DE573037C - Verfahren zum Zerlegen tiefsiedender Gasgemische - Google Patents

Verfahren zum Zerlegen tiefsiedender Gasgemische

Info

Publication number
DE573037C
DE573037C DEM118995D DEM0118995D DE573037C DE 573037 C DE573037 C DE 573037C DE M118995 D DEM118995 D DE M118995D DE M0118995 D DEM0118995 D DE M0118995D DE 573037 C DE573037 C DE 573037C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
rectification
cbm
gas mixtures
oxygen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEM118995D
Other languages
English (en)
Inventor
Max Seidel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAPAG MASCHINENFABRIK AUGSBURG
Original Assignee
MAPAG MASCHINENFABRIK AUGSBURG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAPAG MASCHINENFABRIK AUGSBURG filed Critical MAPAG MASCHINENFABRIK AUGSBURG
Priority to DEM118995D priority Critical patent/DE573037C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE573037C publication Critical patent/DE573037C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/0429—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of feed air, e.g. used as waste or product air or expanded into an auxiliary column
    • F25J3/04296—Claude expansion, i.e. expanded into the main or high pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
    • F25J3/04187—Cooling of the purified feed air by recuperative heat-exchange; Heat-exchange with product streams
    • F25J3/04193—Division of the main heat exchange line in consecutive sections having different functions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
    • F25J3/04187—Cooling of the purified feed air by recuperative heat-exchange; Heat-exchange with product streams
    • F25J3/04218—Parallel arrangement of the main heat exchange line in cores having different functions, e.g. in low pressure and high pressure cores
    • F25J3/04224—Cores associated with a liquefaction or refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04278—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using external refrigeration units, e.g. closed mechanical or regenerative refrigeration units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/044—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a single pressure main column system only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/60—Closed external refrigeration cycle with single component refrigerant [SCR], e.g. C1-, C2- or C3-hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

  • Verfahren zum Zerlegen tiefsiedender Gasgemische Bisher erschien es nicht denkbar, die für die Rektifikation erforderliche Verdampfung des flüssigen Sauerstoffs anders zu betreiben als durch die latente Wärme der Luft, welche sich auf der Kondensatorseite des Verdampfers verflüssigt; denn es ist für den thermischen Ausgleich des Prozesses unerläßlich, die verdampfte Sauerstoffflüssigkeit als flüssige. Luft im gleichen Ausmaß wieder zurückzuerhalten.
  • Gegenstand der Erfindung ist nun aber ein Verfahren, die Verdampfung des Sauerstoffs, soweit er für die Rektifikation benötigt wird, durch fühlbare Wärme zu bewirken, indem Luft ohne Überdruck mit einer Temperatur von etwa - 12o° in den Verdampfer geleitet wird und durch ihre Abkühlung bis - z8o° die Verdampfung des flüssigen Rektifikationssauerstoffs bewirkt, um dann in den Rektifikator eingeblasen zu werden und dort die Anreicherung der Waschflüssigkeit auf etwa 50 °/o O$ Gehalt zu bewerkstelligen, worauf sie durch den verdampften Sauerstoff bis zum gewünschten 02 Gehalt weiter angereichert wird.
  • Der gewonnene Sauerstoff wird im flüssigen Zustand entnommen und abtransportiert. Der Stickstoff dagegen wird gasförmig aus dem Rektifikator in einen Hochdruckverflüssiger geleitet, um dort mit seiner fühlbaren Kälte wieder eine etwa gleich große Menge Hochdruckluft zu verflüssigen, als aus dem Verdampfer Sauerstoff flüssig entnommen und als Rektifikationssauerstoff durch fühlbare Wärme verdampft wurde.
  • Zum Ersatz der Kälte, welche durch die Entnahme des Sauerstoffs in flüssiger Form verlorengeht, wird die Luftmenge, welche zum Verdampfen des flüssigen Rektifikationssauerstoffs und anschließend daran zum Anreichern der Waschflüssigkeit auf 50 °/o 0, - Gehalt gebraucht wird, auf einen niedrigen Druck verdichtet, bis - 45' durch eine Ammoniakkältemaschine vorgekühlt, dann durch den ausgeschiedenen Stickstoff bis - 6o° weitergekühlt und in einer Expansionsmaschine bis o,2 Atm. Überdruck entspannt, wobei sie sich bis -I2o° abkühlt, um dann die Verdampfung des flüssigen Rektifikationssauerstoffs ,zu bewirken.
  • Auf beiliegender 'Zeichnung ist eine zur Durchführung des neuen. Verfahrens bestimmte Einrichtung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt..
  • Sie besteht aus dem Hochdruckvorkühler d, dem mit verdampfender Ammoniakflüssigkeit betriebenen Niederdruckvorkühler b, dem Niederdrucknachkühler c, dem Verflüssiger d, dem Verdampfer f, dem Rektifikätor g und der Expansionsmaschine h. Es werden 3 cbm Hochdruckluft mit etwa Zoo Atm. im Vorkühler d durch den herausgeleiteten Stickstoff bis -45' gekühlt; im Vorkühler b werden 5 cbm auf 4 Atm. Überdruck verdichtete Niederdruckluft ebenfalls auf -45° gekühlt, und zwar mit verdampfender Ammoniakflüssigkeit oder einem anderen Kältemittel.
  • Diese 5 cbm Niederdruckluft werden nun im Nachkühler c durch den herausgeleiteten Stickstoff bis -65° nachgekühlt, in der Expansionsmaschine h bis o,2 Atm. Überdruck entspannt und mit - i2o° in den Verdampfer f geleitet, um den flüssigen Rektifikationssauerstoff (1,75 cbm) durch fühlbare Wärmezufuhr zu verdampfen, wobei sich diese Luft bis - i8o° abkühlt.
  • Anschließend wird nun diese Luft bei k in den Rektifikator g geleitet, um damit die Waschflüssigkeit (2,75 cbm) bis 50 °C" 02 Gehalt anzureichern. Die weitere Rektifikation der Waschflüssigkeit bis zum gewünschten 02-Gehalt geht dann im unteren Teil des Rektifikators vor sich und wird durch den verdampfenden Rektifikationssauerstoff (1,75 cbm) bewirkt. Da die Flüssigkeitsmenge 2,75 cbm beträgt, so kann i cbm 02 flüssig aus der Anlage entnommen und abtransportiert werden.
  • Die 3 cbm Hochdruckluft werden aus dem Vorkühler a in den Verflüssiger d geleitet und dort vom herausgeleiteten Stickstoff (7 cbm) restlos verflüssigt und bis - igo° nachgekühlt, um sodann auf dem Kopf des Rektifikators ausgegossen zu werden.
  • Von den 3 cbm verflüssigter Hochdruckluft verdampfen etwa o,25 cbm beim Entspannen von 20o Atm. auf den atmosphärischen Druck der Rektifikation, so daß noch 2,75 cbin als Waschflüssigkeit- verbleiben.
  • Dieses neue Verfahren besitzt den großen Vorteil des Niederdruckbetriebes in der Ex--pansionsmäschine und einer sehr einfachen und billigen Gestaltung des Verdampfers der Trennsäule, da dieser beiderseits nur gegen atmosphärischen Druck standzuhalten hat und mit einer Temperaturdifferenz zwischen arbeitet, während in allen andern Fällen nur 3 bis 5 ° verfügbar sind. Die Verdampferfläche kann also auch wesentlich kleiner bemessen werden.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i: Verfahren zum Zerlegen tiefsiedender= Gasgemische unter Entnahme des schwersiedenden Bestandteils im flüssigen Zustand, dadurch gekennzeichnet; daß die zur Rektifikation erforderliche Verdampfung des schwersiedenden Bestandteils im Unterteil der Trennsäule nur durch die fühlbare Wärme des Auspuffs einer Expansionsmaschine für das zu zerlegende Gasgemisch bewirkt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Rektifikation erforderliche Waschflüssigkeit getrennt von der Verdampfung des schwersiedenden Bestandteils in einem besonderen Verflüssiger durch die fühlbare Kälte des leichtsiedenden Bestandteils erzeugt, wird.
DEM118995D 1932-03-03 1932-03-03 Verfahren zum Zerlegen tiefsiedender Gasgemische Expired DE573037C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM118995D DE573037C (de) 1932-03-03 1932-03-03 Verfahren zum Zerlegen tiefsiedender Gasgemische

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM118995D DE573037C (de) 1932-03-03 1932-03-03 Verfahren zum Zerlegen tiefsiedender Gasgemische

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE573037C true DE573037C (de) 1933-07-12

Family

ID=7329197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEM118995D Expired DE573037C (de) 1932-03-03 1932-03-03 Verfahren zum Zerlegen tiefsiedender Gasgemische

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE573037C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3706733C2 (de)
DE952908C (de) Verfahren zur Zerlegung von Luft
DE1226616B (de) Verfahren und Einrichtung zur Gewinnung von gasfoermigem Drucksauerstoff mit gleichzeitiger Erzeugung fluessiger Zerlegungsprodukte durch Tieftemperatur-Luftzerlegung
DE2022954B2 (de) Verfahren zur zerlegung von stickstoffhaltigem erdgas
DE1112997B (de) Verfahren und Einrichtung zur Gaszerlegung durch Rektifikation bei tiefer Temperatur
DE1117616B (de) Verfahren und Einrichtung zum Gewinnen besonders reiner Zerlegungsprodukte in Tieftemperaturgaszerlegungsanlagen
DE555818C (de) Verfahren zum Zerlegen tiefsiedender Gasgemische unter Verwendung von Kaeltespeichern
DE1007345B (de) Verfahren zum Zerlegen von verdichteter Luft durch Tiefkuehlen, Verfluessigen und Rektifizieren und Vorrichtung fuer das Verfahren
DE1263037B (de) Verfahren zur Zerlegung von Luft in einer Rektifikationssaeule und damit gekoppelterZerlegung eines Wasserstoff enthaltenden Gasgemisches
DE842213C (de) Verfahren zur Trennung von Gasgemischen durch Rektifikation
DE1234747B (de) Verfahren zur Herstellung von mit Sauerstoff angereicherter Luft
US2327459A (en) Process of and apparatus for separating gas mixtures
DE1159971B (de) Verfahren zur Gewinnung von gasfoermigem und unter Druck stehendem Sauerstoff durch Zerlegung von Luft
DE1099563B (de) Verfahren zur Regelung des Kaeltebedarfs einer Anlage zur Zerlegung eines Gasgemisches durch Rektifikation bei niedriger Temperatur
DE69004647T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft.
DE573037C (de) Verfahren zum Zerlegen tiefsiedender Gasgemische
DE1135935B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Sauerstoff geringer Reinheit durch Tieftemperatur-Luftzerlegung
DE1125956B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kaelteerzeugung mit einer Absorptionskaeltemaschine und einem Verdichter fuer das Kaeltemittel zwischen Verdampfer und Absorber
DE1023061B (de) Verfahren zur Zerlegung von Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen, insbesondere Koksofengas, und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE2433922A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur stickstoffgewinnung durch trennung von luft
DE60020500T2 (de) Verfahren zur Luftzerlegung durch Tieftemperaturdestillation
DE612537C (de) Verfahren zur Verminderung des Kondensationsdruckes in der Vorzerlegung bei der zweistufigen Rektifikation verfluessigter Gasgemische
AT136976B (de) Verfahren zum Zerlegen tiefsiedender Gasgemische.
DE859900C (de) Verfahren zur Trennung eines Gasgemisches
DE558657C (de) Verfahren zur Zerlegung von Gasgemischen im Kaeltespeicher-Umschalt-Wechselbetrieb