EP3446057A1 - Method and system for using a target gas provided by a gas decomposition device - Google Patents

Method and system for using a target gas provided by a gas decomposition device

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EP3446057A1
EP3446057A1 EP17715436.6A EP17715436A EP3446057A1 EP 3446057 A1 EP3446057 A1 EP 3446057A1 EP 17715436 A EP17715436 A EP 17715436A EP 3446057 A1 EP3446057 A1 EP 3446057A1
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EP
European Patent Office
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gas
compressor
target
compressed
gas flow
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17715436.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Benedikt Brüggemeier
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.)
Fritz Winter Eisengiesserei GmbH and Co KG
Original Assignee
Fritz Winter Eisengiesserei GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Fritz Winter Eisengiesserei GmbH and Co KG filed Critical Fritz Winter Eisengiesserei GmbH and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a method for using a target gas flow consisting of pressurized target gas, which is provided by a continuously operated gas separation device, wherein the target gas flow is supplied to a target consumer, who discontinuously decreases the target gas flow, so that at times one of the target consumer not removed
  • the invention relates to a system for supplying a
  • Target consumer with a pressurized target gas stream and another consumer with another compressed gas comprises a gas separation device, which has a target gas flow for this one
  • Target gas stream discontinuously decreasing target consumer provides, so that in the gas separation device results in an excess target gas flow. Furthermore, such a system comprises a compressed gas operated
  • Compressor for compressing and feeding the compressed compressed gas in a leading to the other consumer compressed gas line.
  • a gas mixture is decomposed into a target gas and an exhaust gas.
  • An example of such a gas separation device are systems for air separation, in the English language called "Air Separation Unit” (ASU).
  • ASU Air Separation Unit
  • cryogenic distillation or low-temperature distillation Used on an industrial scale are air separation plants which operate on the basis of so-called cryogenic distillation or low-temperature distillation ("Linde process"). This process delivers as a target gas
  • the "waste gas" of the oxygen extraction process is a gas stream that does not contain the atmospheric nitrogen and other airborne substances in the respective decomposition process
  • Systems of this type are used, for example, in the environment of the production of iron or steel melts, but also in many other processes in which pure oxygen is required in larger quantities.
  • pure oxygen is required in larger quantities.
  • fresh oxygen is blown onto or into the respective melt to eliminate the carbon content of the melt or unwanted iron companion by oxidation.
  • the continuous provision of the target gas stream is usually more discontinuous, i. temporally fluctuating demand on the part of
  • Target consumer opposite.
  • the temporarily not or not completely surplus target gas stream can be cached in buffers in order to be kept ready for demand peaks.
  • the cost of such caching and the associated energy losses are considerable.
  • Air separation plant ready for blowing oxygen into a blast furnace.
  • the blast furnace temporarily or only partially removed excess oxygen flow is passed into a steam generator in order to improve the efficiency of there carried out to generate the required heat combustion of the resulting in the production of pig iron process gases.
  • the pressurized nitrogen arising as a waste gas in the air separation process is supplied on the one hand to a coal injection device and, on the other hand, used to support the drive of a gas turbine which drives a generator for generating electrical energy.
  • the object has arisen to propose a simplified and suitable for a wider use method and a similarly designed plant, which can be used to save resources in a gas separation plant excess target gases and optionally additionally generated waste gases.
  • the invention has to solve this problem, the method specified in claim 1 and proposed in claim 9 system proposed.
  • the excess target gas stream is now supplied as a propellant gas to a compressor which compresses another gas and feeds it as compressed gas into a compressed gas line, via which it is supplied to another consumer.
  • the drive side of a compressor which compresses a "different gas” different from the target gas flow and feeds it into a general compressed gas line, is supplied with the excess target gas flow.
  • "Excess” here includes both the case that the
  • Target consumer no target gas from the gas separation device decreases, so the excess target gas flow is equal to the target gas flow provided by the gas separation device, even the case that only a reduced amount of the target gas flow is removed from the target consumer, so only one
  • Partial flow of the provided by the gas separation device target gas flow is obtained as an excess target gas flow.
  • Gas separation device which provides a target gas flow for a target consumer this discontinuous decreasing target consumer, so that in the gas separation device results in an excess target gas flow, and a compressed gas compressor for compressing and feeding the
  • the compressor on the drive side by means of a propellant gas line with an outlet of the
  • Gas decomposition device connected via which the excess target gas stream flows as a propellant gas to a propellant gas connection of the compressor.
  • excess target gas flow stored energy is used for the compressor and at the same time the excess target gas flow through the compressor is relaxed. In this way, the excess target gas flow, depending on the type of gas it consists of, directly one
  • excess target gas is not only used to drive the compressor, but also introduced into the pressure line fed by the compressor.
  • the excess target gas stream can be mixed with the other gas to be compressed from the compressor or the compressed gas compressed by the compressor after or during passage through the compressor.
  • Target gas flow usually not directly due to the large pressure difference can feed into the compressed gas line, since this would make the proportion of the target gas or the pressure increase caused thereby in the compressed air line too large and there would be a risk of overloading the pressure line system.
  • the target gas after it has been vented through the compressor, to the suction side of the compressor so that it mixes with the other gas to be compressed and the gas mixture thus obtained is compressed by the compressor and fed into the compressed gas line.
  • a system according to the invention for this purpose may comprise a mixing device which is intended to mix the gas to be introduced into the pressure line target gas or waste gas flow another gas.
  • Another way to use the excess target gas stream for compressing a gas and simultaneously feed into the compressed gas line is the choice of a compressor in which a drive gas flow, ie the excess target gas flow, is fed into the respective compressor so that it as a propellant gas the pending on the suction side of the compressor, to entrain gas to be compressed and this compressed as a result of the pressure difference between the propellant and gas to be compressed.
  • a drive gas flow ie the excess target gas flow
  • the compressor has a suction side, a drive side and an exit side.
  • the suction side is the side of the compressor to which the gas to be compressed is supplied.
  • the exit side is accordingly, the side of the compressor at which the compressed gas in the compressor flows.
  • the side of the compressor is designated, via which the propellant gas is supplied.
  • the compressor therefore has two
  • Input volume flows to: the supply side as well as the suction side supplied volume flow.
  • the compressor compresses the gas supplied on the intake side via the present pressure difference between compressed propellant gas and expanded gas which is in contact with the intake side.
  • Air decomposition device is that extracts oxygen from the ambient air as the target gas.
  • each of the gas streams obtained by the decomposition (each) is supplied to a target consumer or one or more of these gas streams in the cutting process as
  • waste gas stream drops in the cutting process
  • the waste gas can be used as a buffer for the time in which due to a large demand at the target consumer is not sufficient for the operation of the compressor excess target gas flow available.
  • the generally also with high pressure resulting waste gas stream is thus passed in this embodiment in an accumulator, the waste gas stored there and then used as needed to drive the compressor.
  • Another advantage of this embodiment is that can be separated from the air separation process by the memory of the compressor.
  • a reservoir may be provided which is connected to an outlet of the gas separation device for a waste gas arising during the gas separation process.
  • waste gas should also be usable for the compression of the other gas, this can be accomplished by additionally connecting the reservoir to the drive side of the compressor via a supply line and providing a valve which releases the supply line as needed to supply the compressor by means of the compressor stored in the memory
  • the memory can the outlet side with the suction side of the compressor or with the
  • Compressed gas line to be connected, if necessary, to mix waste gas in the compressed gas stream to be compressed by the compressor or in the pressurized gas stream compressed by the compressor.
  • the interference of target or waste gas into the other gas proves to be particularly resource-saving. This applies in particular if the admixture of the target gas and waste gas takes place simultaneously.
  • the gas mixture fed as compressed gas into the compressed gas line, from target gas, waste gas and the other gas may have optimized properties for the respective uses or at least be composed, that despite the admixture of the target gas or waste gas at least no negative impact on the one or the other with the then in the
  • the system comprises a mixing device, which is intended to add another gas to the target gas or waste gas stream to be introduced into the pressure line.
  • the one gas so for example, only the waste gas or only the excess target gas to mix before or in the compressor, while the other gas is added after the compressor to the compressed gas.
  • Fig. 1 shows a system for supplying a target consumer with a
  • Fig. 2 is a diagram showing the components of the invention
  • the system 1 shown in FIG. 1 for the supply of a target consumer and at least one further consumer is constructed as follows:
  • a target gas flow Z consisting of oxygen and high pressure is generated from the ambient air U.
  • the decomposition process falls in the gas separation plant 2 in addition from the remaining gas components of the ambient air U, mainly nitrogen, existing waste gas stream A from.
  • the generated by the gas separation plant 2 target gas flow Z is via a
  • the excess target gas flow Zue is guided via a propellant gas line 5 to the propellant gas inlet 6 of a compressor 7 designed as a gas jet compressor. Trained in a conventional manner, commercially available
  • Compressor 7 comprises a mixing chamber 8 with a suction connection 9 and a nozzle device 10, via which the excess target gas flow Zue is introduced into the mixing chamber 8.
  • the nozzle device 10 is designed so that the discharged excess target gas flow Zue with high
  • Velocity enters the mixing chamber 8, entraining a pending at the suction port 9 other gas G and then in a funnel-shaped tapered, in the flow direction of the entering into the mixing chamber 8 excess target gas flow Zue conical tapered
  • Compressor chamber 10a enters, in which the gas mixture formed from the target gas flow Zue and the other gas G is compressed so that it as
  • Compressed gas DG is fed into a compressed gas line 11.
  • the power of the compressor 7 is not sufficient, it can be arranged in series with a conventional compressor, which makes the possibly still required final compaction of the compressed gas DG to the respective prescribed pressure.
  • the compressed gas line 11 supplies various other consumers 12,13,14 with compressed gas DG.
  • compressed gas DG is fed into the compressed gas line 11 via a conventional compressor 15.
  • gas G is from waste gas AG and ambient air U mixed.
  • a mixing device 16 connected to the suction connection 9 is provided, which mixes ambient air U with a waste gas stream A 'in a specific mixing ratio.
  • the mixing ratio is adjusted depending on the guided in the compressor 7 excess target gas flow Zue so that on the one hand a sufficiently large compressed gas flow D enters the compressed gas line 11 and on the other hand, as the compressed gas flow D fed into the compressed gas line 11 compressed gas DG has an oxygen content, for example between the Oxygen content of normal air and 30 vol .-%. If a sufficiently large waste gas stream A 'is available, the amount of admixed
  • Oxygen content of the compressed gas DG can be set much higher, if the corrosion resistance of the compressed gas line system 11, through which the pressurized gas DG flows, and the supplied with the compressed gas DG consumer 13 allow this.
  • the waste gas stream A passes to the mixing device 16 via a line 19 which is connected to an output of a memory 17.
  • the storage 17 is fed by the Gaszerlegeeinrtchtung 2 via a supply line 18 with the waste gas stream A. About one to another output of the
  • Memory 17 connected supply line 20 may be another or several more consumers 21 are supplied with the waste gas AG. Through the memory 17, the gas separation device 2 is decoupled from the drive side of the compressor 7.
  • FIG. 2 illustrates the sequence of the method according to the invention, for example carried out on a system of the type shown in FIG. 1, in a general form.
  • a gas mixture U (ambient air) is decomposed in the gas separation device 2 into compressed target gas ZG and waste gas AG.
  • the waste gas AG is not blown off unused in the environment, but cached in the memory 17.
  • a further consumer 21 can be supplied with waste gas AG.
  • waste gas AG is supplied from the memory 17 of the mixing device 16.
  • a gas mixture G is adjusted in dependence on introduced into the compressor 7 excess target gas flow Zue so that the composition of the reaching into the compressed gas line 11 compressed gas DG corresponds to a target specification. If the waste gas stream A 'pending at the mixing device 16 is insufficient, ambient air U in the mixing device 16 is admixed with the waste gas stream A'.
  • the gas mixture G is compressed in the compressor 7 to the compressed gas DG, which is passed as compressed gas flow D in the compressed gas line 11 and the other consumers 2 - 4 supplied.
  • pressurized gas DG is additionally conveyed into the compressed gas line 1 via the compressor 15.

Abstract

The invention relates to a method for using a target gas flow (Z) consisting of pressurized target gas (ZG), said target gas flow being provided by a continuously operating gas decomposition device (2). The target gas flow (Z) is supplied to a target load (4) which discontinuously decreases the target gas flow (Z) so that an excess target gas flow (Zue) which is not decreased by the target load (4) accumulates intermittently. The invention also relates to a system for supplying a target load (4). By using the method and the system according to the invention, the excess target gases accumulated in a gas decomposition system and optionally additionally produced waste gases are used so as to conserve resources. This is achieved in that the excess target gas flow (Zue) is supplied to a compressor (7) as a propellant gas, said compressor compressing another gas (G) and supplying same to a compressed gas line (11) as a compressed gas, and the compressed gas is supplied to another load (12, 13, 14) via the compressed gas line.

Description

Verfahren und Anlage zur Nutzung eines von einer Gaszerlegeeinrichtung bereitgestellten Zielgases  Method and system for using a target gas provided by a gas separation device
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung eines aus druckbeaufschlagtem Zielgas bestehenden Zielgasstroms, der von einer kontinuierlich betriebenen Gaszerlegeeinrichtung bereitgestellt wird, wobei mit dem Zielgasstrom ein Zielverbraucher versorgt wird, der den Zielgasstrom diskontinuierlich abnimmt, so dass zeitweise ein vom Zielverbraucher nicht abgenommener The invention relates to a method for using a target gas flow consisting of pressurized target gas, which is provided by a continuously operated gas separation device, wherein the target gas flow is supplied to a target consumer, who discontinuously decreases the target gas flow, so that at times one of the target consumer not removed
überschüssiger Zielgasstrom abfällt. excess target gas flow drops.
Ebenso betrifft die Erfindung eine Anlage zur Versorgung eines Likewise, the invention relates to a system for supplying a
Zielverbrauchers mit einem druckbeaufschlagten Zielgasstrom und eines anderen Verbrauchers mit einem anderen Druckgas. Dabei umfasst die Anlage eine Gaszerlegeeinrichtung, die einen Zielgasstrom für einen diesen Target consumer with a pressurized target gas stream and another consumer with another compressed gas. In this case, the system comprises a gas separation device, which has a target gas flow for this one
Zielgasstrom diskontinuierlich abnehmenden Zielverbraucher bereitstellt, so dass bei der Gaszerlegeeinrichtung ein überschüssiger Zielgasstrom anfällt. Des Weiteren umfasst eine solche Anlage einen druckgasbetriebenen Target gas stream discontinuously decreasing target consumer provides, so that in the gas separation device results in an excess target gas flow. Furthermore, such a system comprises a compressed gas operated
Verdichter zum Verdichten und Einspeisen des komprimierten Druckgases in eine zu dem anderen Verbraucher führenden Druckgasleitung. Compressor for compressing and feeding the compressed compressed gas in a leading to the other consumer compressed gas line.
In einer Gaszerlegeeinrichtung wird ein Gasgemisch in ein Zielgas sowie ein Abgas zerlegt. Ein Beispiel für eine solche Gaszerlegeeinrichtung sind Anlagen zur Luftzerlegung, im englischen Sprachgebrauch "Air Separation Unit" (ASU) genannt. Solche Luftzerlegungsanlagen trennen die Umgebungsluft in ihre Hauptkomponenten Stickstoff und Sauerstoff. Je nach Einsatzgebiet können solche Luftzerlegungsanlagen aber aus der Umgebungsluft auch Argon oder andere Edelgase gewinnen. In a gas separation device, a gas mixture is decomposed into a target gas and an exhaust gas. An example of such a gas separation device are systems for air separation, in the English language called "Air Separation Unit" (ASU). Such air separation plants separate the ambient air into its main components nitrogen and oxygen. Depending on the field of application can However, such air separation plants gain from the ambient air and argon or other noble gases.
Im großtechnischen Maßstab eingesetzt werden Luftzerlegeanlagen, die auf der Basis der sogenannten kryogenen Destillation oder Tieftemperaturdestillation arbeiten ("Linde-Verfahren"). Dieses Verfahren liefert als Zielgas Used on an industrial scale are air separation plants which operate on the basis of so-called cryogenic distillation or low-temperature distillation ("Linde process"). This process delivers as a target gas
druckbeaufschlagten Sauerstoff. Daneben fällt als "Abfallgas" des Sauerstoff- Gewinnungsprozesses ein Gasstrom an, der den Luftstickstoff und die sonstigen in der Luft enthaltenen, im jeweiligen Zerlegeprozess nicht pressurized oxygen. In addition, the "waste gas" of the oxygen extraction process is a gas stream that does not contain the atmospheric nitrogen and other airborne substances in the respective decomposition process
separierten Gase enthält. contains separated gases.
Anlagen dieser Art werden beispielsweise im Umfeld der Erzeugung von Eisenoder Stahlschmelzen, aber auch bei vielen anderen Prozessen, bei denen reiner Sauerstoff in größeren Mengen benötigt wird, eingesetzt. So wird beispielsweise für das so genannte "Frischen" Sauerstoff auf oder in die jeweilige Schmelze geblasen, um den Kohlenstoffgehalt der Schmelze oder unerwünschte Eisenbegleiter durch Oxidation zu beseitigen. Systems of this type are used, for example, in the environment of the production of iron or steel melts, but also in many other processes in which pure oxygen is required in larger quantities. Thus, for example, for the so-called "fresh" oxygen is blown onto or into the respective melt to eliminate the carbon content of the melt or unwanted iron companion by oxidation.
Ein grundsätzliches Problem besteht bei Gaszerlegeeinrichtungen der hier in Rede stehenden Art darin, dass sie in der Regel kontinuierlich betrieben werden, weil beim Hochfahren solcher Anlagen hohe Energie- und A fundamental problem with gas separation facilities of the type in question here is that they are usually operated continuously, because at startup of such systems high energy and
Zeitaufwände entstehen. Gaszerlegeanlagen produzieren daher laufend einen optimalerweise konstanten Zielgasstrom. Dieser ist beim Verlassen der Time expenses arise. Gas separation plants therefore continuously produce an optimally constant target gas flow. This is when leaving the
Gaszerlegeanalge mit hohem Druck beaufschlagt. Gas decomposition algae subjected to high pressure.
Der kontinuierlichen Bereitstellung des Zielgasstroms steht ein in der Regel diskontinuierlicher, d.h. zeitlich schwankender Bedarf auf Seiten des The continuous provision of the target gas stream is usually more discontinuous, i. temporally fluctuating demand on the part of
Zielverbrauchers gegenüber. Der zeitweise nicht oder nicht vollständig überschüssige Zielgasstrom kann zwar in Pufferspeichern zwischengespeichert werden, um für Bedarfsspitzen bereitgehalten zu werden. Jedoch sind der Aufwand für eine solche Zwischenspeicherung und die dabei anfallenden Energieverluste beträchtlich. Es sind verschiedene Vorschläge bekannt, die bei kontinuierlich betriebenen Gaszerlegeanlagen anfallenden überschüssigen Zielgas- und Abfallgasströme im Sinne einer Ressourcenschonung sinnvoll zu nutzen. Target consumer opposite. Although the temporarily not or not completely surplus target gas stream can be cached in buffers in order to be kept ready for demand peaks. However, the cost of such caching and the associated energy losses are considerable. There are various proposals known to make sense to use in continuously operated gas separation plants resulting surplus Zielgas- and waste gas streams in terms of resource conservation.
Ein Beispiel für diese Vorschläge ist die in der US 2012/0032378 A1 An example of these proposals is US 2012/0032378 A1
beschriebene Integration einer Luftzerlegungsanlage in einen described integration of an air separation plant in one
Roheisenerzeugungsprozess. In diesem Prozess stellt die Iron making process. In this process, the
Luftzerlegungsanlage Sauerstoff zum Einblasen in einen Hochofen bereit. Der vom Hochofen zeitweise nicht oder nur teilweise abgenommene überschüssige Sauerstoffstrom wird in einen Dampferzeuger geleitet, um die Effektivität der dort zur Erzeugung der benötigten Wärme durchgeführten Verbrennung der bei der Roheisengewinnung anfallenden Prozessgase zu verbessern. Gleichzeitig wird der im Luftzerlegeprozess als Abfallgas anfallende druckbeaufschlagte Stickstoff einerseits einer Kohleeinblaseinrichtung zugeführt und andererseits zur Unterstützung des Antriebs einer Gasturbine genutzt, die einen Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie antreibt. Air separation plant ready for blowing oxygen into a blast furnace. The blast furnace temporarily or only partially removed excess oxygen flow is passed into a steam generator in order to improve the efficiency of there carried out to generate the required heat combustion of the resulting in the production of pig iron process gases. At the same time, the pressurized nitrogen arising as a waste gas in the air separation process is supplied on the one hand to a coal injection device and, on the other hand, used to support the drive of a gas turbine which drives a generator for generating electrical energy.
Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik ist die Aufgabe entstanden, ein vereinfachtes und für eine breitere Verwendung geeignetes Verfahren und eine ebenso beschaffene Anlage vorzuschlagen, mit der sich die bei einer Gaszerlegeanlage anfallenden überschüssigen Zielgase und optional zusätzlich entstehenden Abfallgase ressourcenschonend nutzen lassen. Against the background of the above-described prior art, the object has arisen to propose a simplified and suitable for a wider use method and a similarly designed plant, which can be used to save resources in a gas separation plant excess target gases and optionally additionally generated waste gases.
Die Erfindung hat zur Lösung dieser Aufgabe das in Anspruch 1 angegebene Verfahren und die in Anspruch 9 angegebene Anlage vorgeschlagen. The invention has to solve this problem, the method specified in claim 1 and proposed in claim 9 system proposed.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Nutzung eines aus druckbeaufschlagtem Zielgas bestehenden Zielgasstroms geht wie der eingangs erläuterte Stand der Technik davon aus, dass der Zielgasstrom von einer kontinuierlich betriebenen Gaszerlegeeinrichtung bereitgestellt wird. Jedoch nimmt ein mit dem Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims and are explained below as the general inventive concept in detail. The method according to the invention for utilizing a target gas flow consisting of pressurized target gas, like the prior art explained at the outset, assumes that the target gas flow is provided by a continuously operated gas separation device. However, one with the
Zielgasstrom versorgter Zielverbraucher diesen Zielgasstrom nur Target gas stream supplied target consumers this target gas flow only
diskontinuierlich ab, so dass zeitweise ein vom Zielverbraucher nicht discontinuously so that at times one from the target consumer is not
abgenommener überschüssiger Zielgasstrom anfällt. removed surplus target gas flow is obtained.
Erfindungsgemäß wird nun der überschüssige Zielgasstrom als Treibgas einem Verdichter zugeführt, der ein anderes Gas komprimiert und als Druckgas in eine Druckgasleitung speist, über die es einem anderen Verbraucher zugeführt wird. According to the invention, the excess target gas stream is now supplied as a propellant gas to a compressor which compresses another gas and feeds it as compressed gas into a compressed gas line, via which it is supplied to another consumer.
Erfindungsgemäß wird somit die Treibseite eines Verdichters, der ein sich vom Zielgasstrom unterscheidendes "anderes Gas" komprimiert und in eine allgemeine Druckgasleitung einspeist, mit dem überschüssigen Zielgasstrom versorgt. "Überschüssig" umfasst hier sowohl den Fall, dass der Thus, according to the invention, the drive side of a compressor, which compresses a "different gas" different from the target gas flow and feeds it into a general compressed gas line, is supplied with the excess target gas flow. "Excess" here includes both the case that the
Zielverbraucher kein Zielgas von der Gaszerlegeeinrichtung abnimmt, also der überschüssige Zielgasstrom gleich dem von der Gaszerlegeeinrichtung bereitgestellten Zielgasstrom ist, auch den Fall, dass nur eine reduzierte Menge des Zielgasstroms vom Zielverbraucher abgenommen wird, also nur ein Target consumer no target gas from the gas separation device decreases, so the excess target gas flow is equal to the target gas flow provided by the gas separation device, even the case that only a reduced amount of the target gas flow is removed from the target consumer, so only one
Teilstrom des von der Gaszerlegeeinrichtung bereitgestellten Zielgasstroms als überschüssiger Zielgasstrom anfällt. Partial flow of the provided by the gas separation device target gas flow is obtained as an excess target gas flow.
In entsprechender Weise umfasst eine erfindungsgemäße Anlage, die einen Zielverbraucher mit einem druckbeaufschlagten Zielgasstrom und einen anderen Verbraucher mit einem anderen Druckgas versorgt, eine In a corresponding manner, a system according to the invention which supplies a target consumer with a pressurized target gas stream and another consumer with a different compressed gas comprises a
Gaszerlegeeinrichtung, die einen Zielgasstrom für einen diesen Zielgasstrom diskontinuierlich abnehmenden Zielverbraucher bereitstellt, so dass bei der Gaszerlegeeinrichtung ein überschüssiger Zielgasstrom anfällt, und einen druckgasbetriebenen Verdichter zum Verdichten und Einspeisen des Gas separation device, which provides a target gas flow for a target consumer this discontinuous decreasing target consumer, so that in the gas separation device results in an excess target gas flow, and a compressed gas compressor for compressing and feeding the
komprimierten Druckgases in eine zu dem anderen Verbraucher führenden Druckgasleitung. Erfindungsgemäß ist bei einer solchen Anlage der Verdichter antriebsseitig mittels einer Treibgasleitung mit einem Auslass der compressed compressed gas in a leading to the other consumer compressed gas line. According to the invention in such a system, the compressor on the drive side by means of a propellant gas line with an outlet of the
Gaszerlegeeinrichtung verbunden, über den der überschüssige Zielgasstrom als Treibgas zu einem Treibgasanschluss des Verdichters strömt. Gas decomposition device connected via which the excess target gas stream flows as a propellant gas to a propellant gas connection of the compressor.
Der mit hohem Druck von der Gaszerlegeeinrichtung bereitgestellte The provided with high pressure from the gas separation device
überschüssige Zielgasstrom wird so auf effektive Weise dazu genutzt, ein an anderer Stelle benötigtes Druckgas zu erzeugen, welches beispielsweise in großen Mengen oder mit einem niedrigeren Druckniveau an anderer Stelle des jeweiligen Anlagenverbunds benötigt wird, zu dem auch die Excess target gas flow is thus effectively used to produce a pressure gas needed elsewhere, which is needed, for example, in large quantities or at a lower pressure level elsewhere in the respective plant network, including the
Gaszerlegeeinrichtung und der Zielverbraucher gehören. Der große Vorteil dieser erfindungsgemäßen Verkopplung besteht darin, dass die im Gas decomposing device and the target consumer belong. The big advantage of this coupling according to the invention is that the in
überschüssigen Zielgasstrom gespeicherte Energie für den Verdichter genutzt wird und gleichzeitig der überschüssige Zielgasstrom über den Verdichter entspannt wird. Auf diese Weise kann der überschüssige Zielgasstrom, abhängig von der Art des Gases, aus dem er besteht, direkt einer excess target gas flow stored energy is used for the compressor and at the same time the excess target gas flow through the compressor is relaxed. In this way, the excess target gas flow, depending on the type of gas it consists of, directly one
Weiterverwendung zugeführt werden, für die er mit einem niedrigeren Re-use, for which he is at a lower
Druckniveau benötigt wird. Pressure level is needed.
Besonders vorteilhaft wirkt sich die Erfindung dann aus, wenn das Particularly advantageous effect of the invention then, if the
überschüssige Zielgas nicht nur zum Antrieb des Verdichters genutzt, sondern zusätzlich auch in die vom Verdichter gespeiste Druckleitung eingebracht wird. Der überschüssige Zielgasstrom kann dazu nach oder beim Durchleiten durch den Verdichter mit dem vom Verdichter zu komprimierenden anderen Gas oder dem vom Verdichter komprimierten Druckgas vermischt werden. excess target gas is not only used to drive the compressor, but also introduced into the pressure line fed by the compressor. For this purpose, the excess target gas stream can be mixed with the other gas to be compressed from the compressor or the compressed gas compressed by the compressor after or during passage through the compressor.
Dies kann, abhängig vom jeweiligen Druckniveau, auf dem sich das This can depend on the pressure level at which the
überschüssige Zielgas beim Verlassen des Verdichters noch befindet oder auf das das vom Verdichter zu komprimierende Gas durch den Verdichter gebracht wird, dadurch erfolgen, dass das Zielgas in Strömungsrichtung nach dem Verdichter in das in die Druckgasleitung eingespeiste Gas eingemischt wird. Auf diese Weise wird das Problem umgangen, dass sich der überschüssige Excess target gas is still leaving the compressor or on which the compressor to be compressed gas is brought through the compressor, thereby, that the target gas is mixed in the flow direction after the compressor in the gas fed into the compressed gas line. In this way, the problem is bypassed that the excess
Zielgasstrom in der Regel aufgrund des großen Druckunterschiedes nicht direkt in die Druckgasleitung einspeisen lässt, da dadurch der Anteil des Zielgases bzw. der dadurch verursachte Druckanstieg in der Druckluftleitung zu groß würde und die Gefahr einer Überlastung des Druckleitungssystems bestünde. Target gas flow usually not directly due to the large pressure difference can feed into the compressed gas line, since this would make the proportion of the target gas or the pressure increase caused thereby in the compressed air line too large and there would be a risk of overloading the pressure line system.
Genauso ist es möglich, das Zielgas, nachdem es über den Verdichter entspannt worden ist, der Saugseite des Verdichters zuzuführen, so dass es dort mit dem zu verdichtenden anderen Gas vermischt und die so erhaltene Gasmischung vom Verdichter verdichtet und in die Druckgasleitung eingespeist wird. Likewise, it is possible to supply the target gas, after it has been vented through the compressor, to the suction side of the compressor so that it mixes with the other gas to be compressed and the gas mixture thus obtained is compressed by the compressor and fed into the compressed gas line.
Unabhängig davon, ob die Zumischung des Zielgases zu dem in die Regardless of whether the addition of the target gas to the in the
Druckleitung einzuspeisenden anderen Gases vor der Saugseite oder nach der Druckseite des Verdichters erfolgt, kann eine erfindungsgemäße Anlage für diesen Zweck eine Mischeinrichtung umfassen, die dazu vorgesehen ist, dem in die Druckleitung einzuleitenden Zielgas- oder Abfallgasstrom ein weiteres Gas zuzumischen. Pressure line to be fed other gas takes place before the suction side or to the pressure side of the compressor, a system according to the invention for this purpose may comprise a mixing device which is intended to mix the gas to be introduced into the pressure line target gas or waste gas flow another gas.
Eine weitere Möglichkeit, den überschüssigen Zielgasstrom zum Verdichten eines Gases zu nutzen und gleichzeitig in die Druckgasleitung einzuspeisen, besteht in der Wahl eines Verdichters, bei dem ein Antriebsgasstrom, hier also der überschüssige Zielgasstrom, derart in den jeweiligen Verdichter eingespeist wird, dass er als Treibgas das an der Saugseite des Verdichters anstehende, zu komprimierende Gas mitnimmt und dieses in Folge der Druckdifferenz komprimiert, die zwischen dem Treibgas und zu komprimierenden Gas besteht. Die Vermischung von überschüssigem Zielgas mit dem im Verdichter komprimierten anderen Gas erfolgt dann im Verdichter selbst. Another way to use the excess target gas stream for compressing a gas and simultaneously feed into the compressed gas line, is the choice of a compressor in which a drive gas flow, ie the excess target gas flow, is fed into the respective compressor so that it as a propellant gas the pending on the suction side of the compressor, to entrain gas to be compressed and this compressed as a result of the pressure difference between the propellant and gas to be compressed. The mixing of excess target gas with the other compressed gas in the compressor then takes place in the compressor itself.
Das Prinzip eines solchen für die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten Gasstrahl-Kompressors ist in der DE 91 01 135 U1 beschrieben. The principle of such suitable for the purposes of the invention gas jet compressor is described in DE 91 01 135 U1.
Erfindungsgemäß weist dabei der Verdichter eine Saugseite, eine Treibseite und eine Austrittseite auf. Die Saugseite ist dabei die Seite des Verdichters, welcher das zu komprimierende Gas zugeführt wird. Die Austrittseite ist dementsprechend die Seite des Verdichters, an welcher das im Verdichter komprimierte Gas abströmt. Als Treibseite des Verdichters wird According to the invention, the compressor has a suction side, a drive side and an exit side. The suction side is the side of the compressor to which the gas to be compressed is supplied. The exit side is accordingly, the side of the compressor at which the compressed gas in the compressor flows. As the drive side of the compressor is
erfindungsgemäß die Seite des Verdichters bezeichnet, über welche das Treibgas zugeführt wird. Der Verdichter weist demnach zwei According to the invention, the side of the compressor is designated, via which the propellant gas is supplied. The compressor therefore has two
Eingangsvolumenströme auf: den treibseitig sowie den saugseitig zugeführten Volumenstrom. Der Verdichter verdichtet das saugseitig zugeführte Gas über die vorliegende Druckdifferenz zwischen komprimiertem Treibgas und saugseitig anliegendem entspannten Gas. Input volume flows to: the supply side as well as the suction side supplied volume flow. The compressor compresses the gas supplied on the intake side via the present pressure difference between compressed propellant gas and expanded gas which is in contact with the intake side.
Als besonders effektiv erweist sich die erfindungsgemäße Nutzung eines bei einer Gaszerlegeeinrichtung anfallenden überschüssigen Zielgasstroms dann, wenn es sich bei der Gaszerlegeeinrichtung um eine konventionelle The use according to the invention of an excess target gas flow occurring in the case of a gas separation device proves to be particularly effective when the gas separation device is a conventional one
Luftzerlegeeinrichtung handelt, die aus der Umgebungsluft Sauerstoff als Zielgas gewinnt. Air decomposition device is that extracts oxygen from the ambient air as the target gas.
Grundsätzlich lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren bei allen In principle, the method according to the invention can be applied to all
Gaszerlegeanlagen anwenden und zwar unabhängig davon, ob jeder der durch die Zerlegung gewonnen Gasströme (jeweils) einem Zielverbraucher zugeführt wird oder ein oder mehrere dieser Gasströme beim Zerlegeprozess als Regardless of whether each of the gas streams obtained by the decomposition (each) is supplied to a target consumer or one or more of these gas streams in the cutting process as
Abfallgasströme abfallen, für die kein Zielverbraucher vorhanden ist. Fall waste gas streams for which there is no target consumer.
Im Fall, dass im Zerlegeprozess ein Abfallgasstrom abfällt, so kann es zweckmäßig sein, das Abfallgas in einem Druckspeicher zu sammeln und bedarfsweise zum Antrieb des Verdichters zu nutzen. Auf diese Weise kann das Abfallgas als Puffer für die Zeit genutzt werden, in der aufgrund eines großen Bedarfs beim Zielverbraucher kein für den Betrieb des Verdichters ausreichender überschüssiger Zielgasstrom zur Verfügung steht. Der in der Regel ebenfalls mit hohem Druck anfallende Abfallgasstrom wird bei dieser Ausgestaltung somit in einen Druckspeicher geleitet, das Abfallgas dort gespeichert und dann bedarfsweise zum Antrieb des Verdichters genutzt. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass durch den Speicher der Verdichter vom Luftzerlegeprozess getrennt werden kann. Zu diesem Zweck kann bei einer erfindungsgemäßen Anlage ein Speicher vorgesehen sein, der an einen Auslass der Gaszerlegeeinrichtung für ein beim Gaszerlegeprozess anfallendes Abfallgas angeschlossen ist. In the event that a waste gas stream drops in the cutting process, it may be appropriate to collect the waste gas in a pressure accumulator and, if necessary, to use for driving the compressor. In this way, the waste gas can be used as a buffer for the time in which due to a large demand at the target consumer is not sufficient for the operation of the compressor excess target gas flow available. The generally also with high pressure resulting waste gas stream is thus passed in this embodiment in an accumulator, the waste gas stored there and then used as needed to drive the compressor. Another advantage of this embodiment is that can be separated from the air separation process by the memory of the compressor. For this purpose, in a system according to the invention, a reservoir may be provided which is connected to an outlet of the gas separation device for a waste gas arising during the gas separation process.
Soll das Abfallgas ebenfalls für die Verdichtung des anderen Gases nutzbar sein, so kann dies dadurch bewerkstelligt werden, dass der Speicher über eine Versorgungsleitung zusätzlich mit der Antriebsseite des Verdichters verbunden und ein Ventil vorgesehen ist, welches die Versorgungsleitung bedarfsweise freigibt, um den Verdichter mittels des in dem Speicher gespeicherten If the waste gas should also be usable for the compression of the other gas, this can be accomplished by additionally connecting the reservoir to the drive side of the compressor via a supply line and providing a valve which releases the supply line as needed to supply the compressor by means of the compressor stored in the memory
Abfallgases anzutreiben. To propel waste gas.
Abhängig von seiner Art und der Art des in die Druckgasleitung Depending on its type and the type of in the compressed gas line
einzuspeisenden, von dem Verdichter zu verdichtenden anderen Gases kann es ebenfalls zweckmäßig sein, das Abfallgas mit dem vom Verdichter zu komprimierenden anderen Gas oder dem vom Verdichter komprimierten Druckgas zu vermischen. fed, to be compressed by the compressor other gas, it may also be appropriate to mix the waste gas with the compressor to be compressed by the other gas or compressed gas from the compressor compressed gas.
Um die Mischung von Abfallgas mit dem anderen Gas und dem optional ebenfalls zugemischten überschüssigen Zielgas zu ermöglichen, kann der Speicher auslassseitig mit der Saugseite des Verdichters oder mit der In order to allow the mixture of waste gas with the other gas and the optionally also added excess target gas, the memory can the outlet side with the suction side of the compressor or with the
Druckgasleitung verbunden sein, um bedarfsweise Abfallgas in den vom Verdichter zu komprimierenden Gasstrom oder in den vom Verdichter komprimierten Druckgasstrom zu mischen. Compressed gas line to be connected, if necessary, to mix waste gas in the compressed gas stream to be compressed by the compressor or in the pressurized gas stream compressed by the compressor.
Unabhängig davon, wo das Zumischen vorgenommen wird, erweist sich die Einmischung von Ziel- oder Abfallgas in das andere Gas als besonders ressourcenschonend. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Zumischung von Zielgas und Abfallgas gleichzeitig erfolgt. Durch Einstellung eines bestimmten Mischungsverhältnisses von zugemischtem Ziel- und Abfallgas kann das als Druckgas in die Druckgasleitung eingespeiste, aus Zielgas, Abfallgas und dem anderen Gas gebildete Gasgemisch für die jeweiligen Verwendungszwecke optimierte Eigenschaften besitzen oder so zumindest zusammengesetzt sein, dass es trotz der Zumischung von Zielgas oder Abfallgas zumindest keine negativen Auswirkungen auf den oder die anderen mit dem dann in die Regardless of where the mixing is done, the interference of target or waste gas into the other gas proves to be particularly resource-saving. This applies in particular if the admixture of the target gas and waste gas takes place simultaneously. By setting a certain mixing ratio of mixed target and waste gas, the gas mixture fed as compressed gas into the compressed gas line, from target gas, waste gas and the other gas may have optimized properties for the respective uses or at least be composed, that despite the admixture of the target gas or waste gas at least no negative impact on the one or the other with the then in the
Druckleitung eingespeisten Druckgasgemisch betriebenen Verbraucher hat und sich so die dem Ziel- und Abfallgas innewohnende Energie optimiert nutzen lässt. Bei einer erfindungsgemäßen Anlage kann das Zumischen von Pressure line fed compressed gas mixture operated consumer and can be used optimally the energy inherent in the target and waste gas. In a system according to the invention, the admixing of
überschüssigem Zielgas und Abfallgas dadurch ermöglicht werden, dass die Anlage eine Mischeinrichtung umfasst, die dazu vorgesehen ist, dem in die Druckleitung einzuleitenden Zielgas- oder Abfallgasstrom ein weiteres Gas zuzumischen. Excess target gas and waste gas are made possible by the fact that the system comprises a mixing device, which is intended to add another gas to the target gas or waste gas stream to be introduced into the pressure line.
Bei einer Mischung vor oder in dem Verdichter ist es selbstverständlich möglich, die Anteile der zugemischten Ziel- und Abfallgase am vom Verdichter zu verdichtenden Gasgemisch soweit zu erhöhen, dass zumindest zeitweise nahezu kein oder gar kein anderes Gas mehr benötigt wird, um den in die Druckleitung eingespeisten Druckgasstrom zu erzeugen. In a mixture before or in the compressor, it is of course possible to increase the proportions of the mixed target and waste gases to be compacted by the compressor gas mixture so that at least temporarily almost no or no other gas is needed to the in the pressure line to generate fed compressed gas stream.
Ebenso ist es selbstverständlich möglich, das eine Gas, also beispielsweise nur das Abfallgas oder nur das überschüssige Zielgas, vor oder im Verdichter zuzumischen, während das jeweils andere Gas nach dem Verdichter dem Druckgas zugemischt wird. Likewise, it is of course possible, the one gas, so for example, only the waste gas or only the excess target gas to mix before or in the compressor, while the other gas is added after the compressor to the compressed gas.
Besonders vorteilhaft wirkt sich die Möglichkeit der Zumischung von Ziel- oder Abfallgas vor, in oder nach dem Verdichter aus, wenn es sich bei dem Zielgas um Sauerstoff und bei dem vom Verdichter zu verdichtenden anderen Gas um Umgebungsluft handelt und wenn das Abfallgas aus den anderen in der Umgebungsluft enthaltenen Gasen, insbesondere Stickstoff, besteht. Soll nur der überschüssige Sauerstoff-Zielgasstrom dem anderen Gas (Umgebungsluft) zugemischt werden, so kann die zugemischte Sauerstoffmenge so begrenzt werden, dass ein hinsichtlich der Korrosion oder Oxidation von Maschinen- und Leitungsteilen möglicherweise kritischer Sauerstoffanteil im in die Druckleitung eingespeisten Druckgas nicht überschritten wird. Eine typische Grenze kann hier ein Sauerstoffanteil von 30 Vol.-% sein. Wird gleichzeitig auch noch Stickstoff zugemischt, so kann eine Gasmischung erzeugt werden, die eine der Umgebungsluft ähnliche Zusammensetzung hat, wobei auch hier der jeweils im Überschuss vorhandene Anteil an Zielgas- oder Abfallgas bis zu einer unschädlichen Grenze erhöht werden kann. Ein weiterer Vorteil der Particularly advantageous effect of the possibility of mixing target or waste gas before, in or after the compressor, if it is the target gas to oxygen and the other gas to be compressed by the compressor to ambient air and if the waste gas from the other in the ambient air contained gases, in particular nitrogen. If only the excess oxygen target gas flow to the other gas (ambient air) are added, the admixed amount of oxygen can be limited so that a possibly critical in terms of corrosion or oxidation of machine and line parts oxygen content in the pressure line fed into the pressure gas is not exceeded. A typical limit here can be an oxygen content of 30% by volume. Will be at the same time Nitrogen admixed, so a gas mixture can be produced, which has a composition similar to the ambient air, and here also in each case the excess of target gas or waste gas can be increased up to a harmless limit. Another advantage of
erfindungsgemäß optional vorgesehenen Zumischung von überschüssigem Sauerstoff-Zielgas oder aus Stickstoff und optional den anderen According to the invention optionally provided admixture of excess oxygen target gas or nitrogen and optionally the other
Gasbestandteilen der Umgebungsluft bestehenden Abfallgas besteht darin, dass der Aufwand für eine im Bereich der Drucklufterzeugung übliche Gas components of the ambient air existing waste gas is that the cost of a customary in the field of compressed air generation
Partikelfilterung, Trocknung und Ölabscheidung reduziert wird, da sowohl das Abfallgas als auch das Zielgas diese Arbeitsgänge bereits in der Particle filtering, drying and oil separation is reduced because both the waste gas and the target gas these operations already in the
Gaszerlegeeinrichtung durchlaufen haben. Have gone through gas decomposition device.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch: The method according to the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing. Each show schematically:
Fig. 1 eine Anlage zur Versorgung eines Zielverbrauchers mit einem Fig. 1 shows a system for supplying a target consumer with a
druckbeaufschlagten Zielgasstrom und eines anderen Verbrauchers mit einem anderen Druckgas;  pressurized target gas stream and another consumer with another compressed gas;
Fig. 2 ein Diagramm, das die Komponenten des erfindungsgemäßen Fig. 2 is a diagram showing the components of the invention
Verfahrens und ihr Zusammenwirken darstellt.  Process and their interaction represents.
Die in Fig. 1 dargestellte Anlage 1 zur Versorgung von einem Zielverbraucher und mindestens einem weiteren Verbraucher ist wie folgt aufgebaut: The system 1 shown in FIG. 1 for the supply of a target consumer and at least one further consumer is constructed as follows:
In der Gaszerleganlage 2 wird aus der Umgebungsluft U ein aus Sauerstoff bestehender, unter hohem Druck stehender Zielgasstrom Z erzeugt. Bei dem Zerlegeprozess fällt in der Gaszerlegeanlage 2 zusätzlich ein aus den restlichen Gasbestandteilen der Umgebungsluft U, hauptsächlich aus Stickstoff, bestehender Abfallgasstrom A ab. Der von der Gaszerlegeanlage 2 erzeugte Zielgasstrom Z wird über eine In the gas decomposition plant 2, a target gas flow Z consisting of oxygen and high pressure is generated from the ambient air U. In the decomposition process falls in the gas separation plant 2 in addition from the remaining gas components of the ambient air U, mainly nitrogen, existing waste gas stream A from. The generated by the gas separation plant 2 target gas flow Z is via a
Versorgungsleitung 3 einem Zielverbraucher 4 zugeführt. Der Zielverbraucher 4 nimmt jedoch das Zielgas ZG nur diskontinuierlich ab, so dass zeitweise bei der Gaszerlegeanlage 2 ein überschüssiger Zielgasstrom Zue anfällt. Supply line 3 a target consumer 4 supplied. However, the target consumer 4 only removes the target gas ZG discontinuously, so that temporarily an excess target gas flow Zue occurs in the gas separation plant 2.
Der überschüssige Zielgasstrom Zue wird über eine Treibgasleitung 5 zum Treibgaseingang 6 eines als Gasstrahl-Kompressors ausgebildeten Verdichters 7 geführt. Der in an sich bekannter Weise ausgebildete, handelsübliche The excess target gas flow Zue is guided via a propellant gas line 5 to the propellant gas inlet 6 of a compressor 7 designed as a gas jet compressor. Trained in a conventional manner, commercially available
Verdichter 7 umfasst eine Mischkammer 8 mit einem Sauganschluss 9 und eine Düseneinrichtung 10, über die der überschüssige Zielgasstrom Zue in die Mischkammer 8 eingebracht wird. Die Düseneinrichtung 10 ist so ausgebildet, dass der ausgebrachte überschüssige Zielgasstrom Zue mit hoher Compressor 7 comprises a mixing chamber 8 with a suction connection 9 and a nozzle device 10, via which the excess target gas flow Zue is introduced into the mixing chamber 8. The nozzle device 10 is designed so that the discharged excess target gas flow Zue with high
Geschwindigkeit in die Mischkammer 8 eintritt, ein am Sauganschluss 9 anstehendes anderes Gas G mitreißt und anschließend in eine trichterförmig zulaufende, in Strömungsrichtung des in die Mischkammer 8 eintretenden überschüssigen Zielgasstroms Zue trichterartig konisch zulaufende Velocity enters the mixing chamber 8, entraining a pending at the suction port 9 other gas G and then in a funnel-shaped tapered, in the flow direction of the entering into the mixing chamber 8 excess target gas flow Zue conical tapered
Verdichterkammer 10a eintritt, in der das aus Zielgasstrom Zue und dem anderen Gas G gebildete Gasgemisch komprimiert wird, so dass es als Compressor chamber 10a enters, in which the gas mixture formed from the target gas flow Zue and the other gas G is compressed so that it as
Druckgas DG in eine Druckgasleitung 11 gespeist wird. Sollte sich Compressed gas DG is fed into a compressed gas line 11. Should
herausstellen, dass die Leistung des Verdichters 7 nicht ausreicht, kann er in Serie mit einem konventionellen Verdichter angeordnet werden, der die gegebenenfalls noch erforderliche Fertigverdichtung des Druckgas DG auf den jeweils vorgeschriebenen Druck vornimmt. show that the power of the compressor 7 is not sufficient, it can be arranged in series with a conventional compressor, which makes the possibly still required final compaction of the compressed gas DG to the respective prescribed pressure.
Die Druckgasleitung 11 versorgt verschiedene andere Verbraucher 12,13,14 mit Druckgas DG. Für den Fall, dass kein für den Betrieb des Verdichters 7 ausreichender überschüssiger Zielgasstrom Zue zur Verfügung steht, wird Druckgas DG über einen konventionellen Kompressor 15 in die Druckgasleitung 11 gespeist. The compressed gas line 11 supplies various other consumers 12,13,14 with compressed gas DG. In the event that no excess target gas flow Zue sufficient for the operation of the compressor 7 is available, compressed gas DG is fed into the compressed gas line 11 via a conventional compressor 15.
Das am Sauganschluss 9 des Verdichters 7 anstehende andere, d.h. getrennt vom überschüssigen Zielgasstrom Zue zugeführte, Gas G ist aus Abfallgas AG und Umgebungsluft U gemischt. Dazu ist eine an den Sauganschluss 9 angeschlossene Mischeinrichtung 16 vorgesehen, die Umgebungsluft U mit einem Abfallgasstrom A' in einem bestimmten Mischungsverhältnis mischt. Das Mischungsverhältnis wird dabei in Abhängigkeit vom in den Verdichter 7 geleiteten überschüssigen Zielgasstrom Zue so eingestellt, dass einerseits ein ausreichend großer Druckgasstrom D in die Druckgasleitung 11 gelangt und andererseits das als Druckgasstrom D in die Druckgasleitung 11 gespeiste Druckgas DG einen Sauerstoffanteil aufweist, beispielsweise zwischen dem Sauerstoffanteil der normalen Luft und 30 Vol.-% . Steht ein ausreichend großer Abfallgasstrom A' zur Verfügung, kann die Menge an zugemischter The other at the suction port 9 of the compressor 7 pending, that is supplied separately from the excess target gas flow Zue, gas G is from waste gas AG and ambient air U mixed. For this purpose, a mixing device 16 connected to the suction connection 9 is provided, which mixes ambient air U with a waste gas stream A 'in a specific mixing ratio. The mixing ratio is adjusted depending on the guided in the compressor 7 excess target gas flow Zue so that on the one hand a sufficiently large compressed gas flow D enters the compressed gas line 11 and on the other hand, as the compressed gas flow D fed into the compressed gas line 11 compressed gas DG has an oxygen content, for example between the Oxygen content of normal air and 30 vol .-%. If a sufficiently large waste gas stream A 'is available, the amount of admixed
Umgebungsluft U auf "0%" zurückgefahren werden. Ebenso kann der Ambient air U to be reduced to "0%". Likewise, the
Sauerstoffanteil des Druckgases DG deutlich höher eingestellt werden, wenn die Korrosionsbeständigkeit des Druckgasleitungssystems 11 , durch das das Druckgas DG strömt, und die mit dem Druckgas DG versorgten Verbraucher 13 dies erlauben. Oxygen content of the compressed gas DG can be set much higher, if the corrosion resistance of the compressed gas line system 11, through which the pressurized gas DG flows, and the supplied with the compressed gas DG consumer 13 allow this.
Der Abfallgasstrom A' gelangt zu der Mischeinrichtung 16 über eine Leitung 19, die an einen Ausgang eines Speichers 17 angeschlossen ist. Der Speicher 17 wird von der Gaszerlegeeinrtchtung 2 über eine Versorgungsleitung 18 mit dem Abfallgasstrom A gespeist. Über eine an einen weiteren Ausgang des The waste gas stream A 'passes to the mixing device 16 via a line 19 which is connected to an output of a memory 17. The storage 17 is fed by the Gaszerlegeeinrtchtung 2 via a supply line 18 with the waste gas stream A. About one to another output of the
Speichers 17 angeschlossene Versorgungsleitung 20 kann ein weiterer oder können mehrere weitere Verbraucher 21 mit dem Abfallgas AG versorgt werden. Durch den Speicher 17 ist die Gaszerlegeeinrichtung 2 von der Antriebsseite des Verdichters 7 entkoppelt. Memory 17 connected supply line 20 may be another or several more consumers 21 are supplied with the waste gas AG. Through the memory 17, the gas separation device 2 is decoupled from the drive side of the compressor 7.
Fig. 2 verdeutlicht den Ablauf des erfindungsgemäßen, beispielsweise auf einer Anlage der in Fig. 1 dargestellten Art durchgeführten Verfahrens in einer allgemeinen Form. FIG. 2 illustrates the sequence of the method according to the invention, for example carried out on a system of the type shown in FIG. 1, in a general form.
Ein Gasgemisch U (Umgebungsluft) wird in der Gaszerlegeeinrichtung 2 in komprimiertes Zielgas ZG und Abfallgas AG zerlegt. Das Abfallgas AG wird jedoch nicht ungenutzt in die Umgebung abgeblasen, sondern im Speicher 17 zwischengespeichert. A gas mixture U (ambient air) is decomposed in the gas separation device 2 into compressed target gas ZG and waste gas AG. However, the waste gas AG is not blown off unused in the environment, but cached in the memory 17.
Über den Speicher 17 kann ein weiterer Verbraucher 21 mit Abfallgas AG versorgt werden. Via the memory 17, a further consumer 21 can be supplied with waste gas AG.
Zusätzlich wird Abfallgas AG aus dem Speicher 17 der Mischeinrichtung 16 zugeführt. Dort wird in Abhängigkeit von in den Verdichter 7 eingebrachten überschüssigen Zielgasstrom Zue eine Gasmischung G so eingestellt, dass die Zusammensetzung des in die Druckgasleitung 11 gelangenden Druckgases DG einer Sollvorgabe entspricht. Reicht der hierzu an der Mischeinrichtung 16 anstehende Abfallgasstrom A' nicht aus, so wird dem Abfallgasstrom A' Umgebungsluft U in der Mischeinrichtung 16 zugemischt. In addition, waste gas AG is supplied from the memory 17 of the mixing device 16. There, a gas mixture G is adjusted in dependence on introduced into the compressor 7 excess target gas flow Zue so that the composition of the reaching into the compressed gas line 11 compressed gas DG corresponds to a target specification. If the waste gas stream A 'pending at the mixing device 16 is insufficient, ambient air U in the mixing device 16 is admixed with the waste gas stream A'.
Die Gasmischung G wird im Verdichter 7 zum Druckgas DG verdichtet, das als Druckgasstrom D in die Druckgasleitung 11 geleitet wird und die anderen Verbraucher 2 - 4 versorgt. The gas mixture G is compressed in the compressor 7 to the compressed gas DG, which is passed as compressed gas flow D in the compressed gas line 11 and the other consumers 2 - 4 supplied.
Reicht der zur Verfügung stehende überschüssige Zielgasstrom Zue nicht für die Erzeugung eines ausreichend großen Druckgasstroms D aus, so wird über den Kompressor 15 zusätzlich Druckgas DG in die Druckgasleitung 1 gefördert. If the available excess target gas flow Zue does not suffice for the generation of a sufficiently large compressed gas flow D, pressurized gas DG is additionally conveyed into the compressed gas line 1 via the compressor 15.
BEZUGSZEICHEN REFERENCE NUMBERS
1 Anlage 1 plant
2 Gaszerlegeanlage  2 gas separation plant
3 Versorgungsleitung  3 supply line
4 Zielverbraucher  4 target consumers
5 Treibgasleitung  5 propellant gas line
6 Treibgaseingang  6 propellant gas inlet
7 Verdichter (Gasstrahl-Kompressor) 7 compressors (gas jet compressor)
8 Mischkammer 8 mixing chamber
9 Sauganschluss  9 suction connection
10 Düseneinrichtung  10 nozzle device
10a Verdichterkammer  10a compression chamber
11 Druckgasleitung  11 compressed gas line
12-14 andere Verbraucher  12-14 other consumers
15 Kompressor  15 compressor
16 Mischeinrichtung  16 mixing device
17 Speicher  17 memory
18 Versorgungsleitung  18 supply line
19 Leitung  19 line
20 Versorgungsleitung  20 supply line
21 weitere(r) Verbraucher  21 other consumers
A Abfallgasstrom A waste gas stream
A' Abfallgasstrom  A 'waste gas stream
AG Abfallgas  AG waste gas
D Druckgasstrom  D compressed gas flow
DG Druckgas  DG compressed gas
G anderes Gas  G other gas
U Umgebungsluft  U ambient air
Z Zielgasstrom  Z target gas flow
ZG Zielgas  ZG target gas
Zue Zielgasstrom  Zue target gas flow

Claims

PATENTANSPRÜCHE
. Verfahren zur Nutzung eines aus druckbeaufschlagtem Zielgas (ZG) bestehenden Zielgasstroms (Z), der von einer kontinuierlich betriebenen Gaszerlegeeinrichtung (2) bereitgestellt wird, wobei mit dem , Method for utilizing a target gas flow (Z) consisting of pressurized target gas (Z), which is provided by a continuously operated gas separation device (2), wherein the
Zielgasstrom (Z) ein Zielverbraucher (4) versorgt wird, der den  Target gas flow (Z) a target consumer (4) is supplied, the
Zielgasstrom (Z) diskontinuierlich abnimmt, so dass zeitweise ein vom Zielverbraucher (4) nicht abgenommener überschüssiger Zielgasstrom (Zue) anfällt, dadurch gekennzeichnet, dass der überschüssige Zielgasstrom (Zue) als Treibgas einem Verdichter (7) zugeführt wird, der ein anderes Gas (G) komprimiert und als Druckgas in eine Druckgasleitung (11) speist, über die es einem anderen  Target gas flow (Z) discontinuously decreases, so that temporarily from the target consumer (4) not removed excess Zielgasstrom (Zue) obtained, characterized in that the excess Zielgasstrom (Zue) is supplied as propellant gas to a compressor (7), the other gas ( G) compressed and fed as compressed gas in a compressed gas line (11), via which it another
Verbraucher (12,13,14) zugeführt wird.  Consumers (12,13,14) is supplied.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (7) ein Gasstrahl-Kompressor ist, dessen 2. The method according to claim 1, characterized in that the compressor (7) is a gas jet compressor whose
Treibseite (6) der überschüssige Zielgasstrom (Zue) zugeführt wird.  Driving side (6) of the excess target gas flow (Zue) is supplied.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielgas (ZG) Sauerstoff ist, der durch Zerlegung von Umgebungsluft (U) von der Gaszerlegeeinrichtung (2) gewonnen wird. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the target gas (ZG) is oxygen, which is obtained by decomposition of ambient air (U) of the gas separation device (2).
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der überschüssige Zielgasstrom (Zue) nach oder beim Durchleiten durch den Verdichter (7) mit dem vom Verdichter (7) zu komprimierenden anderen Gas oder dem vom 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the excess target gas flow (Zue) after or when passing through the compressor (7) with the compressor (7) to be compressed other gas or from the
Verdichter (7) komprimierten Druckgas (DG) vermischt wird.  Compressor (7) compressed gas (DG) is mixed.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass bei der Erzeugung des Zielgases (ZG) in der Gaszerlegeeinrichtung (2) ein Abfallgasstrom (A) abfällt.  characterized in that in the production of the target gas (ZG) in the gas separation device (2) a waste gas stream (A) drops.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abfallgasstrom (A) in einen Druckspeicher (17) geleitet, das Abfallgas (AG) dort gespeichert und das Abfallgas (AG) bedarfsweise zum Antrieb des Verdichters (7) genutzt wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that the waste gas stream (A) in an accumulator (17) passed, the waste gas (AG) stored there and the waste gas (AG), if necessary, to drive the compressor (7) is used.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch 7. The method according to any one of claims 5 or 6, characterized
gekennzeichnet, dass das Abfallgas (AG) mit dem vom Verdichter (7) zu komprimierenden anderen Gas (G) oder dem vom Verdichter (7) komprimierten Druckgas (DG) vermischt wird.  in that the waste gas (AG) is mixed with the other gas (G) to be compressed by the compressor (7) or with the compressed gas (DG) compressed by the compressor (7).
8. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch 8. Process according to claims 4 and 7, characterized
gekennzeichnet, dass sowohl überschüssiges Zielgas (ZG) als auch Abfallgas (AG) in einem bestimmten Mischungsverhältnis mit dem vom Verdichter (7) zu komprimierenden anderen Gas (U) oder dem vom Verdichter (7) komprimierten Druckgas (DG) vermischt wird. in that both excess target gas (ZG) and waste gas (AG) are mixed in a certain mixing ratio with the other gas (U) to be compressed by the compressor (7) or compressed gas (DG) compressed by the compressor (7).
9. Anlage zur Versorgung eines Zielverbrauchers (4) mit einem 9. Plant for supplying a target consumer (4) with a
druckbeaufschlagten Zielgasstrom (Zue) und eines anderen  pressurized target gas flow (Zue) and another
Verbrauchers (12,13,14) mit einem anderen Druckgas (DG), wobei die Anlage (1)  Consumer (12,13,14) with another compressed gas (DG), whereby the plant (1)
- eine Gaszerlegeeinrichtung (2), die einen Zielgasstrom (Zue) für einen diesen Zielgasstrom (Zue) diskontinuierlich abnehmenden  - A gas separation device (2), the a target gas flow (Zue) for a target gas flow (Zue) discontinuously decreasing
Zielverbraucher (4) bereitstellt, so dass bei der Gaszerlegeeinrichtung (2) ein überschüssiger Zielgasstrom (Zue) anfällt, und  Target consumer (4) provides, so that in the gas separation device (2) an excess target gas flow (Zue) is obtained, and
- einen druckgasbetriebenen Verdichter (7) zum Verdichten und  - A compressed gas operated compressor (7) for compressing and
Einspeisen des komprimierten Druckgases (DG) in eine zu dem anderen Verbraucher (12,13,14) führenden Druckgasleitung (11) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (7) antriebsseitig mittels einer Treibgasleitung (5) mit einem Auslass der Gaszerlegeeinrichtung (2) verbunden ist, über den der überschüssige Zielgasstrom (Zue) als Treibgas zu einem Treibgasanschluss (6) des Verdichters (7) strömt.  Feeding of the compressed compressed gas (DG) into a compressed gas line (11) leading to the other consumer (12, 13, 14), characterized in that the compressor (7) is connected to an outlet of the gas separation device (2) on the drive side by means of a propellant gas line (5) ), via which the excess target gas flow (Zue) flows as propellant gas to a propellant gas connection (6) of the compressor (7).
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (7) ein Gasstrahl-Kompressor ist. 10. Plant according to claim 9, characterized in that the compressor (7) is a gas jet compressor.
11. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch 11. Plant according to claim 9 or 10, characterized
gekennzeichnet, dass sie einen Speicher (17) umfasst, der an einen Auslass der Gaszerlegeeinrichtung (2) für ein beim  characterized in that it comprises a reservoir (17) which is connected to an outlet of the gas separation device (2) for a
Gaszerlegeprozess anfallendes Abfallgas (AG) angeschlossen ist.  Gas decomposition process accumulating waste gas (AG) is connected.
12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (17) über eine Versorgungsleitung (19) mit der 12. Plant according to claim 11, characterized in that the memory (17) via a supply line (19) with the
Antriebsseite des Verdichters (7) verbunden ist und dass ein Ventil vorgesehen ist, welches die Versorgungsleitung (19) bedarfsweise freigibt, um den Verdichter (7) mittels des in dem Speicher (17) gespeicherten Abfallgases (AG) anzutreiben. Drive side of the compressor (7) is connected and that a valve is provided which the supply line (19) as needed releases to drive the compressor (7) by means of the waste gas (AG) stored in the memory (17).
13. Anlage nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch 13. Plant according to one of claims 9-12, characterized
gekennzeichnet, dass der Speicher (17) auslassseitig mit der Saugseite (9) des Verdichters (7) oder mit der Druckgasleitung (11 ) verbunden ist, um bedarfsweise Abfallgas (AG) in den vom Verdichter (7) zu komprimierenden Gasstrom (G) oder in den vom Verdichter (7) komprimierten Druckgasstrom (D) zu mischen.  in that the accumulator (17) is connected on the outlet side to the suction side (9) of the compressor (7) or to the compressed gas line (11) in order if required to dispose waste gas (AG) in the gas flow (G) to be compressed by the compressor (7) in the compressor (7) compressed compressed gas stream (D) to mix.
14. Anlage nach einem der Ansprüche 9-13, dadurch 14. Plant according to one of claims 9-13, characterized
gekennzeichnet, dass sie eine Mischeinrichtung (16) umfasst, die dazu vorgesehen ist, dem in die Druckleitung (11) einzuleitenden Zielgas- (Z) oder Abfallgasstrom (A) ein weiteres Gas (U) zuzumischen.  in that it comprises a mixing device (16) which is provided for mixing in a further gas (U) the target gas (Z) or waste gas stream (A) to be introduced into the pressure line (11).
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