DE624620C

DE624620C - Verfahren zur Ausscheidung von Daempfen aus Gasen

Info

Publication number: DE624620C
Application number: DEG87656D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Karwat
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1929-08-19
Filing date: 1934-03-15
Publication date: 1936-01-24

Description

Verfahren zur Ausscheidung von Dämpfen aus Gasen In dem Hauptpatent ist ein Verfahren beschrieben, nach dem Dämpfe, insbesondere Wasser und Kohlendioxyd, aus Gasen durch Abkühlung und Wiedererwärmung in periodisch gewechselten Kältespieichern ausgeschieden werden. Zu diesem Zweck werden durch die Kältespeicher abwechselnd das zu reinigende- Gas und die Luft in der Weise geführt, daß die in einer Periode in. dien Kältespeichern aus dem Gas niedergeschlagenen Dämpfe in #der darauffolgeuden Umschaltperiode von der in der @exitgegengesetzten Richtung strömenden Luft wieder verdampft und hinausgeführt werden. Bei dieser Arbeitsweise besteht jiedodh die Gefahr, daß z. B. infolge des Festklemmers eines Schaltorganes Luft in die Leitungen des zu reinigenden Gases ieündringt und mit diesem, falls es brennbar ist, explosible Gemische bildet, so daß das Verfahren nur anwendbar ist, wenn ein indifferentes Hilfsgas, wie beispielsweise Stickstoff, zur Sublimation der Kondensate zur Verfügung steht.
,Vorliegende Erfindung beseitigt die Explosionsgefahr bei der- Verwendung von Luft als Hilfsgas. Erflnd:ungsge-mäß wird das Druclmiveau der Luft, die zur Sublimation der aus dem Gasausgeschiedenen Kohlensäure- dient, so eingestellt, daß die Luft im allen Teilen der Apparatur unter geringerem Druck als das zu reinigende Gas steht. Wenn nun durch Festklemmen eines Umschaltorganes . eine Störung in der Gasverteilung eintritt, so kann nicht mehr Luft in die Gasleitungen eintreten und dort Fxplosionen verursachen. Falls anderseits jedoch bre=-bares Gas in die Luftleitungen gelangt, so wird das entsprechende Gas--Luft-Gemisch sofort ins Freie befördert, so daß kaum Explosionen. ,auftreten dürften.
Für die Durchführung des Verfahrens ist das absolute Druckniveau der Zerlegung beliebig. Wenn man, wie es oft der Fall .sein wird, das Gas lediglich so weit über den atmosphärischen Druck verdichten will, wie es die überwindung der Strömungswiderstände in dem Regeneratomn erforderlich' macht, dann wird mim die Luft mit Unterdruck durch die Regenerator,en hindurchführen. Wenn . man deal Unterdruckbetrieb vermeiden will, _ führt man das Gas unter entsprechend höherem Druck als die Luft durch die Apparatur.
Die Kälteerzeugung geschieht in allen Fällen wie beim Hauptpatent durch Eapansien der Luft unter Leistung äußerer Arbeit. Bei Unterdruckbetrieb wird die expandierte Luft nach- -der Wiedererwärmung zusammen mit der aufgenommenen CO" in einer Vakuumpumpe auf atmosphärischen Drück verdichtet. Läßt man nach der Arbeitsweise des Hauptpatentes stets zwei- Speidher zur AbkühluAg und Erwärmung von Gas und Luft miteinander korrespondieren, so muß stets das austretende Gas das aus der Luft bei deren Ab- kühlung ausgeschiedene Wasser verdampften, da sonst der Regenerator mit Eis verstopft. Wenn nun erfixidungsgemäß der Druck des Gases ,größer ;als der der Luft stein soll, so ist eine vollständige Sub-Umation der Kondensate nur möglich, wenn die Gasmenge größer als -die Luftmenge gewählt wird: Die hierdurch bedingte Ungleichheit der .bei der Abkühlung und Erwärmung zu übertragenden Wärmemengen muß man -dann durch zusätzliche Wärmeaustau scher ausgleichen.
'Günstiger ist es jedoch, die Regeneratoren cyclisch zu vertauschen, d: h. man führt sowohl Luft als Gas durch jeden- Rregenerator nacheinander abwechselnd' in beiden Richtungen: In jedem einzelnen Regenerator wird dann einmal das Gas ,abgekühlt, wobei es die Kohlensäure und den Wasserdampf ablädt, in der nächsten Periode wird Luft von größerem Volumen als das Gas in diesem. Regenerator unter Sublimation dien Kondensate angewärmt, in der dritten Periode Vird Luft abgekühlt und in der vierten Gas erwärmt.
Der Vorteil dieser Arbeitsweise biesteht darin, da.ß Fehler in der Verteilung der Gasmengen auf die verschiedenen Regeneratoren bzw. ungleiche Bemessungen der Mengen von Luft und Gas automatisch ausgeglichen wer--den, da-jeder-Regenerator beide Gasarten s3-wohl anwärmt als auch abkühlt und- hierbei infolge seiner Speicherwirkung einen Kälteüherschuß. der einen Periode g egen - den Kältemängel der korrespondierenden Periode ausgleicht. - Weiterhin kann man bei diIeger Arbeitsweise darauf verzichten, :daß das Gas bei seiner Erwärmung .die aus der Luft nIIedergeschlagenen Kandensate vollständig verdampft. D:er Teil der Kondensate, der von dem herausströmenden Gas nicht verdampft wird, bjeibt dann in dem Regenerator zwei Perioden liegen, bis die Luft unter -sehr gra ßem Volumen in ihm erwärmt wird, welche dann nicht nur :die aus dein Gas' ausgeschiedene Kohlensäure, sondern auch den Rest der aus der Luft 'niedergesc'hlagen@eaa Kondensate verdampft und hinausführt. Hierdurch gewinnt man das Gas in wesentlich reinerem Zustande Tals bisher, -da es sonst stets. mit den gesamten im Hilfsgas enthaltenen kondexvsierbaren Dämpfen verunreinigt sein müßte.
.Wenn man. bei Verwendung eines relativ unreinen Hilfsgases das von der K0hlens,äuue befreite Gas in weitgehend reinem Zustande erhalten will; - dann erwärmt man ei-fi,ndungsgemäß im Gegensatz zu den bisher üblichen Arbeitsweisen das Gas in deal Regeneratoren unter einem Volumen, das .annähernd gleich oder ldeiner ist als das der in der vorhergehenden Periode abgekühlten Luft, damit ein möglichst geringer Bruchteil der 'von der Luft bei der Abkühlung abgelagerten Kondensabe von dem Gas bei seiner Erw.;ü-inung aufgenommen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE-. i. Verfahren zur Ausscheidung von Kohlensäure und anderen tiefsiedeaiden Dämpfen aus Gasen :durch Abkühlung -und Wiedererwärmung in periodisch gewechselter Kältespeichern mach Patent 5 54 570, #dradürch gekenmzeichnet, daß die zur @Suhlimgtion der aus einem brennbaren. Gas ausgeschiedenenKöhlensäureidieaemde Luft in allen Teilen der Zerlegungsanlage unter niedrigerem Dauck steht als das Brenngas. .
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der vier zur Kühlung und Wiedererwärmung dienen-Iden Regeneratoren in vier aufeinanderfolgenden Schaltperioden nacheinander je einmal Gas- abkühlt, Luft erwärmt, Luft abkühlt und Gas erwärmt, wobei der Beginn idieses Zyklus für die verschiedenen Regeneratoren zeitlich um ja eine Schaltperiode versetzt ist.
3. Verfahren nach A=nspruch 2, dadurch gekennzeicbm:et, daß das Verhältnis der Volumina des von -den Dämpfen befreiten Gases bei seiner Erwärmung und des Hilfsgases bei seiner Abkühlung so gewählt wird, daß. das Gas nur einen Teil der aus dem Hilfsgas ausgeschiedenen Kondensate verdampft und aufnimmt, während der Rest im Regen nerator verbleibt und erst nach zwei weiteren Perioden bei der Anwärmung des Hilfsgases verdampft- und hinausgeführt wird.