DE767216C

DE767216C - Gewinnung von Helium und Neon bei der Zerlegung von Luft unter Verwendung von Kaeltespeichern im Umschaltbetrieb

Info

Publication number: DE767216C
Application number: DEJ62481D
Authority: DE
Inventors: Helmuth Dr Speyerer
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1938-09-20
Filing date: 1938-09-20
Publication date: 1952-03-03

Description

Geldinnung von Helium und Neon bei der Zerlegung von Luft unter Verwendung von Kältespeichern im Umschaltbetrieb Bei der Zerlegung von Luft unter Verwendung von Kältespeichern im Umschaltwechselbetrieb wird im allgemeinen eine größere Stickstoffmenge in gasförmigem Zustand, ohne verflüssigt worden zu sein, der Drucksäule entnommen und kälteerzeugend in einer Expansionsmaschine entspannt. Hierbei gehen die in der Luft enthaltenen Mengen Helium und Neon mit dem Stickstoff verloren. ._ Es wurde gefunden; daB man: bei diesem Lirftzerlegungsverfahren ein an Hekum und Neon reiches Gas gewinnen kann, wenn praktisch die gesamte Stickstoffmenge, welche die Drucksäule durchläuft, verflüssigt und. der für den Betrieb der Expansionsmaschine nötige Anteil- des Stickstoffs wieder verdampft wird, während die nichtverflüssigten Gasbestandteile, in denen das Helium stark angereichert ist, für sich abgeführt werden. Dabei kann man so vorgehen, daß man den gegenüber dem üblichen Verfahren zusätzlich zu verflüssigenden Anteil des Stickstoffs in einem Verflüssiger in Wärmeaustausch mit einer entsprechenden Menge des etwas entspannten und hierbei verdampfenden Stickstoffs bringt. Man kann auch, besonders bei kombinierten Gas- undLufttrennungsanlagen, eine aus anderer Ouelle zur Verfügung stehende Kältemenge zur Verflüssigung des Stickstoffs und eine entsprechende Wärmemenge zu dessen Verdampfung benutzen.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Verfahrens dargestellt. Sie zeigt den Druckzerleger A, den Verflüssiger B, welcher auf seiner Verdampferseite durch einen Zwischenboden B3 in einen oberen Raum Bi und einen unteren Raum B2 unterteilt ist, und den Nachzerleger C. Durch die Leitung i mit dem Ventil rh wird flüssige und/oder komprimierte kalte Luft der Drucksäule zugeführt. Das sauerstoffreiche flüssige Gemisch, welches sich am Boden. der Drucksäule sammelt wird dem Nachzerleger C durch die Leitung 2 mit Ventil l', zugeführt. Der dampfförmige Stickstoff wird in den Rohren des Verflüssigers B praktisch vollständig verflüssigt, wobei der obere Raum Bi durch verdampfenden Sauerstoff, der untere Raum B, durch verdampfenden Stickstoff gekühlt wird. Diese Verflüssigung des Stickstoffs wird dadurch ermöglicht, daß aus dem oberen Teil des Verdampferkondensators die nicht kondensierbaren Gase Helium und Neon in einem bis zu,etw a 511/o Helium, bis zu 8o % Neon und nur noch etwa i 5 07o Stickstoff enthaltenden Gemisch durch die Leitung 3 mit dem Ventil fT3 entnommen werden. Aus. diesem Gemisch können nach bekannten Verfahren reines Helium und Neon gewonnen werden. Von dem verflüssigten Stickstoff wird aus dem Druckzerleger ein Anteil durch die Leitung 4 mit dem Ventil V4 etwas entspannt in den unteren Raum B2 des Verflüssigers geleitet, dort verdampft und in gasförmigem Zustand durch die Leitung 5 mit dem Ventil h, der Expansionsmaschine zugeführt, um dort kälteerzeugend Arbeit zu leisten. Der restliche verflüssigte Stickstoff wird durch die Leitung 6 mit dem Ventil Il, dem Nachzerleger C zugeführt. Dem Nachzerleger wird durch die Leitung 7 mit dem Ventil rh der Sauerstoff, durch die Leitung 8 mit dem Ventil V,, der Stickstoff entnommen.
Es sind Verfahren und Vorrichtungen zum Zerlegen flüssiger Gemische der Edelgase mit anderen Bestandteilen der Luft zwecks Gevrinnung reiner Edelgase bekannt. Nach einem solchen Verfahren «erden aus einer Lösung von Helium und Neon in flüssigem Stickstoff die leichtsiedenden Gase Helium und Neon durch Entspannung als an. Helium und Neon angereichertes, gasförmiges Gemisch mit Stickstoff abgetrieben. Nach dem vorliegen-. den Verfahren werden aber Helium und Neon nicht aus ihrer Lösung in flüssigem Stickstoff, sondern bei der Luftzerlegung unter Verwendung von Kältespeichern im Umschaltwechselbetrieb und unter Entspannung eines Teiles des Stickstoffs in einer Expansionsmaschine sofort in Form eines an Helium und Neon stark angereicherten Gases gewonnen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Gewinnung von Helium und Neon bei der Zerlegung von Luft unter Verwendung von Kältespeichern im Umschaltwechselbetrieb und unter Entspannung eines Teiles des Stickstoffs in einer Expansionsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß man auch den für das Betreiben der Expansionsmaschine bestimmten Anteil des Stickstoffs der Drucksäule im flüssigen Zustande entnimmt und hierauf nach Entspannung in einem besonderen Raum des Verdampfers wieder verdampft, während am oberen Ende des Verflüssigers ein Gasgemisch von Helium, Neon und Stickstoff abgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verflüssigung des zum Betreiben der Expansionsmaschine bestimmten, von Helium und Neon. befreiten Stickstoffs durch Wärmeaustausch mit dem wieder verdampfenden und etwas entspannten Stickstoff bewirkt.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferseite des Verflüssigers durch einen Zwischenboden in einen oberen und einen unteren Raum unterteilt und daß der- untere Raum mit einer Zuführung für verflüssigten, wieder zu verdampfenden Stickstoff und einer Abführung für den verdampften Stickstoff und der obere Teil des Verflüssigers mit einer Abführung für die nicht verflüssigten, an Helium und Neon reichen Gase versehen ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 454 1g7.