DE726298C - Verfahren zur Zerlegung eines Dreistoffgemisches mit tiefliegenden Siedepunkten - Google Patents

Verfahren zur Zerlegung eines Dreistoffgemisches mit tiefliegenden Siedepunkten

Info

Publication number
DE726298C
DE726298C DEF90481D DEF0090481D DE726298C DE 726298 C DE726298 C DE 726298C DE F90481 D DEF90481 D DE F90481D DE F0090481 D DEF0090481 D DE F0090481D DE 726298 C DE726298 C DE 726298C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
separation column
mixture
boiling point
condenser
column
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
DEF90481D
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Victor Fischer
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.)
VICTOR FISCHER DR ING
Original Assignee
VICTOR FISCHER DR ING
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 VICTOR FISCHER DR ING filed Critical VICTOR FISCHER DR ING
Priority to DEF90481D priority Critical patent/DE726298C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE726298C publication Critical patent/DE726298C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/04Processes 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
    • F25J3/04642Recovering noble gases from air
    • F25J3/04648Recovering noble gases from air argon
    • F25J3/04654Producing crude argon in a crude argon column
    • F25J3/04709Producing crude argon in a crude argon column as an auxiliary column system in at least a dual pressure main column system
    • F25J3/04715The auxiliary column system simultaneously produces oxygen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/04Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  • Verfahren zur Zerlegung eines Dreistoffgemisches mit tiefliegenden Siedepunkten Zur Zerlegung eines Dreistoffgemisches mit tiefliegenden Siedepunkten ist ein Verfahren bekannt, bei dem dem Niederdruckteil eines in zwei Druckstufen arbeitenden Zweisäulenapparates ein flüssiges Gemisch entnommen wird, das mit dem Bestandteil angereichert ist, dessen Siedepunkt zwischen den Siedepunkten der beiden anderen Bestandteile liegt. Dieser Bestandteil wird einer dritten Trennsäule zugeleitet, deren Heizung und Kühlung durch einen Teil des Tiefersiedenden erfolgt, das gasförmig aus dem Hochdruckteil des Zweigsäulenapparates abgezogen wird. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß nur eine begrenzte Menge des Tiefersiedenden aus der Doppelsäule für die dritte Trennsäule entnommen werden kann, damit noch genügend Tiefersiedendes als WaschflÜssigkeit für den Niederdruckteil in der Doppelsäule verbleibt. Die zum Heizen und Kühlen der dritten Trennsäule verfügbare Teilmenge des Tiefersiedenden reicht aber nur aus, um dort einen Teil des Bestandteiles mit dem mittleren Siedepunkt aus dem Gemisch zu gewinnen.
  • Das Verfahren nach der Erfindung hat demgegenüber den Vorteil, daß man nur mit zwei einstufigen Trennsäulen arbeitet- und daß man beliebig viel. und zwar bis zur ganzen Menge des gewonnenen Tiefersiedenden, aus der ersten Trennsäule zum Heizen und Kühlen der zweiten Trennsäule entnehmen kann, da diese Entnahme keinen Einfluß mehr auf den Zerlegungsvorgang in der ersten Trennsäule hat. Man kann dadurch ungefähr die, ganze Menge des Bestandteiles mit dem mittleren Siedepunkt aus dem zu zerlegenden Gemisch gewinnen.
  • Es ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem gleichfalls das Tiefersiedende aus einer einstufigen Trennsäule zum Kühlen einer zweiten Trennsäule dient, wobei nur eine begrenzte Menge des Tiefersiedenden aus der ersten Säule in den Kondensator der zweiten Säule flüssig aufgegeben wird, da ein weiterer Teil des flüssigen Tiefersiedenden benötigt wird, um am hopf der ersten Trennsäule als Waschflüssigkeit aufgegeben zu werden. Daher wird der restliche Teil des Tiefersiedenden aus dem hopf der ersten Trennsäule dem Kondensator der zweiten Trennsäule gasförmig zugeführt. Dies hat gegenüber der Erfindung den Nachteil, daß nur die begrenzte Menge des flüssig aufgegebenen Tiefersiedenden den Kondensator der zweiten Trennsäule durch seine Verdampfung kühlt, und der gasförmige Teil nur durch den geringen Temperaturunterschied zwischen dem Tiefersiedenden und den ini Kondensator aufsteigenden Dämpfen eine Kühlwirkung hervorruft, Um den Bestandteil vom mittleren Siedepunkt möglichst vollständig aus dem Gemisch zu gewinnen, wird daher in der zweiten Sattle nicht genügend Waschflüssigkeit gebildet. Außerdem benachteiligt die Entnahme eines Teiles des Tiefersiedenden aus der ersten Trennsäule in flüssiger Form den Trennungsvorgang in derselben, da das Gleichgewicht zwischen aufsteigendem Dampf und lierabtrömender Flüssigkeit dadurch gestört ist. s s Nach diesem zweiten bekannten Verfahren hat die erste Trennsäule einen Rückflußkondensator am Boden derselben und einen Kondensator in der Mitte der Säule, der von dem flüssigen Zwischenprodukt aus dem Rückflußkondensator gekühlt wird, und aus dem das flüssige Ticfersiedende, wie bereits im vorhergehenden ausgeführt wurde, zum Teil dem Kondensator der zweiten Trennsäule zum Kühlen aufgegeben wird.
  • Demgegenüber hat die Erfindung den Vorteil, daß die erste Trennsäule nur einen Kondensator am Kopf der Säule besitzt, von dem die zweite Trennsäule mit dem ganzen gewonnenen gasförmigen Tiefersiedenden beschickt werden kann, das der zweiten Trennsäule erst zum Heizen und nach der dabei in einer am Boden der Säule befindlichen Schlange erfolgten Kondensation flüssig zum Kühlen des Kondensators zugeführt wird. Hingegen wird bei dem zweiten bekannten Verfahren ein Teil des zu zerlegenden Gemisches in einer Schlange am Boden der zweiteil Trennsäule kondensiert, wobei das Höhersiedende nicht rein gewonnen wird, sondern das erhaltene flüssige Gemisch zur weiteren Reinigung der ersten Trennsäule zugeleitet wird. Zum Unterschiede wird nach dem Verfahren der Erfindung das Höhersiedende in der zweiten Trennsäule rein erhalten.
  • Ein weiterer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung bestellt darin, daß man das 11atlze in der ersten Trennsäule gewonnene, mit dein Bestandteil vom mittleren Siedepunkt angereicherte Gemisch zur weiteren Zerlegung der zweiten Trennsäule zuführen kann. Es wird dann in der ersten Säule reilies Tiefersiedendes und in der zweiten Säule reines Höhersiedendes und reines bei einer mittleren Temperatur Siedendes gewonnen.
  • Nach der Erfindung sind daher folgende Arbeitsweisen möglich: i. Heizen und Kühlen der ersten eilistufigen Trennsäule durch das zu zerlegende Geinisch und einen Bestandteil desselben oder nur durch das zu zerlegende Gemisch.
  • Heizen der ersten einstufigen Trennsäule durch das zu zerlegende Gemisch und einen Bestandteil des zu zerlegenden Gemisches. oder einen anderen Hilfsstoff mit entsprechendem Siedepunkt. Kühlen nur durch einen Bestandteil des zu zerlegenden Gemisches oder einen anderen Hilfsstoff mit entsprechendem Siedepunkt.
  • Beim Arbeiten nach i kann in der ersten Trennsäule ein Teil des Höhersiedenden und das Tiefersiedende rein getvonnen werden, in der zweiten Trennsäule der restliche Teil des Höhersiedenden und das Gemisch mit inittlelereni Siedepunkt.
  • Beim Arbeiten nach 2 kann in der ersten Trennsäule das Tiefersiedende, in der zweiten Trennsäule das Höhersiedende und das Gemisch mit mittlerem Siedepunkt rein gewonnen werden.
  • Die Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel des neuen Verfahrens für den Fall der Trennung eines Stickstoff Argon-Sauerstoff-Getnisches. Das auf 5o at verdichtete und ztt zerlegende Gemisch tritt bei a in den Gegenstromkühler G ein und bei u1 aus ihm aus. Es gelangt bei b in das Bad B am Boden der Trennsäule T. In B verflüssigt sich das Gemisch und wird in Z`entil c auf den in T herrschenden Druck von ungefähr 5 at abs. entspannt, um über die Siebböden der Trenns iiule den vom Bade B aufsteigenden Damp- fen entgegen nach abwärts zu rieseln. Der in B abgeschiedene flüssige Sauerstoff wird in d dem Bade b' entnommen und in Ventil e über dem Kondensator K auf ungefähr i at abs. entspannt. Der sich am Boden . von K sammelnde flüssige Sauerstoff dient als Kühlflüssigkeit für die sich in den Rohren " des Kondensators I( niederschlagenden Stickstoffdämpfe. Der verflüssigte Stickstoff geht als Waschflüssigkeit nach T zurück. Der gasförmig gebliebene Stickstoff wird dem Kondensator bei f entnommen, und es wird der ganze Stickstoff der -zweiten Trennsäule zugeführt. Bei teilweiser Entnahme geht der Rest des Stickstoffes durch den Gegenstromkühler G und verläßt ihn bei g. Auf G at verdichteter zusätzlicher Sauerstoff tritt bei ir in den Gegenstromkühler G ein, verläßt ihn bei i und tritt bei j in das Bad B ein, in dem er sich verflüssigt und dessen Verdampfung er verstärkt. Der verflüssigte zusätzliche Sauerstoff wird bei k über dem Kondensator I( auf i at abs. entspannt. Der über dem Kondensator verdampfende Sauerstoff geht bei L in den Gegenstromkühler G und verläßt ihn bei nz. Aus dem abziehenden Gas wird bei st der zusätzliche Sauerstoff von einem Kompressor abgesaugt, verdichtet und dem Trennapparat wieder zugeführt. Bei o wird ein mit Argon angereichertes flüssiges Gemisch aus der Trennsäule T abgezogen und durch ein Ventil p in die Trennsäule T1 auf i at abs. entspannt. Bei q wird der dem Giegenstromkühler G unter 5 at abs. bei f entnommene Stickstoff dem Bade Bi von flüssigem Sauerstoff am Boden der Trennsäule T1 zugeführt. Er verflüssigt sich in Bi und wird in y über dem Kondensator K1 entspannt, um den in den Rohren von K1 aufsteigenden argonreichen Dampf zu kühlen. Dieser schlägt sich dadurch in K1 zum Teil nieder und fließt als Waschflüssigkeit nach T1 zurück, während ein Teil des Dampfes den Kondensator K1 bei s verläßt, bei t in den Gegenstromkühler G gelangt und bei u aus ihm abzieht. Der im Bade Bi abgeschiedene flüssige Sauerstoff wird in v dem Bade entnommen, tritt bei w in den Gegenstromkühler G ein und bei x aus diesem aus. Der aus dem Bade B1 aufsteigende Stickstoff entweicht bei y in den Gegenstromkühler G und verläßt ihn bei z.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel des neuen Verfahrens zeigt Abb. z. Es tritt wieder das auf 5o at verdichtete und zu zerlegende Gemisch bei a in den Gegenstromkühler G ein und bei a1 aus ihm aus. Es gelangt bei b in das Bad B am Boden der Trennsäule T. In B verflüssigt sich das Gemisch und wird in Ventil c auf den in T herrschenden Druck von ungefähr 5 at abs. entspannt, um über die Siebböden der Trennsäule den vom Bade B aufsteigenden Dämpfen entgegen nach abwärts zu rieseln. Die Trennung wird aber in T nicht bis zur Bildung reinen Sauerstoffes durchgeführt, sondern nur bis zur Bildung eines möglichst stickstofffreien Gemisches mit z. B. 4. Prozent Argon. Dieses flüssige Gemisch wird dem Bade B bei d entnommen und im Ventil p in die Trennsäule T1 auf i at abs. entspannt. Der auf 6 at ab-s. verdichtete zusätzliche Sauerstoff tritt bei la in den Gegenstromkühler G ein, verläßt ihn bei i und tritt bei j in das Bad B ein, in dem er sich verflüssigt. Der verflüssigte Sauerstoff wird bei k über dem Kondensator K auf ungefähr i at abs. entspannt. Der sich am Boden von I( sammelnde flüssige Sauerstoff dient als Kühlflüssigkeit für die sich in den Rohren des Kondensators K niederschlagenden Stickstoffdämpfe. Der verflüssigte Stickstoff geht als Waschflüssigkeit nach T zurück. Der gasförmig gebliebene Stickstoff wird dem Kondensator bei f entnommen, und es wird der ganze Stickstoff der zweiten Trennsäule zugeführt. Bei teilweiser Entnahme geht der Rest des Stickstoffes durch den Gegenstromkühler G und verläßt ihn bei g. Der über dem Kondensator verdampfende Sauerstoff geht bei L in den Gegenstromkühler G und verläßt ihn bei m. Er wird von einem Kompressor abgesaugt, verdichtet und dem Trennappärat wieder zugeführt. Bei q wird der dem Gegenstromkühler Q unter 5 at abs. bei. f entnommene Stickstoff dem Bade B1 von flüssigem Sauerstoff am Boden der Trennsäule T1 zugeführt. Er verflüssigt sich in Bi und wird in r über dem Kondensator K1 entspannt, um den in den Rohren von K1 aufsteigenden argonreichen Dampf zu kühlen. Dieser schlägt sich dadurch in K1 zum Teil nieder und fließt als Waschflüssigkeit nach T1 zurück, während ein Teil des Dampfes den Kondensator K1 bei s verläßt, bei t in den Gegenstromkühler G gelangt und bei z4 aus ihm abzieht. Der im Bade Bi abgeschiedene flüssige Sauerstoff wird in v dem Bade entnommen, tritt bei w in den Gegenstromkühler G ein und bei x aus diesem aus. Der aus dem Bade B, aufsteigende Stickstoffdampf entweicht bei y in den Gegenstromkühler G und verläßt ihn bei z.
  • Ebenso kann nach dem neuen Verfahren z. B. auch ein Gemisch aus Methan-Äthylen-Äthan oder z. B. aus Methan-Äthan-Propan usw. in seine Bestandteile zerlegt werden.
  • Bei einer Ausführung des Verfahrens nach dem zweiten Beispiel kann an Stelle des Höhersiedenden, also z. B. des Sauerstoffs oder des Propans, auch ein anderes Gas mit entsprechenden Siedepunkten als Hilfsstoff in der Trennsäule T verwendet werden.
  • Wenn bei einer Ausführung des neuen Verfahrens nach dem ersten Beispiel ein Gemisch zerlegt wird, bei dem das gewonnene Höhersiedende genügt um ausreichende Waschflüssigkeit für die Abscheidung des Tiefersiedenden im Kondensator K der Trennsäule T bei hoher Reinheit zu erhalten, entfällt der Kreislauf des Höhersiedenden als zusätzlicher Hilfsstoff und damit in Abb. r die Leitung 'h, i, j, k und die Abzweigung bei n.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Zerlegung eines Dreistoffgemisches mit tiefliegenden Siedepunkten, bei dem aus einer einstufigen Trennsäule ein Gemisch an einer Stelle entnommen wird, wo dieses mit dem Bestandteil angereichert ist, dessen Siedepunkt zwischen den Siedepunkten des Höliersiedenden und des Tiefersiedenden liegt und bei dem dieses Gemisch sodann einer zweiten einstufigen Trennsäule zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trennsäule von dem ganzen aus der ersten einstufigen Trennsäule gewonnenen gasförmigen Tiefersiedenden zuerst beheizt und nach dessen Entspannung gekühlt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß zum Heizen der ersten einstufigen Trennsäule das zu zerlegende Gemisch und ein Bestandteil des zu zerlegenden Gemisches oder ein anderer Hilfsstoff benutzt wird und daß zum Kühlen der ersten Trennsäule nur ein Bestandteil des zu zerlegenden Gemisches oder ein anderer Hilfsstoff dient.
DEF90481D 1941-09-04 1941-09-04 Verfahren zur Zerlegung eines Dreistoffgemisches mit tiefliegenden Siedepunkten Expired DE726298C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEF90481D DE726298C (de) 1941-09-04 1941-09-04 Verfahren zur Zerlegung eines Dreistoffgemisches mit tiefliegenden Siedepunkten

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEF90481D DE726298C (de) 1941-09-04 1941-09-04 Verfahren zur Zerlegung eines Dreistoffgemisches mit tiefliegenden Siedepunkten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE726298C true DE726298C (de) 1942-10-12

Family

ID=7115426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEF90481D Expired DE726298C (de) 1941-09-04 1941-09-04 Verfahren zur Zerlegung eines Dreistoffgemisches mit tiefliegenden Siedepunkten

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE726298C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2044363C2 (de) Verfahren zur Erzeugung von Sauerstoff und Stickstoff
DE3606967C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Stickstoff unter Druck und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
DE3840506A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur luftzerlegung
DE641715C (de) Gewinnung von Krypton und Xenon aus Luft
DE1263037B (de) Verfahren zur Zerlegung von Luft in einer Rektifikationssaeule und damit gekoppelterZerlegung eines Wasserstoff enthaltenden Gasgemisches
DE921156C (de) Verfahren zur Zerlegung von Gasgemischen
DE2547594B2 (de) Verfahren zum Abtrennen von Chlor aus einem Chlorgas und nicht Kondensierbares Gas enthaltenden Gasgemisch
DE1167857B (de) Verfahren und Einrichtung zum Abtrennen von Wasserstoff aus einem Gemisch von Stickstoff und Wasserstoff
DE2521723B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von reinem Argon durch Fraktionierung der Luft
DE726298C (de) Verfahren zur Zerlegung eines Dreistoffgemisches mit tiefliegenden Siedepunkten
DE589916C (de) Verfahren zur Gewinnung von an Sauerstoff angereicherten Gemischen aus Luft
DE1014136B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Gemisches aus Wasserstoff und Stickstoff, dessen Wasserstoff durch eine Zerlegung von Koksofengas unter Anwendung von Kuehlung unter Druck gewonnen ist
DE861853C (de) Verfahren zur Erzeugung von Drucksauerstoff
DE821654C (de) Verfahren zur Gewinnung von Rein-Argon
DE602952C (de) Zweistufiges Verfahren zur Zerlegung von Luft
DE702246C (de) Vorrichtung zum Zerlegen eines Gasgemisches mit tiefliegenden Siedepunkten
DE930033C (de) Verfahren zur Argonerzeugung
DE610503C (de) Verfahren zur gleichzeitigen Zerlegung von verfluessigten Gasgemischen und anderen Fluessigkeitsgemischen mit mehr als zwei Bestandteilen durch Rektifikation
DE1940623A1 (de) Verfahren zur Trennung eines Gasgemisches durch Kuehlung
DE910417C (de) Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von reinem Sauerstoff und Stickstoff
DE918990C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Gasgemischen
DE758531C (de) Verfahren zur Gewinnung wertvoller Bestandteile aus Gasen
EP0559117B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung eines Gasgemisches
DE933633C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung argonarmen Sauerstoffs
DE1048937B (de) Verfahren zur Gewinnung von Argon aus Syntheserestgas