas mit einer Rate von 0,12 Mol/Std.eingespeist. Infolgedessen war der Lösungsmittel-Dampfgehalt der Gaseingangsgröße zum Absorber >100% des Sättigungswerts. Die in Fig. 3 gestrichelten Datenpunkte definieren das sich ergebende n/no-Profil. Wie gezeigt, verminderte die Lösungsmitteldampfinjektion die Spitze (negativer Absorptionseffekt) in der Zone unmittelbar oberhalb des Gaseinlasses und verminderte das n/no-Verhältnis über die gesamte Länge der Säule. Verglichen mit dem konventionellen Versuchslauf ergab sich eine Verbesserung des Absorptionswirkungsgrades von ungefähr 25%.

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Ein mathematisches Modell wurde zur Vorhersage der Leistungsfähigkeit einer konventionellen Krypton-Absorptionssäule betrieben in üblicher Weise, d.h. ohne Lösungsmitte!dampfinjektion in das Speisegas angegeben. Die Säule hatte einen Durchmesser von 3" und ihr Gaseinlaß war 35" unterhalb des oberen Endes angeordnet. Die Zusammensetzung des Speisegases war die Folgende:

N₂—81,3%; CCl₂F₂—8,7%; Kr und Kr—Spuren.

Die Gaseinspeisung erfolgte mit 1,426 lb-Mol/Std. und die Speiserate oder Geschwindigkeit für das Flüssigkeitslösungsmittel (CCl₀F₀) betrug 6,24 lb-Mol/Std. Die Anfangskontaktzone für das Speisegas und Lösungsmittel war auf einer Temperatur von -14 F und einem Druck von 1o6 psig. Ein Krypton-Konzentrationsprofil der beschriebenen Art wurde mit den im Versuchslauf erhaltenen Daten aufgezeichnet. Fig. 4 vergleicht das experimentell abgeleitete Profil (solide Kreise) mit dem mittels des Modells berechneten Profil (leere Kreise). Wie gezeigt besteht eine sehr enge Übereinstimmung zwischen den experimentell abgeleiteten Werten und den berechneten Werten. Ähnliche Vergleiche verifizierten,daß die Säulenleistungsfähigkeit mit dem Modell genau vorhergesagt werden kann.

Beispiel 2

Das Modell wurde verwendet, um die Leistungsfähigkeit einer Krypton-Absorptionssäule (Durchmesser 3") zu bestimmen, in der flüssiges CCl₂F₂ im Gegenstrom kontaktiert wurde mit einem Speisegas, bestehend aus Stickstoff-Krypton und in einigen Fällen CC1₂F₂-Dampf-

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Drei Betriebsarten wurden betrachtet. Die Prozeß-Parameter waren praktisch identisch für die drei Betriebsarten mit der Ausnahme, daß die Speisegase sich hinsichtlich des Lösungsmittel-Dampfgehalts wie folgt unterschieden: Fall I, 100% des Sättigungswerts; Fall II, 50% des Sättigungswerts; Fall III, kein Lösungsmitteldampf. Die berechneten Krypton-Profile für die Fälle sind in Fig. 5 gezeigt. Die ProfiIo zeigen, wie im Fall II (50% gesättigt) und Fall III (keine Lösungsmittelinjektion) einen Krypton-Aufbau in dem Teil der Säule, benachbart zum Gaseinlaß, wohingegen im Fall I (gesättigt) das Krypton-Profil kontinuierlich vom Gaseinlaß zum oberen Ende der Säule hin abnimmt. Im Fall III (keine Injektion) sind ungefähr 19" der 35"-Säule erforderlich, um das Krypton-Molar-Verhältnis auf den am Gaseinlaß erhaltenen Wert zurückzubringen. Der berechnete Verlust hinsichtlich des Säulenabsorptionswirkungsgrades für den Fall III beträgt 13%. Es ergibt sich klar, daß man im Fall I den effizientesten Gebrauch von der Säule macht.

Fig. 6 vergleicht die Stickstoff-Plus CCl₂F₂-FIuB-PrOfile für die obengenannten Fälle I, II und III, wohingegen Fig. 7 die Krypton-Fluß-ProfiIe für die gleichen Fälle vergleicht. In den Fällen III und III - wo das Speisegas nicht mit Lösungsmitteldampf gesättigt ist, existiert eine Gesamttreibkraft für den Transfer des Lösungsmittels von der flüssigen Phase in die Gasphase. Diese Lösungsmittelbewegung erfolgt in einer Richtung entgegengesetzt zu der, in welcher man die Bewegung von Krypton auf der Basis seines Konzentrationsgradienten erwarten würde. Der Nettoeffekt dieser entgegengesetzten Treibkräfte besteht darin, die Bewegung des

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Kryptons, wie in Fig. 7 für die Fälle II und III gezeigt, zu vermindern oder umzukehren. Im Fall I ist jedoch das Speisegas mit Lösungsmitteldampf gesättigt und somit hängt die Bewegung des Kryptons nur von seinem eigenen Konzentrationsgradienten ab. Infolgedessen ist im Falle I das Krypton-Fluß-Profil (Fig. 7) stets positiv und nimmt kontinuierlich vom Gaseinlaß zum oberen Ende der Säule hin ab.

Hinsichtlich eines Ausgleichs des Lösungsmittelverdampfungseffekts sieht die Supersättigung des Speisegases eine gewisse Verbesserung gegenüber der Sättigung vor. Die Supersättigung (Übersättigung) kann in einigen Fällen zweckmässig sein, weil die Kondensation überschüssigen Lösungsmitteldampfes in der Kontaktzone eine gewisse interne Erhitzung bewirkt.

Die vorstehende Beschreibung eines bevorzugten ■Ausführungsbeispiels der Erfindung soll nicht einschränkend verstanden werden.

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Erhöhung des Lösungswirkungsgrades in einem Verfahren, wo ein Speiseströmungsmittel mit mindestens einem ersten Bestandteil und einem zweiten Bestandteil in eine Zone eingeführt wird, wo das Strömungsmittel mit einem flüssigen Lösungsmittel kontaktiert wird, um eine bevorzugte Lösung der ersten Komponente zu bewirken, wobei ein Teil des flüssigen Lösungsmittels einen Transfer in das Strömungsmittel bei Kontaktierung damit erfäht, um die Sättigung des Strömungsxnittels zu bewirken, dadurch gekennzeichnet , daß eine Menge des erwähnten Lösungsmittels in dem Strömungsmittel inkorporiert wird, ausreichend um das Strömungsmittel mindestens zu sättigen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erwähnte Menge des Lösungsmittels in das Strömungsmittel als ein Dampf eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge des in das Strömungsmittel eingeführten Lösungsmittels eine Flüssigkeit ist.

4. Verfahren zur Erhöhung des Absorptionswirkungsgrads in einem Verfahren, wo ein Speisegas mit mindestens einer ersten gasförmigen Komponente und einer zweiten gasförmigen

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Komponente in eine Zone eingeführt wird, wo das Gas mit einem flüssigen Lösungsmittel kontaktiert wird, um die bevorzugte Absorption der ersten Komponente vorzusehen, und wobei ein Teil des flüssigen Lösungsmittels bei Kontaktierung mit dem Gas verdampft wird, um die Sättigung des Gases zu bewirken, dadurch gekennzeichnet , daß in das in die erwähnte Zone eingeführte Gas hinreichend viel Dampf des Lösungsmittels inkorporiert wird, um die erwähnte Verdampfung zu beschränken.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die derart in dem Gas inkorporierte Gasmenge ausreicht, um das Gas mindestens zu sättigen.

6. Verfahren zur Verarbeitung eines Speisegases mit mindestens einer gasförmigen Komponente, einer zweiten gasförmigen Komponente und Dampf eines ausgewählten Lösungsmittels , wobei die Konzentration des Dampfs in dem Gas kleiner ist als die zur Sättigung desselben erforderliche Konzentration, wobei ferner das Gas in eine Absorptionszone eingeführt wird, wo dies kontaktiert wird mit dem ausgewählten Lösungsmittel in der Flüssigkeitsphase, um die ρ referent ie He Absorption der ersten Komponente zu bewirken, gekennzeichnet durch die Förderung der Absorption durch Inkorporation zusätzlichen Dampfes des Lösungsmittels in dem so eingeführten Gas.

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7= In einem kontinuierlichen Verfahren, wo ein Gasstrom mit mindestens einer ersten gasförmigen Komponente und einer zweiten gasförmigen Komponente einem Gasrückführungsstrom gemischt wird, um einen Strom aus Speisegas au bilden,, und wobei dar Rückführunqsstrom Dampf eines ausgewählten Lösungsmitte] s lsi einer Menge nicht ausreichend 2ur Sättigung des Speisegases enthält, wobei das Speisegas ferner in eine Zone eingeführt wird, wo es mit dem ausgewählten Lösungsmittel in der Flüssigkeitsphase kontaktiert wird, um die bevorzugte absorption der ersten Komponente su bewirken, gekennzeichnet durch die Förderung der Absorption durch Inkorporation ausätzlichen Dampfes des Lösungsmittels in dem Speisegas«.

80 Verfahren zur Erhöhung des Lösungswirkvmgsgrades in einem Verfahren, wo eine Flüssigkeitseinspeisung einschließlich mindestens einer ersten Komponente -and einer zweiten Komponente in eine Zone eingeführt xtfird, wo die Einspeisung kontaktiert itfird mit einem Flüssigkeitslösungsmittel sur Bewirkung der prefesrentiellen Lösung der ersten Komponente, und wobei ein Teil des Flüssigkeitslösungsmittels einen übergang in die Einspeisung bei Kontakt damit erfährt, um die Sättigung derselben zu bewirken, dadurch gekennzeichnet „ daß in die Einspeisung, eingeführt in die erwähnte gone, eine Menge des Lösungsmittels eingeführt wird ^ welche eine Einschränkung der erwähnten übertragung bewirkt«

9 ο Verfahren nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeich net, daß das derart in die Einspeisung-inkorporierte Lösungsmittel in einer Menge vorliegt, die ausreicht, um die erwähnte Einspeisung mindestens zu sättigen=