DE524721C

DE524721C - Method for separating air with air injection

Info

Publication number: DE524721C
Application number: DE1930524721D
Authority: DE
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1930-02-07
Filing date: 1930-02-07
Publication date: 1931-05-13

Description

Verfahren zum Zerlegen von Luft mit Lufteinblasung Der thermische Wirkungsgrad-von Anlagen zum Zerlegen von Gasgemischen nach Patent 167 931 von Lachmann wird beeinträchtigt durch den Umstand, daß von der unter Druck verflüssigten Waschluft wieder ein Teil verdampft, wenn die Flüssigkeit vom Kondensationsdruck (a bis q. atü) auf den Druck des Rektifikators, der meist nicht höher als o, i atü ist, entspannt wird, denn die unter höherem Druck verflüssigte Luft ist noch zu warm, um bei o, i atü bestehen zu können. Es ist zwar bereits bekannt, diese Verdampfungsverluste dadurch zu vermeiden, daß man die Waschflüssigkeiten durch den abziehenden gasförmigen Stickstoff oder bei zweistufigen Säulen durch flüssigen Sauerstoff der Niederdrucksäule nachkühlt. Dieser Methode kann aber bei Anlagen, welche nach dem Verfahren gemäß Patent 167 93 i (L a c h -mann) Sauerstoff von weniger als 5o Reinheit liefern sollen, keine Anwendung finden, weil der Stickstoff hier nur um 3° kälter ist wie die mit diesem zu kühlende Einblaseluft. Es darf daher der Stickstoff nicht vorher durch einen Kältetausch mit der Waschflüssigkeit erwärmt werden.Method of decomposing air with air injection The thermal Efficiency of systems for the decomposition of gas mixtures according to patent 167 931 by Lachmann is affected by the fact that the washing air liquefied under pressure Part of it evaporates again when the liquid has decreased from the condensation pressure (a to q. atü) to the pressure of the rectifier, which is usually not higher than o, i atü, relaxed because the air, which is liquefied under higher pressure, is still too warm to i atü to be able to pass. Although it is already known these evaporation losses thereby avoiding that the washing liquids through the withdrawing gaseous Nitrogen or, in the case of two-stage columns, by liquid oxygen from the low-pressure column aftercooling. This method can, however, be used for systems that use the procedure according to Patent 167 93 i (L a c h -mann) should deliver oxygen of less than 5o purity, are not used because the nitrogen is only 3 ° colder here than the one with this air to be cooled. The nitrogen must therefore not go through beforehand a cold exchange can be heated with the washing liquid.

Dagegen ist aber bei der Lachmannscheu Säule der aus dem Verdampfer in den :W'%rmeaustauscher überzuleitende flüssige Sauerstoff etwas zu kalt, wenn es sich um solchen von weniger als 5o% Gehalt an Sauerstoff handelt. Die vorliegende Erfindung hat daher zur Grundlage, die ,Waschflüssigkeit mit dem flüssigen Sauerstoff in Kältetausch zu bringen, ehe sie entspannt wird.On the other hand, the Lachmannscheu column is the one from the evaporator Liquid oxygen to be transferred to the heat exchanger is a bit too cold, if they are those with less than 50% oxygen content. The present The invention is therefore based on the washing liquid with liquid oxygen to bring it into cold exchange before it is relaxed.

In beiliegender Zeichnung ist das Verfahren bei der Gewinnung von 4.7o/oigemSauerstoff und in Verbindung mit dem Kältetauschverfahren nach dem Umschalt-Wechsel-System mit Kältespeicherbetrieb in einem Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht.In the accompanying drawing is the procedure for the extraction of 4.7% oxygen and in connection with the cold exchange process according to the switchover system illustrated schematically with cold storage operation in one embodiment.

Von der zu zerlegenden Luft wird der auf Kondensationsdruck verdichtete Anteil abwechselnd durch den Kältespeicher B' oder B" eingeleitet, durch welche auch der gewonnene Sauerstoff mit 45 bis 470/0 G.-Gehalt herausgeleitet wird, während der andere Teil der Luft, welcher nur mit etwa o, i atü eingeblasen werden soll, abwechselnd durch den Kältespeicher A' oder A" eingeführt wird, durch welche auch der Stickstoff herausgeleitet wird. Die verdichtete Luft wird mit Leitung 2 bei z der Kondensatorseite des Verdampfers b zugeführt, die eingeblasene Luft dagegen mit Leitung i bei v in den Rektifikator D geleitet.Of the air to be broken down, the portion compressed to condensation pressure is alternately introduced through the cold storage B ' or B " , through which the oxygen obtained with 45 to 470/0 G. content is passed out, while the other part of the air, which is only with about o, i atü is to be blown in alternately through the cold store A 'or A ", through which the nitrogen is also passed out. The compressed air is fed via line 2 at z to the condenser side of the evaporator b, while the blown air is fed into the rectifier D via line i at v.

Der Stickstoff zieht durch Leitung 6 abwechselnd nach den KältespechernA" und A' ab, der gewonnene Sauerstoff dagegen wird mit Leitung 7 abwechselnd durch die Kältespeicher B' und B" entnommen. Dabei gibt sowohl der Stickstoff als auch der Sauerstoff seinen Kälteitlhalt an die Kältespeicher ab, aus denen sie dann von -der zu zerlegenden Luft wiederaufgenommen werden.The nitrogen is drawn off alternately through line 6 to the cold storage tanks A "and A ', while the oxygen obtained is withdrawn via line 7 alternately through the cold storage tanks B' and B" . Both the nitrogen and the oxygen give their cold conductivity to the cold storage, from which they are then taken up again by the air to be broken down.

Der flüssige Sauerstoff wird mit Leitung 4 aus dem Rektifikatorboden bei m in den Nachkühler K geleitet, wo er seine Kälte mit der Waschflüssigkeit tauscht, welche mit Leitung 3 aus der Kondensatorsieite des Verdampfers unter i,5 atü in die Rohrschlange des Nachkühlers geleitet wird.The liquid oxygen is discharged from the bottom of the rectifier via line 4 at m in the aftercooler K, where it exchanges its cold with the washing liquid, which with line 3 from the condenser side of the evaporator under i, 5 atü in the aftercooler coil is routed.

Der flüssige Sauerstoff fließt dann durch Leitung 5 in den Verdampfer b, wird dort durch die Kondensation von Luft verdampft und abwechselnd durch einen Kältespeicher B' oder B" herausgeleitet. Die im Kältetausch mit dem flüssigen Sauerstoff gekühlte Waschflüssigkeit wird durch Leitung 8 auf den Kopf des Rektifikators ausgegossen, um damit den Sauerstoff aus der eingeblasenen Luft auszuwaschen.The liquid oxygen then flows through line 5 into the evaporator b, is evaporated there by the condensation of air and alternately by one Cold storage B 'or B "led out. The cold exchange with the liquid oxygen cooled washing liquid is poured out through line 8 onto the head of the rectifier, in order to wash out the oxygen from the blown air.

Das kennzeichnende Merkmal der Erfindung besteht somit: i. in der Herbeiführung eines Kälteaustausches zwischen der mit überdruck verflüssigten Waschluft und dem flüssigen Sauerstoff, 2. in der Verbindung dieses flüssigen Kältetausches mit dem trockenen Kältetausch der zu zerlegenden Luft mit den Zerlegungsprodukten im Kältespeicher-Umschalt-Wechsel-Betrieb.The characterizing feature of the invention is thus: i. in the Bringing about an exchange of cold between the scrubbing air liquefied with excess pressure and the liquid oxygen, 2. in the connection of this liquid cold exchange with the dry cold exchange of the air to be decomposed with the decomposition products in cold storage switchover operation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for separating air with air injection into a single-stage, consisting only of a rectifier and an evaporator Separation column to obtain an oxygen-rich mixture with less than 5oo; ö Oxygen content, characterized in that from the lower part of the rectifier withdrawn oxygen-rich liquid first cools the washing liquid before it is passed into the evaporator of the separation column. z. Method according to claim i, characterized characterized in that the cold exchange between the withdrawn from the separation column oxygen-rich. Liquid and the washing liquid in continuously operating Cold exchangers is going on while the cold exchange between the final gaseous Decomposition products and the air to be decomposed in cold storage units with switchover operation is made.