DE539701C - Verfahren zur Kondensation von Daempfen aus Luft und Gasen durch Kuehlung - Google Patents

Description

• Verfahren zur Kondensation von Dämpfen aus Luft und Gasen durch Kühlung Die Kondensation von Dämpfen aus Luft und Gasen, wie beispielsweise des Wasserdampfes aus der Luft oder des Benzols aus dem Koksöfengas, mittels Kühlung ist an sich bekannt. Die bestehenden Methoden sind aber deshalb unwirtschaftlich, weil dabei die dem Gas oder der Luft zugeführte Kälte zum Teil vorlorengeht, jedenfalls aber der Prozeß mit dem hierfür erforderlichen Kälteaufwand teilweise belastet wird.
• Im Gegensatz hierzu ermöglicht das Verfahren der reversiblen Kühlung im Kältespeicher-Umschalt-Wechselbetrieb nach Patent 463 125 die Wiedergewinnung der dem Gas oder der Luft zugeführten fühlbaren Kälte.
• Außer den Kältespeichern als Tauscher ist hierbei zur Verflüssigung oder zumAusfrieren der Dämpfe auch ein Kondensator erforderlich, der nach einem früheren Vorschlag (Patent 486 549) mit einem flüssigen Kälteträger (Sole, Lauge, Alkohol oder Toluol) berieselt wird, um die Eiskristalle von den Flächen abzuschwemmen oder in der Kälteflüssigkeit zu lösen und den Kondensator zu kühlen.
• Nach. der Erfindung soll nun diese Kühlung des Kondensators an Stelle der Berieselung durch periodische Füllung mit dem flüssigen Kälteträger erfolgen.
• Diese Ausführungsart des Verfahrens ist in beiliegender Zeichnung in einem Beispiel schematisch dargestellt und nimmt folgenden Verlauf: Vor Beginn des Betriebes müssen beide Kondensatoren d' und d" und der Kältespeicher b' bis zur Verflüssigungs- oder Gefriertemperatur der auszuscheidenden Dämpfe abgekühlt werden. Das Frischgas tritt durch Leitung I' bei r' oben in den Kältespeicher h' ein, kühlt sich in diesem ab und nimmt seinen Weg durch den Kondensator d', um aus diesem, von den Dämpfen befreit, durch Leitung 3" zunächst in einen Röhrenkältetauscherv geleitet und aus diesem mit Leitung 4" in den Kältespeicher b" überzutreten und in diesem seine Kälte abzugeben, worauf es bei durch Leitung 1" entnommen wird. Dieser Vorgang wird etwa 5 Minuten fortgesetzt. Dabei wird der Kältespeicher b' nach Bedarf bis etwa 100 erwärmt und die bei Beginn der Blasezeit an den Flächen des Speichereinsatzes sich ansetzende Feuchtigkeit trocknet zuletzt wieder ab, nur der Kondensator wird in seiner unteren Hälfte ständig auf tiefster Temperatur gehalten und von der Kälteflüssigkeit benetzt bleiben, weil das Durchblasen des Frischgases nicht so lange fortgesetzt wird, bis auch der Kondensator sich vollständig erwärmt hat. Lediglich der jeweilige Frischgaskältespeicher muß völlig warm und trocken geblasen werden, für den Kondensator bestünde hierzu kein Bedürfnis, dessen teilweise Erwärmung ist nur eine unerwünschte, aber nicht abwendbare Folge des Warmblasens der Kältespeicher.
• Während nun das getrocknete kalte Gas durch den Kältespeicher b" abströmt, wird der Kondensator d" durch Leitung 2" mit der Kälteflüssigkeit aus dem Behälter s gefüllt, indem durch das Steuerungsventil t Druckluft von einem Gebläse mit etwa 0,25 Atm. oben in den Behälter s eingeleitet und dadurch die Kälteflüssigkeit durch die Leitung 2" in den Kondensator gedrückt wird.
• Sobald sich der Kondensatord" mit der Kälteflüssigkeit von unten nach oben gefüllt hat, läuft dieselbe bei durch Leitung 5" in den Röhrenkältetauscher v über, worauf ein Schwimmers selbsttätig die weitere Druckluftzufuhr abschließt und den Behälter s entlüften so daß die Kälteflüssigkeit durch Leitung 2" wieder in den Behälter s zurückfließen kann und der Kondensator d" für den Gasdurchgang wieder frei wird. Jetzt wird die Klappe w umgeschaltet und das Frischgas durch Leitung 1" bei r" in den Kältespeiclier b" eingeleitet. um in der Fortsetzung seinen Weg durch den Kondensator d" zu nehmen und aus demselben durch Leitung 3" zunächst in einen Röhrenkältetauscher v und aus diesem mit Leitung 4' in den Kältespeicher b' geleitet zu werden, in welchem es seine Kälte abgibt und bei r'durch Leitung I' entnommen wird.
• Gleichzeitig wird das Ventil , und zwar zusammen mit derUmschaltklappew und dem Druckluftsteuerungsventil t. umgeschaltet, und die Kälteflüssigkeit fließt in den Kondensator d' durch Leitung 2' über. es wird also stets der Kondensator auf der Seite des jejeweiligen Trockengasabzuges mit der Kälteflüssigkeit gefüllt.
• Das Druckluftsteuerungsventil t wird durch das Gewichtp ebenfalls von der Umschaltklappe w aus für den Lufteintritt geöffnet, dann aber durch einen Schwimmers auf Auspuff umgestellt, sobald sich der Kondensator gefüllt hat und ein Teil der Kälteflüssigkeit durch den tlberlauf k' in den Röhrenkältetauscher 2' abgeflossen ist.
• Die nicht überlaufende Flüssigkeit aus dem Kondensator fließt dann sofort wieder in den Verdrängungsbehälter s zurück, damit der Kondensator für den nachfolgenden Frischgasdurchfluß wieder frei wird, ehe durch Umschalten der Klappe w diese Seite wieder vom Frischgas durchströmt wird. Die langen Pfeile zeigen den Gasweg an, die kurzen Pfeile den Weg der Kälteflüssigkeit.
• Bei dem abwechselnden Warmblasen der Kältespeicher tritt gegen Ende der jeweiligen Blasezeit vor der Umschaltung das Frischgas ungekühlt in den Kondensator über und wird erst in diesem gekühlt. Demzufolge erwärmt sich der Kondensator in seiner oberen Hälfte und muß dann nach dem Umschalten durch das Füllen mit rückgekühlter Kälteflüssigkeit wieder abgekühlt werden. Dabei erwärmt sich beim Füllen des Kondensators der obere Teil der Kälteflüssigkeit, welcher durch den Uberlauf k in den Röhrenkältetauscher v übergeleitet wird, um in diesem wieder von der aufgenommenen Flüssigkeit aus den abgeschiedenen Dämpfen getrennt zu werden.
• Das Frischgas nimmt also regelmäßig Kälte sowohl aus dem jeweiligen Frischgaskältespeicher als auch vom Kondensator auf, gibt aber seine Kälte nur an den jeweiligen Trnckengaskältespeicher ab. Daraus resultiert, daß der jeweilige Trockengaskältespeicher diese Kältemenge aus dem Frischgaskältespeicher und die aus dem Kondensator dem Gas zugeführte Kälte nicht ganz aufzunehmen vermag. Deshalb würde ohne eine weitere Maßnahme ein thermischer Ausgleich des Kältetausches nicht erreicht werden können.
• Diese Maßnahme besteht nun darin, daß in einem Röhrenkältetauscher v die warme Kälteflüssigkeit entweder mit der Gesamtheit oder einem Teil des kalten, von Dämpfen befreiten Gases in Kältetausch gebracht wird, ehe sie in den Behälter s zurückfließt, während das Gas abwechselnd durch einen der beiden Kältespeicher herausgeleitet wird.
• Diese Rückkühlung des im Kondensator erwärmten Teiles der Kälteflüssigkeit, welche bei k in den Röhrenkältetauscher v überläuft. durch das Trockengas bewirkt erst den thermischen Ausgleich im Kältetausch des fühlbaren Kälteinhalts der Frischgasmenge mit dem des Trockengases. Die zur Verflüssigung und zum Ausfrieren der Dämpfe verbrauchte Kälte hingegen muß besonders erzeugt und von außen zugeführt werden. Diese Zufuhr der Zusatzkälte erfolgt durch die Rohrschlange m im Behälter s.
• Die beiden kennzeichnenden Merkmale der Erfindung ergeben sich: I. aus der Kühlung des Kondensators durch periodisches Füllen desselben mit einer tiefgekühlten Kälteflüssigkeit: 2. aus dem Kältetausch der überlaufenden Kälteflüssigkeit mit dem von Dämpfen befreiten kalten Gas in einem Röhrengegenströmer, ehe das Trockengas durch einen der beiden Kältespeicher wieder abzieht und in diesem seinen Hauptkälteinhalt im Umschaltlvechselbetrieb an das Frischgas abgibt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Kondensation von Dämpfen aus Luft und Gasen unter Anordnung von Kältespeichern im Umschaltwechselbetrieb, in denen die Kälte der Luft aufgenommen und nachfolgend an frisch zu behandelndes Gas abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator für die auszuscheidenden Dämpfe des Frischgases durch periodische Füllung mit einem flüssigen Kälteträger gekühlt und der beim jeweiligen Füllen des Kondensators sich erwärmende Teil des Kälteträgers durch einen Überlauf abgeleitet und durch Kältetausch mit einem Teil des von Dämpfen befreiten Gases in einem Gegenstromkältetauscher mittelbar wieder rückgekuhlt wird.