DEP0050401DA - Verfahren und Anordnung zum Regenerieren von zum Entfeuchten von Gasen benutzten regenerierbaren Trockenmitteln bei der Sauerstoff- oder Stickstofferzeugung durch Verflüssigung und Rektifikation der Luft - Google Patents

Description

DR. ING. H. NEGENDANK

PATENTANWALT
HAMBURG 11 · ADOLF H S B E ÜC K E 101 -FEHNRTTF 34 ₈₂ 28

Alfred Wiesenthal a

Hamburg 28, den 22. März 195o*

Hofestr* 66.

Verfahren und Anordnungzum Regenerieren τοη sum latfeuchten yon Sagen benutzten reganerler-

bar®a Troekenffiittela_iiii ¹bei fle^Sauer&toff-· oder

Stiekfltofferzeugung düreh ^yerflüesi^uap: und Stele»

tifikation aer Laft»

BIe Erfindung betrifft «in ferfahrea uixd ein©

van
auag sum Regenerieren/ zum Entfeuchten τon Gasen benutzten

regenerierbar©!! Trockenmitteln im Zusammenhang mit der Sauerstoff- ©der StiokstofferZeugung dureh Verflüssigung unfi der Luft» - Bsrartig© Trockenmittel sind ins- oder andere &ele_s Silikat©, Peraaitit®₉ Eoiile usw*

d©r Srf indung wird ©iner der beiden Gasbestandteil© der Luftj nachdem er aus dem durch Tiefkühlung verflüssigten Sustand heraus bis auf etwa atmosphärischen
Druck entspannt worden ist₉ ohne zusätslieh® Irhitsung zum Hegeseriereii des Trockenmittels benutzt. Bas Gas ist in
diesem Zustand völlig troekea_e so öajB es ohne weiter® Be» heafiluag und insbesondere ohne zusätzliche Erwärmung zum
B@generiere««ii des ^rrrockenaittels benutst werden kann»

Torzugsweise wird erfinöungsgem&ss das Trockenmittel für die gesamte Trocknung der Luft zwischen einerseits ihrer Verdichtung und andererseits ihrer Verflüssigung und
der Trennung in ihre Bestandteile dureh denjenigen Bestandteil ofen® zusätzliche Erhitzung regeneriert_s dessen Irzeu-

nicht primär Z^seic oar Anlags 1st»

Bei ©inex· Säuerst of f-Erzeugongsaalage wird als© das entspannt© trockene Stielest off gas * ohne e@ !besonders zu erhitz»* sum Hegeneri©r®H des Trockenialttels benutzt» mit dessen Hilf« dl© Loft »l®ch«>a d@r T»3?tlßlitun@sstmf@ tmA dem Zerlegung®apparat ©atf©Heiltet wurfi©* Bei d@a tekanatfts X-uftwasrnguagsanleg» wiri dl® Lufttrocknung^ wmnn el« nicht mit einem aiokt r©genler-

oder durch Kälte

baren Stuff* beispielsweise Itskall/s durehgeführt wlrö,_f Im allgemeinen mit Silieagel ^orgeaosimen«. Regeneriert wird dieses Bill« 0ag@l durela Erhitzen auf üb©r 100° 0_g Indem ein zu diesem. Zweck® besonders oder susätslioii erhitztes G-aa äuroh des feinporige UeI hinöurchgeleitet wird» Di® Briai-czung de» dssu beaötigt^s ßasiaeng« wird lai allgemein« elektrisch ^©rgeaoiam@a_e was im Betrieb wr&ältaieialesig tesw let ttad häufiger zu Betrittstöruagea Anlass gibt_s G@aäsis d@r Erfindung wird die Begeaerlerung dieses Trock©Eaittels₉ also beispielst©is© &es Silleagel®, dagegen much Ä®n Stickstoff Torgenctmieni der Ik $3?oseen mengen praktisch völlig troekf33 aus dem Lttftzerleguagsappar&t abströmt * Ein© zusätzliche Erwärmung 1st überhaupt nicht notwendige Da der Stiekstoff la Saue^BtoffMeEeugumgsanlageii sowifs© las Freie geleitet ^LvA₁ eteüit das l#neri«Tuasßfflltt«l kostenlos zur Ter~ fügimg_o Sie Eerstellufögsbostea Termindern sieh beträchtlich^ da sleli de? SiEfea« τοη i^geadweleiien OaseriiitZuagsforifieiitimgaia, and fön Isolieriiagea zur Terhladeruag ton Wäxmeirerliistes ei*üT3-rigt« Ale weiterer Vorteil ergibt sisb eint Terelnfaehiing d@s Betriebes tmS sin® fermiaderuag der B©tri«bsusater3ialttingekosten»

Sine weitere Anwendung des ilrflndungsgedankens er» sich in dem fällen» wo der erzeugt® Sauerstoff vor s®in©r

7er»

Terwadusg aoeteals Terdi©fat®t wirft» Bi© nochmalig®

tung auf ®twa 150 atti hat d©a Statelc, den Sauerstoff wirtschaft Hell in Stahlflaeelien über grdeecr» Eatftraungea befördern au kößß©&_e Wenn aueh der Sauerstoff praktisch troeken aus dem Luft%erl©gmig©apparat abströmt _B wir δ «r wlst©^ &a&s dass die S®hml@ruiig d©s Sauerstoffkompresaors Bit fass er genommen wird» *■ Irfiaöuagsgemäss wird di@ l@g®n©ri©rtmg des ₅ fias zur Entfeuchtung des Sauerstoffs naeh sei-

Sauerstoff v®vg«ii0»iasu Pi® feuchtigkeitsanreieheruag des noeh ^@rdi©Jätet»® Sauerstoffe® ist iiiörisei föXlig

mit Wasser in Verbindung

aueh liier ist e@ mögliehj, den bei der Erzeugung de® Sauerstoffes enfeilenden Stickstoff_s und «ar im Zustand©g hinter der Luftserlegungsanlage ohne zusätzliche hltsimg aura Regenerieren desjenigen TTOQlz&nmlttele tu Akm stam toti*®u©bt@a des Sauerstoffe® aaefe &·* Terdiehtuag i»·-

Dez üeää&te, den/Sauerstoffselfcst vor

Eegenerieren des froekensiittels au 'bea.utsen_s das zum Sntfeuchten'

des Sauerstoffes nach der Teidiehtung/päenutzt~~wird, ist allgemein gaiis unabhängig davon ansuwenden₉ auf welchem ifege der Sauerstoff erzeugt wirä, weim der Sauerstoff vor öex Verdichtung nur emsreieilend trocken ist»

Tozzugsweiae werden iswei umsoiaalfbare !Eroefeenflaseitenoder

seniXtata vo-n denen jeweils die e,me zur des ßas-es oder Sasgemisches uad die ander© zur Segeaexierung des froclEeamittels dient_s woTaei weder die fioc^enflasciiea noch ihre Bolirleitungea ,gegen. Wärme vex lus te isoliert sind.

33i® beiliegenden Afebilduagea seigen in scliematisGlier Barstellung zwei Ausfttoungsteeispiele der Irfiadioig« Is seigea 1 eiae erfiodu-ngsgemäss ausgebildete Anordnung

fig, 2 eine erfindioigsgemäss auagefcildete Anordnung sum aes. TOE. hoeiiveräiciitetem Sauerstoffe

In einem meJir stuf igen Socädruokluftkompressor 1 isird auf äie äblicjae !'eise äie Luft hoch verdichtet, indem sie gleichseitig während der Terdichtung in eineia Kühler 2 gekühlt wird. Sowohl des? Ituftfeoiapressor als auoh der Kühler sind mehrstufig ausgeführt mad nur dex Einfachheit halber eiastufig uad Mntereinao&er angeordnet dargestellt-, ifachdea. die Luft in einem Wasserabscheider 3 s©~ weit wie möglich von dem tropfenförmisen Kun&ensw&ssBi befreit wurde* strömt sie über eine der beiden Szackenflssehen 4 oder 5_f die auch als frockeaflascheagruppea ausgebildet sein können und gegen färme^erluste nicht Isoliert sind_s durch eine Leitung 6

einem

einem auf irgendeine Art aas ge bildeten Luf^tzesrlegoagsappamt 7» Hier wird die Luft durch !Tiefkühlung verflüssigt and durch. Rektifikation in ihre Bestandteile Sauerstoff und Stickstoff zerlegt« Der Sauerstoff strömt auf die bekannte Weise über eine Leitung 8 zm einem nioht dargestellten Gasometer» 3)er Stickstoff strömt exfiaäungsgemäss über eine Leitung S zu einem Rohrsystem* das unter Swischenschaltung von Absperrventilen zu aen Trοckeaflaschen 4? 5 flfart, Sowohl der Sauerstoff als auch der Stickstoff stehen beim Austritt aus dem LuftZerlegungsapparat 7 unter einem tfberdruek -von wenigen Zehntel Atmosphären und sinä praktisch trocken«

Beide Trockeneis sahen sind mit einem regenerierbaren froekea,-mittel, z*D. Silioagelg gefüllt. Sie stehen durch eine Leitung 10 miteinander in Verbindung, von der die HocliSrnck-lTiftleitung 6 afeaweigt« In den Zweigleitungen sind Absperrventile 11 und 12 aage— ordnet. Die Luft von Seia Wasseralsseheider 5 ströat über ein® Leitung 13 su einer Leitung I4, durch die die beiden frockenflasehsji 4 und 5 ebenfalls miteinander in Verbindung stehen* In die beidem Zweigleitungen sind Absperrventile 15^ 1β eingebaut» fön der Stichst off leitung 9 führen s-wei Zweigleitungen 17 mnd 18, in die Absperrventile 19 und 20 eingebaut sind, zu des Srockenflaschen 4 5* Ton aen irockenflaschen führen ausserdem ewei Leitungen 21 22, in aie Absperrventile 23 und 24 eingebaut sind* zu einer leitung 25 s &^{ie i21s} Freie führt» Ton der Stickstoff le itung 9 führt ausserdem eine Leitung 26 mit einem Absperrventil 27 ins fr«ie. Die Leitung 9 &nd das sich an sie anschliessende lohrsystea 18, 19 _f durch das der txockne_s nicht besonders erhitzte Stickstoff d@x "Srockenflasche 4 oder 5 zugeführt wird, sind nieht gegen Wärmeverluste isoliert* Ebenso wenig sind irgendwelche Vorrichtungen für eine ^zusätzliche Erwärmung des Stickstoffs vorgesehen*

Uorch Pfeile in den einzelnen Leitungen ist für die gezeigte Anordnung eine bestimmte Schaltung dargestellt» Bei dieser Schal-

tung sind die Absperrventile 12, 1β, 19 und 23 offen, während die Absperrventile 11, 15* 20* 24 und 27 geschlossen sind. Die im allgemeiner j wenn also die Anlage nicht angefahren isird_s auf etwa 50 ~ 60 atü verdichtete Luft strömt durch die Leitung 13 über das Absperrventil 16 durch das Iroekenmittel der Trockenflasche 5 uM von dort aas über das offene Absperrventil 12 durch die Leitung S asm Luftsexlegungsapparat 7» Währenddessen, strömt das trockene Stickstoff gas mit einem überdruck von wenigen Sehnt ein at über die Leitungen 9 und 17 durch aas offene Absperrventil. I9 au der

flasche 4» --t - !Trocfeenm-ittel/voji oben asea im*· /

ten oJicj - der/mehtiiag/entgegengesetst ⁷ ^ /

e - .-/sroosit» Danach tritt 4er mit Peuchtigfeeit angereicherte Stickstoff über das Absperrventil und die Leitung 25 iss 2T?Ie.

^w^;ii einiger ZeIi₉ wenn das !Orooksnmittel der Flasche 4 genO.·- .gend regeneriert ist und das Srookenmittel der llssohe 5 wieder regeneriert werden muss^ vsird umgeschaltet, indem die Absperrventile H₅ 15 j 20 und 24 geöffnet und die Absperrventile 12, 16, 19 inta geschlossen werderu Sie von dem fasserabscheider 3 herkommende

//3
a tr Bat nunmehr über die Leitungen "K^ I4 mit dem offenen absperrventil 15 zur Sroa&Äflasehe 4 und von hier über das offene Absperrventil 11 und die Leitung 6 sum Luftserlegungsappar&t* Der troetae Stickstoff strömt von der Leitung 9 ^a<s^ äaa Absperrventil 20 unä die Leitung IS aar 5rοcfesnflasche 5 und von dort aus über die Leitung 22„ das Absperrventil 24 and die Leitung 25 ins Pxeie.

Die Leitung 26 mit dem Absperrventil 2J ist vorgesehen, w& unter Umständen den Stickstoff _s wie es bei den bekamt en Terfaiirea der Pail ist, unmittelbar ganz oder teilweise ins Preie bissen au fcöisiieiJ.« unter Umständen ist dies sumiiKisst teilweise auch bei dem erfis&s&gsgemessen "Verfahren notwendig* wenn die anfallenden Sxiekstoffmeagea reichlich gross sind*

Geaägs der Fig. 2 ist wiederum der luftZerlegungsapparat mit 7 bezeichnet, von dem der Sauerstoff über eine Leitung 8 zu einem G-asbehalter 28 strömt« Der Sauerstoff ist praktisch völlig trocken und steht unter einem tTberdrukivon wenigen Sehntel at» Die Anordnung der Fig. 2 kann als Fortsetzung der Anorclnung der fig* I gewextet werden, wenn auch "beide Anlagen unabhängig voneinander benutzt werden können und besondere Ausfänruogsformen des Srfindungsgeäan-Ifcens darstellen*

In dei Leitung 8 ist ein Absperrventil 29 angeordnet,

Um UBZi Sauerstoff über grössere Eatfermingen transportieren mti an jeder t>e lieft igen Stelle verwenden zu feönnen_s ist ein JEEooMxaelc-Sa uer st off kompressor 30 vorgesehen., der auf die übliche Weise äem Sauerstoffs bevor er auf Stahlflaschen gefüllt wird_s auf .etwa 150 atü verdichtet* Die Schmierung des !Kompressors wird mit Wasser vor» "^ηι-ητηβn, so äass der Sauerstoff- nachdem er dem Kompressor 30 über eine leitung 31 zugeströmt ist, ihn in nassem Zustande übex eine leitung 32 verlässt» In der Leitung 32 ist ein Wasserabscheider 33 angeordnet, um die "kondensierten Wassertropfen so weit wie möglich aus dem verdichteten Sauerstoff zu entfernen«

Pur die Sauerstofftrocknung sind zwei froskenflaschen oder fro c&enf la seitengruppen 34 j 35 vorgesehen, von denen aus eine Lei« tung 36 den getrockneten^, komprimierten Sauerstoff zn den nicht dargestellten Abfüllstellen leitet« Über ein Leitungssystem 37 mag der Sauerstoff zu der Leitung 8 und damit dem Gasbehälter sustromen* Leitungen 38 und 39 zweigen von der Leitung 8 afe wad. clen an den oberen Snden einerseits der Trockenflasehe 34 ust andererseits der Troekenflasche 35« 2ur B-edienung des Systems sind in den verschiedenen leitungen Absperrventile 40, 41, 42, 43? 44* 45? 46_f 47 vorgesehen» Vfeder die Trockenfla.sch.en 34, 35 noch die mit ihnen zusammenhängend en Eo hr leitungen, also auch nicht die

tangea

tungea S, 38 and 39? sind gegen \?ärme Verluste isoliert* Torrichtangen stan zus ata lic he η Erhitzen des nicht erhitzten Sauerstoffs, z.B. in ϋβη Leitungen 8, 33 oder 39» sind ebensowenig vorgesehen·

In der gezeigten Sehaltstellung sind die Tentile 29„ 40, 42, 45 und 47 geschlossen und die Yentile 41, 43, 44 und 46 offen» DeT von dem luft serlegtmgsapparat 7 über die Leitung S und die Leitung 38 strömende Sauerstoff tritt äureh das Absperrventil 44 in die frockenflasche 34 und strömt, nachdem er das frDCkemmittel dieser Flasche regeneriert hat_s durch das Absperrventil 45 uxä die Leitung 37 zum. Gasbehälter. Unter Umständen kann hierbei das Absperrventil 29 etwas geöffnet sein, so dass ein Teil des vom Luftzerlegung©» apparat 7 herkommenden Sauerstoffes auch unmittelbar in den gasbehälter abzuströmen vermag.

Der höchfeoTsprimierte Sauerstoff, der nach Terlassen des las— perabscheiders 33 noeh mehr oder minder feucht ist, strömt über Sie Leitung 32 und das Absperrventil 43 su äer «Sürockenf lasche 35* JSaeJi seiner trocknung in dieser "Flasche tritt er durch das AbsperrventiX 41 in die Leümng 3β und. τοη dort aus zn d«n Abfüllstellen.

Hach einiger 2eit -werdend ie beiden Plaschen umgeschaltet» Dann sind die Tentile 40, 42, 45 ~&n.ü 47 offen unä die Tentile 4"L₉ 43, 44 "and 4β geschlossen» Das Ventil 29 kann aueh hierbei je aacJa Bedarf entweder abgesperrt oder mehr oder minder geSffnet werden* Der trockne Sauerstoff strömt nunmehr über die Leitung 8 und die Leitung 39 durch das Absperrventil 45 zu der !Proctesnflasche 35? "W© er das Trockenmittel regeneriert. Danach strömt er aurch das Absperrventil 47 udn die Leitungen 37 und 8 sum Gasbehälter* Der hochkomprimierte Sauerstoff dagegen strömt über die Leitung 32 und das Absperrventil 42 zu äer Srockenflasehe 34 und von hier aus durch das Absperrventil 40 au der Abführleitung 36.

FallsCnicht geraderer Sauerstoffkompressor. in Betrieb ist*

kann auch chareh Schli essen äer Ab sperr vorrichtungen 40, *5ä^ 44 45 und durch öffnen der Absperrv or richtung 29 äer von dem

apparat 7 herkommend.e Sauerstoff unmittelbar in. den Sasbeiiälter geleitet v» er el en*

Claims (1)

1. AIfr*& Wiessntiialj

   Hamburg 281 Boveetr* 66* den 22. Mära 19$ö

   Patontansprüeh©

   1» Verfahren sun B©g®a*3?i@ren toa sum :S&tf«tehien Toa 0*b«& nutzten regenerierbaren frookenmlttela im Zusammenhang, mit $«? Sauerstoff* oä@r Stletatofferaenguag tarek ¥@rflüsslguag und Bektifilcstion der Luft,, öedureia gektttAselehatt, daß einest &&T beides G-asb©stanäteile Ser Luft₉ aaehöem er atai äam flmreh Tiefkühlung Verflüssigten Snstaal heraus Uli auf etwa atmoephä risehen Druok antspanat worden let« ohia© zum H@g©n@ri#r@a des Troek@nmltteis

   2» T@rfahr©n aaeii Ansprueii 1, dadureii gekennaeichBetj äaJ das Trocteeamlttel für Al« gesamte froetouag ier Inft awiseSsea *i a@2fseits ihrnx t©rdi©Jituag tiaä eat#r*rs«£ts ihvm Terflüaaigimg uad &®τ S-rennung in ihre Bestanöteile durch donjenigeß BfstaEdteil ohne zusätsllcli© irhitEuag regeaeriert wird» des sin Srseuguiig nicht primär 2w@@k der Anlag® let»

   5« Tcrtatom naeh Anspruch I_p bsi clem der srseugte Sauerstoff ε ein® γ ¥©rw©sfiung soehsels i^r@rdichtst wlM» äadureh g©- iEelöhaet« aaü die Beger^rierimg das Tr-oekonmi ti als _D das Intfeuehtung fi©s Sauerstoffe na@h

   wiard« Ausoii t«/gö®fi 52PSEt ^«rdlehtettni Säueret of JT

   Anortouag Eiar Ausfthruag äea Y@rfahrens Hash Anspr^eh 1 - J₈

   tie eine sur Trocknung dee δ-ases oder Gasgemisclies unä tie mn» ter© zur legenerlerMag des Troekeamittels ti©ntι wobei dl© Trockenf las Chen aoeii ihre Bohrl©itmig@» gegea lust® isoliert sind&