DE820147C - Verfahren zur Zerlegung von Gasgemischen mit Hilfe von kaeltespeichernden Massen - Google Patents

Verfahren zur Zerlegung von Gasgemischen mit Hilfe von kaeltespeichernden Massen

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DE820147C
DE820147C DEG95A DEG0000095A DE820147C DE 820147 C DE820147 C DE 820147C DE G95 A DEG95 A DE G95A DE G0000095 A DEG0000095 A DE G0000095A DE 820147 C DE820147 C DE 820147C
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Heinrich Dr-Ing Kahle
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Linde GmbH
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Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
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    • 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
    • F25J3/06Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation

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Description

  • Verfahren zur Zerlegung von Gasgemischen mit Hilfe von kältespeichernden Massen Die Zerlegung von Gasen unter Verwendung von im Kreislauf geführten abwechselnd gekühlten und wieder erwärmten kältespeichernden Massen in Form einer umlaufenden Kette ist bekannt.
  • Erfindungsgemäß wird das bekannte Verfahren dadurch wesentlich verbessert, daß man die in einer Trennsäule bei der Abkühlung des aufsteigenden zu zerlegenden Gases durch die entgegengeführten kalten Speichermassen beliebiger Art niedergeschlagenen Kondensate an einem oder mehreren Orten zwischen dem Eintritt des zu kühlenden Frischgases und dem Austritt des kalten Restgases aus der Trennsäule unterhalb ihres Ausscheidungsortes sammelt und abführt.
  • Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren, bei dem nur am unteren warmen Ende des Speichers noch beständige Kondensate gewinnbar sind, können nach der Erfindung mehrere abzuscheidende Kondensatbestandteile an verschiedenen Stellen der Trennsäule bereits dicht unterhalb des Ortes ihrer Ausscheidung, also bei tiefer Temperatur, gesammelt und abgeführt werden. Somit werden nicht nur verhältnismäßig hochsiedende, sondern auch tiefsiedende Bestandteile gewinnbar, so daß der Speicher den Charakter einer Trennsäule erhält. Die an höherer (kälterer) Stelle ausgeschiedenen Bestandteile werden mit den bewegten Speichermassen nach unten (in wärmere Zonen) getragen, wo sie wieder verdampfen, wenn inzwischen keine Entnahme erfolgte. Sie werden darauf beim Aufsteigen an kälteren Teilen der entgegengeführten Speichermassen wieder abgeschieden. Durch diesen wiederholten Prozeß erfolgt eine Anreicherung und gleichzeitige Tieferverlegung der Zone der ersten Ausscheidung, bis die Entnahmestelle für das Kondensat erreicht ist und Gleichgewicht herrscht zwischen abgeführter Kondensatmenge und mit Frischgas neu zugeführtem kondensierbarem Bestandteil. Die ausgeschiedenen Kondensate sammelt man in geeigneter Weise, z. B. in einer Sammeltasse, in der Trennsäule und führt sie dann ab. Die Lage des ersten Ausscheidungsbeginns wird nach obigem durch die entnommene Kondensatmenge derart beeinflußt, daß bei verringerter Entnahme die Zone des Kondensationsbeginns nach unten, bei erhöhter Entnahme nach oben bzw. in kältere Teile gerückt wird. An einem bestimmten Entnahmeort wird im ersten Fall dauernd Kondensat anfallen, im letzten Fall jedoch ein Gemisch von Kondensat und Gas erscheinen, sobald mehr Kondensat abgenommen als nachgeliefert wird. Mit einer Tieferverlegung des Ausscheidungsbeginns in wärmere Zonen (nach vorangegangener Anreicherung) ist eine gewisse Rektifikationswirkung verbunden, da in kälteren Zonen ausgeschiedene Bestandteile mehr flüchtigeres Gas gelöst enthalten als solche, die in wärmeren Zonen ausgeschieden wurden. Man hat es also in der Hand, durch Wahl der Entnahmestelle die Zusammensetzung der Kondensate zu beeinflussen.
  • Bei Kondensaten, die sich zunächst fest ausscheiden, ist es zweckmäßig, dieselben zusammen mit der vorrückenden Speichermasse in ein Gebiet höherer Temperatur zu führen und gleichzeitig die Anreicherung so weit zu treiben, daß der Tripelpunktsdruck des kondensierenden Bestandteils überschritten wird, so daß das Kondensat schmilzt und abgelassen werden kann.
  • Nach einem weiteren Erfindungsgedanken ist es besonders vorteilhaft, tief schmelzende Flüssigkeiten als Speichermassen zu verwenden, einen Teil derselben mit den abgeschiedenen Kondensaten abzuzweigen, die Kondensate in an sich bekannter Weise abzutrennen und die verbliebene Speicherflüssigkeit wieder mit der übrigen Flüssigkeit in der Trennsäule zu vereinigen. Die erfindungsgemäße Anwendung erhöhten Druckes hat dabei den bekannten Vorteil, daß die Kondensate bereits bei höherer Temperatur ausgeschieden werden können und das gesamte Temperaturniveau der Trennsäule daher höher sein kann als beim drucklosen Arbeiten. Andererseits lassen sich Flüssigkeiten leicht unter Druck bringen und handhaben, so daß die Druckanwendung keine größere Komplikation der Anordnung bedeutet.
  • Die Abtrennung der Speicherflüssigkeiten von den Kondensaten ist besonders einfach, wenn beide Bestandteile des Gemenges miteinander nicht mischbar sind. Die Trennung erfolgt in diesem Fall in an sich bekannter Weise auf Grund der Phasengrenzschicht zwischen Speicherflüssigkeit und Kondensat, d. h. das Kondensat wird für sich entnommen und die verbliebene Speicherflüssigkeit wieder mit der übrigen Flüssigkeit in der Trennsäule vereinigt. Weniger flüchtige Speicherflüssigkeiten, die mit einem flüchtigeren Kondensat mischbar bzw. gemischt sind, werden zweckmäßig in besonderen Rohren in der Trennsäule im Gegenstrom mit Frischgas so weit erwärmt, daß die Kondensate verdampfen können. Durch Druckentlastung kann die Verdampfung beschleunigt oder bei tieferen Temperaturen erzwungen werden. Die endgültige Abtrennung des aus der Speicherflüssigkeit entwickelten Gases erfolgt außerhalb der Trennsäule, z. B. in einem besonderen Abscheider. Die Speicherflüssigkeit wird anschließend zweckmäßig an einer Stelle annähernd gleicher Temperatur in die Trennsäule zurückgeführt.
  • Während der Trennvorgang, z. B. im Gegenstromwärmeaustausch des komprimierten Frischgases mit komprimierter Speicherflüssigkeit vor sich geht, erfolgt -die Rückkühlung der angewärmten Speicherflüssigkeit in einer besonderen Rückkühlsäule, z. B. im Gegenstromwärmeaustausch mit kaltem Restgas oder durch eine äußere Kältequelle, wie z. B. den kalten entspannten Stickstoff eines Stickstoff-Kältekreislaufes, worauf die abgekühlte Flüssigkeit durch eine Pumpe wieder in die Trennsäule zurückgeführt wird. Die benötigte Kälte kann auch durch eine äußere Kältequelle und zusätzlich durch arbeitsleistende Entspannung des Restgases geliefert werden. Eine Entspannung der Speicherflüssigkeit kann unterbleiben, wenn der Gegenstromwärmeaustausch mittelbar erfolgt, d. h. wenn Flüssigkeit und Gas sich nicht direkt berühren.
  • Der Gegenstromwärmeaustausch kann aber auch in direktem Kontakt erfolgen, und zwar sowohl der unter Druck stehenden Speicherflüssigkeit mit dem komprimierten kalten Restgas, wobei jedoch eine zusätzliche Kühlung durch eine äußere Kältequelle erfolgen muß, als auch der entspannten Speicherflüssigkeit mit dem unter Arbeitsleistung und Kältegewinn entspannten Restgas. Im ersten Fall wird die unter Druck stehende Flüssigkeit mit dem verdichtetenRestgas in Gegenstromwärmeaustausch gebracht. Dabei muß der Kältebedarf durch eine äußere Kältequelle gedeckt werden, z. B. durch entspannten Stickstoff eines Hochdruckstickstoffkreislaufes oder verdampfendes Kühlmittel, das in Rohren durch die Rückkühlsäule geführt wird. Bei druckloser Rückkühlung ist die kreisende Speicherflüssigkeit, zweckmäßig ebenfalls unter Arbeitsleistung, auf den Druck des Restgases zu entspannen, wobei etwaige vorher gelöste Gase abzuführen sind.. Der Kälteaustausch erfolgt z. B. dadurch, daß die warme Speicherflüssigkeit zur Berieselung auf die Rückkühlsäule aufgegeben wird und hier dem aufsteigenden kalten Restgas entgegenströmt. Sie kühlt sich im weiteren Verlauf etwa auf die Eintrittstemperatur des Restgases ab und wird durch eine Pumpe wieder auf den Druck in der Trennsäule verdichtet und in diese eingeführt. Die Speicherflüssigkeit ist bei ihrem Austritt aus der Trennsäule bereits regeneriert, d. h. noch haftende Kondensate sind weitgehend entfernt, so daß die Wiederaufgabe der rückgekühlten Speicherflüssigkeit in die Trennsäule ohne Gefahr eines Kondensatverlustes oder einer Festausscheidung von Kondensat erfolgen kann.
  • Anstatt eine Flüssigkeit in der Trennsäule ganz anwärmen zu lassen, können auch mehrere Flüssigkeiten verwendet werden, von denen nur eine angewärmt, die anderen kalt entnommen werden. Die flüchtigeren Flüssigkeiten werden bei tieferer Temperatur schon in höheren Teilen der Trennsäule entnommen, an einer Stelle entsprechender Temperatur in die Rückkühlsäule eingeführt, heruntergekühlt und durch eine Pumpe wieder in die Trennsäule zurückgeführt. Je nach dem Aufgabeort dieser Flüssigkeit in die Trennsäule erfolgt die Entnahme aus der Rückkühlsäule an einer Stelle korrespondierender Temperatur über eine gesonderte Umlaufpumpe. Es ist unter diesen Umständen auch möglich, im Verlauf des Trennvorganges anfallende Eigenkondensate des verarbeiteten Gases mit tiefem Schmelzpunkt für Gebiete tiefer Temperatur, in denen die Dampfdrucke dieser Kondensate sehr klein sind, als Speicherflüssigkeit zu verwenden. Ein solches Kondensat würde z. B. Propan sein, das erst bei -i8o°'schmilzt. Es könnte z. B. als Speicherflüssigkeit oberhalb von -i8o° zur Ausscheidung von Gasbestandteilen, wie Äthylen, dienen, durch die indirekte Erwärmung in der Trennsäule seinen Äthylengehalt wieder abgeben und noch kalt an entsprechender Stelle der Rückkühlsäule wieder eingeführt, heruntergekühlt und durch eine besondere Pumpe wieder auf den Kopf der Trennsäule aufgegeben werden. An entsprechend tiefer Stelle könnte die Ausscheidung des Propans mit Hilfe von z. B. bei -9o° eingeführten höhersiedenden Alkoholen oder Kohlenwasserstoffen oder Fraktionen des Gasgemisches von entsprechend tiefem Schmelzpunkt, wie z. B. Benzinen, Alkohol, Aceton usw., erfolgen.
  • Sollen feste, staubförmige, körnige oder stückige Speichermassen einer Kühlung unterworfen werden, die durch einen indirekten Gegenstromwärmeaustausch mit einfachen Mitteln praktisch nicht durchzuführen ist, so ist es zweckmäßig, die Massen dem kalten Gasstrom durch mechanische Mittel oder unter dem Einfluß seiner Schwere entgegenzuführen und in direktem Wärmeaustausch abzukühlen.
  • Soll das Verfahren in diesem Fall auch unter Druck durchgeführt werden und sind die festen Speichermassen daher abwechselnd bei höherem Druck in der Trennsäule anzuwärmen und bei tieferem Druck in der Rückkühlsäule abzukühlen, so werden nach einem weiteren Erfindungsgedanken am oberen und unteren Ende der Trennsäule Schleusen vorgesehen. Diese an sich bekannten Einrichtungen besitzen eine Vorkammer, in die das zu fördernde Gut zunächst unter dem Druck der Einspeisestelle eingelassen, dann von dieser getrennt und mit der Stelle verbunden wird, die unter dem höheren oder niederen Druck steht und beaufschlagt werden soll.
  • Für die Abführung der Kondensate aus den festen Speichermassen können ähnliche Vorrichtungen verwendet werden, wie sie für die Sammlung der flüssigen Speichermassen vorgesehen sind. Die festen Speichermassen müssen zu diesem Zweck an einem bestimmten Punkt über Sammelblechen gestaut werden, so daß das abfließende Kondensatgesammelt und abgeführt werden kann. Eine andere Möglichkeit zur Abführung der Kondensate ohne größere Stau- bzw. Sammeleinrichtungen ist die Anordnung der Anreicherungssäule in einer waagerechten oder einer schrägen Lage, wobei die abgeschiedenen Kondensate auf der unten befindlichen . Längsseite des Säulenzylinders gesammelt und abgeführt werden können. Bei waagerechter Anordnung der Trennsäule muß die Fortbewegung der Speichermasse unter dem Einfluß der Schwere durch mechanische Fördereinrichtungen ersetzt werden.
  • Bezüglich der Behandlung fester Kondensate gelten hier dieselben Gesichtspunkte, wie sie oben bereits allgemein für alle Speichermassen angegeben wurden.
  • Das Verfahren sei durch vier Ausführungsbeispiele für vier verschiedene Fälle beschrieben.
  • Im ersten Fall (Abb. i) soll eine bei einer mäßig erniedrigten Temperatur anfallende Fraktion, die im Gegenstromwärmeaustausch mit einer kalten mit ihr nicht mischbaren Speicherflüssigkeit ausgeschieden wurde, gewonnen werden.
  • Im zweiten Fall (Abb. 2) soll ein tiefer siedendes Kondensat gewonnen und abgeführt werden, wozu eine Speicherflüssigkeit verwendet wird, die mit dem Kondensat mischbar ist.
  • Im dritten Fall (Abb. 3) sollen mehrere Kondensate gewonnen werden, wozu mehrere Speicherflüssigkeiten verwendet werden müssen und wobei ein höher siedendes Kondensat als Speicherflüssigkeit für ein niedriger siedendes Kondensat verwendet werden kann.
  • Im vierten Fall (Abb.,4) sollen mehrere Kondensate mit Hilfe von festen, körnigen Speichermassen gewonnen werden.
  • In den Abbildungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.
  • Entsprechend Abb. i tritt in eine Anreicherungssäule i bei 2 ein zu zerlegendes Gas mit einem bestimmten niederen Benzolgehalt ein, der durch Kondensation abgeschieden .und gewonnen werden soll. Das Gas strömt in der mit einer Schüttmasse 22 aufgefüllten Trennsäule i einer tiefschmelzenden Flüssigkeit, z. B. Chlorcalciumsole, entgegen, die bei 14 kalt in die Säule eingeführt wird. Das Benzol wird durch die kalte Flüssigkeit zunächst in fester bzw. flüssiger Form abgeschieden, wandert mit dieser nach unten und wird wieder verdunstet. Durch die Wiederholung dieses Vorganges wird das Gas fortschreitend mit Benzol angereichert und der Ausscheidungsbeginn in tiefere, d. h. wärmere Zonen verlegt. Sobald der Tripelpunktsdruck im Gas bzw. der Schmelzpunkt erreicht ist, kann das ausgeschiedene Benzol flüssig bei 3 mit einem Teil der Speicherflüssigkeit abgeführt werden. Das Gemenge der beiden miteinander nicht mischbaren Flüssigkeiten, Benzol und Sole, wird im Kondensatabscheider 6 dadurch getrennt, daß die leichte aus Benzol bestehende Komponente bei 7 abgeführt und die schwerere aus der Sole bestehende Komponente bei 8 wieder in die Säule zurückgeführt wird. Noch haftendes Kondensat wird im warmen Gasstrom verdunstet. Die am unteren Ende der Trennsäule ankommende Sole wird bei 9 frei von Kondensat entnommen und bei i i in eine Rückkühlsäule io eingeführt, im Gegenstromwärmeaustausch mit kaltem bei 15 eingeführten Restgas abgekühlt, bei 12 abgeführt und über eine Pumpe 13 bei 14 wieder in die Trennsäule i geleitet. Das gereinigte Restgas wird bei 4 aus dieser Säule entnommen, in einer Turbine 5 unter Arbeitsleistung bzw. Kälteerzeugung entspannt und nach Abgabe seiner Kälte in der Rückkühlsäule io, in die es bei 15 eingefüllt wurde, bei 16 abgeführt. Die Entspannung bei 5 kann unterbleiben, wenn die Kühlung des Gases durch eine äußere Kältequelle erfolgt.
  • Abb. 2 stellt den Fall dar, daß zum Abscheiden von tiefsiedenden Kondensaten wegen Mangel an mit ihnen nicht mischbaren Speicherflüssigkeiten solche verwendet werden müssen, die mit dem Kondensat mischbar sind. Der Verlauf des Gases ist hier der gleiche wie in der Abb. i bereits beschrieben wurde, d. h. das beispielsweise äthylenhaltige Rohgas tritt bei 2 ein, strömt über die Schüttmasse 22 aufwärts und gibt im oberen Teil der Trennsäule im Austausch mit kalter bei 14 aufgegebener Speicherflüssigkeit, z. B. Pentan von etwa -i5o° C, seine kondensierbaren Bestandteile, z. B. Äthylen, an diese ab. Das Gemisch aus Speicherflüssigkeit und Kondensat sammelt sich jetzt entsprechend der tieferen Siedetemperatur des Kondensates schon in der höher gelegenen Sammeltasse 21 und wird in der Rohrspirale 17 im Gegenstromwärmeaustausch mit Frischgas angewärmt, wobei das Kondensat wieder verdampft. Im Kondensatabstreifer 18 wird das verdampfte Kondensat bei i9 abgeführt und die verbliebene Speicherflüssigkeit bei 20 wieder in die Trennsäule i zurückgeführt. Seine Temperatur entspricht dort der Temperatur der in der Trennsäule abwärts rieselnden Speicherflüssigkeit. Die am Boden der Anreicherungssäule ankommende Speicherflüssigkeit wird bei 9 etwa mit der Temperatur des bei 2 eintretenden Frischgases entnommen und tritt bei i i in die Rückkühlsäule io, die als Gegenströmer ausgebildet ist, ein, verläßt dieselbe bei 12, um durch die Pumpe 13 wieder auf den Druck der Trennsäule gefördert und bei 14 in dieselbe eingeführt zu werden. Das vom Kondensat befreite Restgas wird bei 4 der Trennsäule entnommen, über eine Turbine 5 unter Arbeitsleistung und Kältegewinn entspannt und bei 15 in die Flüssigkeitsrückkühlsäule ein- und bei 16 mit etwa Normaltemperatur abgeführt. Werden noch andere Kondensate in der Trennsäule gewonnen, so können noch mehrere den Teilen 17 bis 21 entsprechende Anordnungen, auf der Länge der Trennsäule verteilt, vorgesehen werden, wie aus Abb. 3 näher ersichtlich ist.
  • Abb. 3 zeigt eine Trennsäule i, in die unten bei 2 ein beispielsweise Äthylen, Propan und Butan neben Inertgasen enthaltendes Rohgas eintritt. Es strömt über die Schüttmasse 22 aufwärts und gibt im unteren Teil der Trennsäule im Austausch mit kalter, hochsiedender Speicherflüssigkeit, z. B. Butan, zunächst seine höher siedenden kondensierbaren Bestandteile, z. B. Propan, an diese ab. Das Gemisch beider Bestandteile sammelt sich in der Sammeltasse 33 und wird in der Rohrspirale 29 im Gegenstromwärmeaustausch mit Rohgas angewärmt, wobei das kondensierte Propan wieder verdampft. Aus dem Kondensatabstreifer 30 wird das verdampfte Kondensat (Propan) bei 31 abgeführt und die verbliebene Speicherflüssigkeit (Butan) bei 32 in die Trennsäule i zurückgeführt. Die am Boden derselben ankommende Speicherflüssigkeit wird bei 23 entnommen und tritt bei 24 in die Rückkühlsäule io ein, wird heruntergekühlt und verläßt dieselbe unterhalb der Trennwand 28 bei 25, um durch die Pumpe 26 wieder auf den Druck der Trennsäule gefördert und bei 27 in dieselbe eingeführt zu werden. Das vom ersten Kondensat (Propan) befreite Restgas steigt weiter nach aufwärts und tritt in Austausch mit kalter Speicherflüssigkeit von etwa -i5o°, wozu z. B. das in der ersten Stufe gewonnene Propan dienen kann. Das Gas gibt seine tiefsiedenden Bestandteile, z. B. Äthylen, an das kalte Propan ab. Das Propan-Äthylen-Gemisch sammelt sich in der Sammeltasse 43 und wird durch die Rohrspirale 39 angewärmt und herausgeführt. Aus Kondensatabscheider 40 wird das wieder verdampfte Äthylen bei 41 abgeführt. Die zurückbleibende Speicherflüssigkeit (Propan) wird bei 42 in die Trennsäule zurückgeführt. Die in der Sammeltasse 34 in der Mitte der Säule i ankommende Speicherflüssigkeit wird bei 35 in die Rückkühlsäule io gegeben, dort tief gekühlt und verläßt sie bei 36. Durch Pumpe 37 wird sie bei 38 wieder in die Trennsäule eingeführt. Das von Kondensaten befreite Restgas wird bei 4 der Trennsäule entnommen, über eine Turbine 5 entspannt, bei 15 in die Rückkühlsäule ein- und bei 16 warm abgeführt, nachdem es seine Kälte auf die zirkulierenden Speicherflüssigkeiten übertragen hat.
  • Abb.4 zeigt beispielsweise das Verfahren bei Verwendung fester körniger, bewegter Speichermassen. In die Trennsäule i tritt am unteren Ende das warme zu zerlegende Rohgas 2 unter Druck ein. Es strömt der körnigen sich abwärts bewegenden Speichermasse 44 entgegen, die oben bei 45 warm aufgegeben wird. Durch einen bei 46 eintretenden, in der Expansionsturbine 47 abgekühlten entgegenströmenden Teil des Restgases werden die Speichermassen bei ihrer Abwärtsbewegung zunehmend abgekühlt. Die ausgeschiedenen Teile des Rohgases kondensieren daher je nach ihrem Taupunkt in verschiedenen Höhen der Säule i, und zwar die flüchtigsten an der kältesten Stelle dicht unterhalb 46. Unterhalb der Ausscheidungsstellen sind perforierte Trichter 48 und 49 bzw. Leitbleche 67 und 68 angebracht, welche gestatten, die Speichermassen von den Kondensaten zu trennen und diese in Tassen 5o und 51 zu sammeln und abzuführen. Die allmählich durch das Rohgas wieder erwärmten Speichermassen treten durch den unteren Trichter 52 bei 66 aus der Säule aus und werden von einer durch einen -Motor 53 angetriebenen Förderschnecke 54, in die sie bei 64 ein- und bei 65 austreten, wieder zum oberen Ende der Säule gefördert, «-o sie bei 45 eintreten und ihren Kreislauf aufs Neue beginnen.
  • Das in der oberen Tasse 50 gesammelte kalte flüchtigste Kondensat gibt zunächst einen Teil seiner Kälte in den in der Säule i befindlichen Gegenströmerrohren 55 unter Verdampfung an das zu zerlegende Gas ab, geht von da durch den Gegenströmer 56, den Ammoniakkühler 57 und den Wasserkühler 58 und gelangt bei 59 zur weiteren Verwendung. Das in einer tieferen Tasse 51 gesammelte weniger flüchtige Kondensat wird bei 6o zur weiteren Verwendung entnommen.
  • Die Perforierungen der Trichter 48, 49, 52 sowie die Zwischenräume zwischen Trichter und Tassenrand sind kleiner als die Korngröße der Speichermasse, um zu verhindern, daß die Speichermasse fehlläuft.
  • Das nach Abtrennung der Kondensate verbleibende Restgas wird zum Teil bei 61 warm entnommen, zum Teil wird es zur Deckung der Kälteverluste herangezogen. Zu diesem Zweck wird dieser Teil des Restgases bei 62 durch den Kompressor 63 aus der Säule i angesaugt und durch die schon genannten Kühler 58 und 57 sowie Gegenströmer 56 gedrückt und vorgekühlt. Es wird durch die Expansionsturbine 47 entspannt, dadurch weiter abgekühlt und tritt bei 46 kalt in die Säule i ein.
  • Der mit der beschriebenen Anordnung erreichte technische Fortschritt liegt auf wirtschaftlichem Gebiet. Es ist in der beschriebenen Weise möglich, Regeneratoren direkt zur Zerlegung von Gasen zu verwenden und in ihnen gleichzeitig tiefsiedende Bestandteile nicht nur vorübergehend abzuscheiden, sondern auch zu gewinnen, was bisher nur in wesentlich komplizierteren Anlagen möglich war.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Zerlegung von Gasgemischen bei tiefen Temperaturen mit Hilfe von im Kreislauf geführten kältespeichernden Massen, dadurch gekennzeichnet, daß man die in einer Trennsäule bei der Abkühlung des aufsteigenden zu zerlegenden Gases durch entgegengeführte kalte Speichermassen niedergeschlagenen Kondensate an einem oder mehreren Orten zwischen dem Eintritt des zu kühlenden Frischgases und dem Austritt des kalten Restgases aus der Trennsäule dicht unterhalb des Ausscheidungsortes sammelt und abführt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man fest ausgeschiedenes Kondensat erst unterhalb der Stelle seines Schmelzpunktes entnimmt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Speichermassen tief schmelzende Flüssigkeiten verwendet, einen Teil derselben mit den abgeschiedenen Kondensaten abzweigt, diese in an sich bekannter Weise abtrennt und die verbliebene Speicherflüssigkeit wieder mit der übrigen Flüssigkeit in der Trennsäule vereinigt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kondensate bei erhöhtem Druck ausscheidet und abführt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch i his 4, dadurch gekennzeichnet, daß die angewärmten kondensatfreien Speichermassen dem von den abzuscheidenden Gasbestandteilen befreiten und unter Arbeitsleistung entspannten Restgas in einer besonderen Rückkühlsäule entgegengeführt und abgekühlt werden.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermassen in direktem Kontakt mit entgegenströmendem kalten Restgas gekühlt werden.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man für Abschnitte der Trennsäule in verschiedener Höhe verschiedene Speicherflüssigkeiten verwendet, die jede für sich über bestimmte korrespondierendeTeile der Anreicherungssäule und der Rückkühlsäule zirkulieren. B.
  8. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eigene Kondensate des zu verarbeitenden Gases als Speicherflüssigkeiten entsprechend ihrem Schmelzpunkt und ihrer Flüchtigkeit an verschiedenen Stellen der Trennsäule bzw. der Rückkühlsäule zirkulieren läßt.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Speichermassen tiefgekühlte körnige Massen verwendet, die daran abgeschiedenen Kondensate dicht unterhalb ihres Ausscheidungsortes sammelt und unter Ausnutzung ihres Kälteinhaltes abführt. io. Verfahren nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkühlung der Speichermassen durch einen Teil des behandelten Restgases erfolgt, das einen Kältekreislauf vollführt.
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