DE519144C

DE519144C - Verfahren zum Zerlegen von Gasgemischen

Info

Publication number: DE519144C
Application number: DEF62895D
Authority: DE
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1927-01-23
Filing date: 1927-01-23
Publication date: 1931-02-24

Description

Verfahren zum Zerlegen von Gasgemischen In dem Hauptpatent 490 878 ist die Beschreibung auf die Gewinnung von 47 %igem Sauerstoff zugeschnitten, was mit einstufiger Rektifikation erreicht werden kann. Soweit aber Sauerstoff mit höherer Reinheit in einer Rektifikationsstufe gewonnen werden soll, was bisher bekanntlich nur mit zweistufiger Rektifikation (nach vorausgegangener Vorzerlegung in einer überdruckstufe als erste Stufe) zu erreichen ist, muß das Verfahren so gestaltet werden, daß die Rektifikation ganz ohne überdruck durchgeführt werden kann. Bei der Gewinnung von Sauerstoff mit mehr als 47 % 0,-Gehalt ist dies aber nicht von selbst gegeben, weil dabei stets eine Nachrektifikation mit Dämpfen stattfinden muß, welche mehr Sauerstoff enthalten als die Luft.
Der erneut eingeführte Sauerstoff ist dazu bestimmt, durch Rektifikation die Waschluft, welche mittels fraktionierter Kondensation eingeblasener Luft auf 47 0/0 02 Gehalt gebracht wurde, durch Nachrektifikation auf 8o'/, 02 Gehalt zu bringen. Auf Grund des Gleichgewichtsgesetzes kann durch fraktionierte Kondensation oder einstufige Rektifikation mittels eingeblasener Luft nur ein Sauerstoffgehalt bis 47 0/0 erreicht werden. Hier wird jedoch in den Rektifikator ein Gemisch eingeblasen, das 56 0/0 Sauerstoff enthält, und damit wird eine Rektifikation bis 8o 0/0 OZ Gehalt erzielt.
Um beispielsweise iooo cbm Sauerstoff mit 8o 0/0 0,-Gehalt zu gewinnen, sind 2400 cbm Waschluft erforderlich. Diese wird durch fraktionierte Kondensation eingeblasener Luft mit Unterdruck auf der Verdampferseite des Kondensators erzeugt.
Im Rektifikator werden durch einen Kältespeicher i4oo cbm Sauerstoff von 8o 0/0 0,-Gehalt zusammen mit iooo cbm Luft eingeblasen, und mit diesem Gemisch von 560o 0,-Gehalt werden die 2400 cbm Waschflüssigkeit bis 8o 0/0 OZ-Gehalt rektifiziert, worauf diese Flüssigkeit unter einem Vakuum von 70 0/0 verdampft wird, wobei erneut z4oo cbm Gemisch kondensieren. Die verdampften 240o cbm Sauerstoff werden nun durch denselben Kältespeicher herausgeleitet, durch den vorher das Gemisch von i4oo cbm Sauerstoff und iooo cbm Luft eingeführt wurde, so daß das thermische Gleichgewicht in den Kältespeichern stets erhalten bleibt. Durch das andere Kältespeicherpaar werden 4800 cbm in den Rektifikator eingeblasen. Diese Menge deckt sich ebenfalls mit der durch dieselben herausgeleiteten S tickstoffmeng e von q.800 cbm.
Auf beiliegender Zeichnung ist das Verfahren schematisch dargestellt. Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus den Kältespeichern A' und A", in die abwechselnd das Sauerstoff-Luft-Gemisch eingeblasen und aus denen der Sauerstoff herausgeleitet wird, aus den Kältespeichern B' und B", in welche abwechselnd Luft eingeblasen und Stickstoff herausgeführt wird, aus dem Kondensator b, welcher auch als Sauerstoffverdampfer dient, dem Rektifikator D, den Umschaltventilen h' bis 1"" mit. Steuerungsgestänge e und Druckluftmotor k.
Der größere Teil des zu zerlegenden Gemisches (d 80o cbm) tritt bei za' ein und wird durch den Kältespeicher B' mit Leitung r in die Mitte des Rektifikators D eingeblasen. Im oberen Teil des dem Kondensator b vorgeschalteten Rektifikators wird der Sauerstoff mit flüssigem Stickstoff ausgewaschen, und dann wird der Rest im Kondensator b zum Teil verflüssigt, wobei sich eine Waschflüssigkeit aus nahezu reinem Strickstoff bildet, mit welcher dann aus dem durch den Kältespeicher A' bei ira' eingeleiteten (2 dOO cbm) und mit Leitung 2 dem Rektifikator unten zugeführten Sauerstoff-Luft-Gemisch von 56'/, 02 Gehalt der Sauerstoff ebenfalls soweit ausgewaschen wird, bis sich die Waschluft auf 8o°/" O: Gehalt angereichert hat, worauf sie mit Leitung 3 in den Verdampferraum des Kondensators b geleitet wird, um dort unter 7o °%o Vakuum verdampft und als gasförmiger Sauerstoff mit Leitung 4 durch den Kältetauscher A" aus der Apparatur bei s" abgeleitet zu werden, während der im Rektifikator D ausgeschiedene Stickstoff mit Leitung @ .durch den Kältespeicher B" bei v" entnommen wird. Nach etwa 5 Minuten wird umgeschaltet und die Luft wie das Sauerstoff-Luft-Gemisch in umgekehrter Richtung durch die Apparatur geleitet.
Beim Einblasen der Luft und des Luft-Säuerstoff-Gemisches besteht in allen Speichern derselbe Druck (etwa o,r Atü.); das Herausleiten der Zerlegungsprodukte dagegen erfolgt zum Teil, d. h. bezüglich des Sauerstoffs, mit einen Unterdruck von 70 °4.
Als kennzeichnendes Merkmal des neuen Verfahrens ist r. das Wiedereinblasen eines Teiles des gewonnenen Sauerstoffs in den Rektifikator anzusehen, wodurch der Bedarf an Rektifikations-Sauerstoff bestritten wird, 2. die mittels Unterdruck im Verdampfer und ohne Überdruck ,im Rektifikator im Einblasebetrieb erzielte Sauerstoffgewinnung bis zu 80 °J, O.- GehaIt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Zerlegen von Gasgemischen, insbesondere Luft, unter Anwendung von Kältespeichern mit Umschaltwechselbetrieb für den Kältetausch der Zerlegungsprodukte finit dem Gasgemisch nach Patent 490 878, dadurch ,gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Sauerstoffgehalts im sauerstoffreichenZerlegungsprodukt von dem zu zerlegenden Gasgemisch nur der Hauptteil in seiner natürlichen Zusammensetzung rin der Mitte des Rektifikators ohne Überdruck eingeblasen wird, während ein kleinerer Teil mit dem schwer siedenden Zerlegungsprodukt angereichert unten in den Rektifikator ebenfalls ohne Überdruck eingeblasen wird, ohne vorher in üblicher Weise auf .der Kondensatorseite des Verdampfers verflüssigt zu werden.