DE340864C

DE340864C - Process for extracting small amounts of valuable components from gas mixtures

Info

Publication number: DE340864C
Application number: DE1919340864D
Authority: DE
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1919-03-14
Filing date: 1919-03-14
Publication date: 1921-09-20

Description

Verfahren zur Gewinnung geringer Anteile wertvoller Bestandteile von Gasgemischen.Process for the extraction of small amounts of valuable components Gas mixtures.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung geringer Anteile wertvoller Bestandteile von Gasgemischen, wie Stickoxyden, aus nitrosen Gasen oder Benzol aus Kokereigasen, durch das die Möglichkeit geschaffen werden soll, diese in stark zurücktretenden Mengen im Gemisch vorhandenen wertvollen Stoffe ohne Anwendung chemischer oder physikalischer Absorptionsmittel in wirtschaftlicher und vergleichsweise bequemer Weise zu gewinnen. The present invention relates to a method of extraction low proportions of valuable components of gas mixtures, such as nitrogen oxides nitrous gases or benzene from coke oven gases, which created the possibility should be, these existing in strongly decreasing amounts in the mixture valuable Substances without the use of chemical or physical absorbents in an economical way and a comparatively convenient way to win.

Die Gewinnung dieser wertvollen Bestandteile geschieht dadurch, daß man sie aus dem Gasgemisch ausfällt. Die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wird dadurch gewährleistet, daß nach dem Ausscheiden des zu gewinnenden Stoffes das verbleibende Restgas zur Kühlung neuer zu behandelnder Gasmengen verwertet wird, wobei durch Zwischenschaltung einer Kältemaschine an geeigneter Stelle dafür Sorge getragen wird, daß der Gesamtkraftaufwand innerhalb solcher Grenzen bleibt, daß das Verfahren wirtschaftlichen Ansprüchen genügt. The extraction of these valuable components happens because they are precipitated from the gas mixture. The economics of the process will this ensures that after the excretion of the material to be recovered, the remaining Residual gas is used to cool new quantities of gas to be treated, whereby through Interconnection of a refrigeration machine at a suitable point ensures that this is the case is that the total effort remains within such limits that the method economic demands.

Wenn aus Gasgemischen unter atmospärischem Druck durch Erniedrigung der Temperatur in geringen Mengen vorhandene Bestandteile ausgeschieden werden sollen, muß das Gemisch sehr tief gekühlt werden, damit der Teildruck des auszuscheidenden Stoffes gegenüber dem Gesamtdruck des Gemisches verschwindend klein wird. Der zu gewinnende Stoff wird dann nicht mehr in flüssiger, sondern in fester Form ausgeschieden. Die zusätzliche Kälte zur Ausfällung und zur Deckung der Verluste muß bei der tiefsten in Betracht kommenden Temperatur geleistet werden, und man braucht deshalb Kältemaschinen mit großen Abmessungen von hohem Kraftverbrauch. If from gas mixtures under atmospheric pressure by lowering the temperature is to be excreted in small quantities, the mixture must be cooled very deeply, so that the partial pressure of the separated The substance becomes vanishingly small compared to the total pressure of the mixture. The to Extractive substance is then no longer excreted in liquid, but in solid form. The additional cold to precipitate and to cover the losses must be at the lowest relevant temperature can be achieved, and you therefore need refrigeration machines with large dimensions and high power consumption.

Man hat zwar bereits versucht, die Abkühlung dadurch herbeizuführen, daß das auf hohen Druck verdichtete Gasgemisch unter Arbeitsleistung entspannt und das entspannte Gas nach Ausfällung des betreffenden Stoffes zur Vorkühlung benutzt worden war. Hierzu ist aber eine verhältnismäßig hohe Verdichtung erferderlich, die einen entsprechend großen Arbeitsaufwand nötig macht, während bei der Entspannung nur ein kleiner Teil der geleisteten Arbeit zurückgewonnen wird. Dadurch wird dieses Verfahren unwirtschaftlich und der Betrieb in den Entspannungs- und Rohrleitungen wird außerdem durch den in fester Form ausgeschiedenen Stoff erheblich erschwert. Attempts have already been made to bring about the cooling by that the gas mixture compressed to high pressure relaxes and under work performance the expanded gas is used for pre-cooling after the substance in question has precipitated had been. For this, however, a relatively high compression is necessary, which requires a correspondingly large amount of work while relaxing only a small part of the work done is recovered. This becomes this Process uneconomical and operation in the expansion and pipelines is also made considerably more difficult by the substance excreted in solid form.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden nun diese Mängel dadurch zuverlässig beseitigt und die Kosten des Verfahrens auf einer wirtschaftlich möglichen Höhe erhalten, daß die Kühlung mit den Restgasen zweckmäßig mit der Kühlung durch eine Kältemaschine vereinigt wird und daß jeweils nach Abscheidung des zu gewinnenden Stoffes zwecks Erzeugung der notwendigen Kühlgase für die nächste Operation eine Entspannung des verbleibenden Restgases unter Arbeitsleistung durchgeführt wird. Das in Frage kommende Gasgemisch wird demnach zunächst auf geringen Überdruck verdichtet, dann mit Restgas der vorhergegangenen Operation gekühlt, hierauf mittels einer Kälte maschine weiter gekühlt, dann abermals mit den Restgasen zwecks Kühlung behandelt und schließlich nach Abscheidung des zu gewinnenden Bestandteiles unter Arbeitsleistung entspannt. In the context of the present invention, these shortcomings are now eliminated reliably eliminated and the cost of the procedure at an economically feasible Obtain height that the cooling with the residual gases expediently with the cooling through a refrigeration machine is combined and that in each case after the deposition of the to be obtained For the purpose of generating the necessary cooling gases for the next operation Relaxation of the remaining residual gas is carried out under work performance. The gas mixture in question is therefore first compressed to a slight overpressure, then cooled with residual gas from the previous operation, then by means of a cold machine further cooled, then treated again with the residual gases for the purpose of cooling and finally relaxed after separation of the constituent to be obtained under work performance.

Der Ausdruck geringer Überdruck ist dabei relativ zu verstehen. Die absolute Größe des anzuwendenden Druckes hängt von dem zu behandelnden Gasgemisch ab. The expression “slight overpressure” is to be understood relatively. the The absolute size of the pressure to be applied depends on the gas mixture to be treated away.

Auf beiliegender Zeichnung ist eine für die Durchführung des neuen Verfahrens brauchbare Einrichtung in einer beispielsweisen Ausführungsform schematisch dargestellt. On the accompanying drawing is one for the implementation of the new one Process useful device in an exemplary embodiment schematically shown.

Das mittels des Verdichters a auf geringen Druck verdichtete und im Kühler b auf normale Temperatur rüclrgekühIte Gasgemisch wird zunächst im Wärmeaustauscher c mit dem Restgas vorgekühlt, und zwar bis zu einer Temperatur, bei der meist noch keine Ausscheidung stattfindet. Darauf gelangt das Gas in den Kühler d einer Kältemaschine, die mit- einer mittleren Temperatur arbeitet, wobei der größte Teil der Ausscheidung erfolgt. The compressed by means of the compressor a to low pressure and The gas mixture, which has been cooled down to normal temperature in the cooler b, is first transferred to the heat exchanger c precooled with the residual gas, up to a temperature at which usually still no excretion takes place. The gas then enters the cooler d of a refrigeration machine, which works at a medium temperature, with most of the excretion he follows.

Im Kühler e wird mittels des Restgases das Gasgemisch so weit gekühlt, daß darin nur noch Spuren des auszufällenden Stoffes enthalten sind, welche bei der nunmehr folgenden Entspannung in Maschinef nicht mehr schädlich sind.In the cooler e, the gas mixture is cooled by means of the residual gas to the extent that that it only contains traces of the material to be precipitated, which at are no longer detrimental to the relaxation that now follows in machinef.

Da die Kondensations- und Erstarrungswärme größtenteils durch die Kältemaschine abgeleitet wird, genügt Entspannung von niedrigem Druck, um im Restgas den zur Kälteübertragung nötigen Temperaturunterschied zu erzeugen. Gleichzeitig ergibt die Kältemaschine bei der mittleren Temperatur eine größere Wirtschaftlichkeit. Since the heat of condensation and solidification is largely due to the Refrigeration machine is derived, relaxation from low pressure is sufficient to in the residual gas to generate the temperature difference necessary for the transfer of cold. Simultaneously the refrigeration machine is more economical at the medium temperature.

Handelt es sich um die Ausscheidung mehrerer Stoffe, so kann die Vorkühlung mittels des Restgases und mittels Kältemaschine auf noch mehr Stufen verteilt werden. If it is a question of the excretion of several substances, the Pre-cooling by means of the residual gas and by means of a refrigeration machine on even more stages be distributed.

Claims

PATENT-ANSPRUCR: Process for extracting small amounts of more valuable Components of gas mixtures, such as nitrogen oxides, from nitrous gases or benzene Coke oven gases, characterized in that the gas mixture is initially reduced to low Overpressure compressed, then cools with residual gases from the previous operation, then further cooled by means of a refrigeration machine, then cooled again with residual gases and finally after separation of the constituent to be extracted under work performance relaxed to generate the necessary cooling gases for the next operation.