NO120289B - - Google Patents

Description

Gasskilleanlegg med en koker for fraksjonen med det høyere kokepunkt og med en kuldekilde ved hjelp av hvilken i det minste en del av fraksjonen med det lavere kokepunkt flytendegjøres.

Oppfinnelsen vedrører et gasskilleanlegg med en koker for fraksjonen med

det høyere kokepunkt og med en kuldekilde

ved hjelp av hvilken i det minste en del

av fraksjonen med det lavere kokepunkt

flytendegjøres, idet en del av dette kondensat fra kuldekilden gjennom et fallrør

og et tilsluttende stigerør, i hvilket der

opprettholdes en av væskenivået i kokeren

uavhengig dampblærepumpevirkning, til-føres søylen, og en annen del bortføres fra

anlegget.

Det er allerede blitt foreslått ved et

gasskilleanlegg å regulere den til søylen

tilførte mengde vaskevæske i overensstemmelse med væskenivået i kokeren. Ved en

stigning av dette væskenivå skal mengden

av vaskevæske forminskes, mens ved en

nivåsenkning den tilførte mengde vaskevæske skal forstørres. Dette kan skje der-ved at anlegget forsynes med to stigerør,

idet en dampblærepumpevirkning opprettholdes i begge rør, og at søylen gjennom et stigerør tilføres en del av fraksjonen med det lavere kokepunkt som vaskevæske, mens den annen del gjennom det

annet stigerør bortføres fra anlegget, idet

pumpevirkningen er avhengig av væskenivået i kokeren.

Det har vist seg at når anlegget er

utstyrt med et fallrør og derpå følgende

stigerør for tilførsel av fraksjonen med

det lavere kokepunkt til søylen i hvilken

en dampblærepumpevirkning opprettholdes, er en annen løsning med godt resul-tat mulig.

I henhold til oppfinnelsen er der i høyde med det normale væskenivå i fall-røret anordnet midler ved hvis hjelp man bestemmer mengden av fraksjonen med det lavere kokepunkt, der som væske bort-føres fra anlegget.

Midlene kan være utformet på forskjellige måter. Det er f. eks. mulig i fall-røret å anbringe en elektrisk motstandstråd hvis motstand forandrer seg ved stigning av væskenivået. Denne motstandsforandring kan på kjent måte tjene som regu-leringsstørrelse for en kran som bestemmer den til søylen tilførte, eller den fra anlegget bortførte mengde vaskevæske.

Dessuten er det f. eks. mulig i fallrøret å anordne en flottør, idet flottørens stil-ling ved hjelp av en overføringsmekanisme bestemmer mengden av den til søylen til-førte vaskevæske.

I henhold til en enkel utførelse av oppfinnelsen består disse midler av en i tilknytning til det normale væskenivå anordnet avløpsåpning. Ved stigning av væskenivået blir en større mengde kondensat bortført fra anlegget gjennom denne avløpsåpning.

I henhold til et annet trekk ved oppfinnelsen er der til avløpsåpningen sluttet en avløpsledning med en væskelås. Ved tilstedeværelsen av denne væskelås kan mengden av dannet kondensat bortføres i overensstemmelse med kuldekildens kuldeytelse, og i anlegget kan der opprettholdes et undertrykk ved hvis hjelp den gassblanding som skal skilles, tilsuges.

I henhold til nok et trekk ved oppfinnelsen er der anordnet midler ved hvis hjelp ved stigning av væskenivået i kokeren, den varmemengde som fremkaller dampblærepumpevirkningen forminskes.

Disse midler kan utføres på forskj ellige måter. Det er f. eks. mulig å tilføre var-men til et stigerør ved hjelp av et godt varmeledende element, som med sin ene ende er festet til stigerøret og med sin annen ende er festet til en varmere del av anlegget.

Kokeren har da et overløp ved hvis hjelp ved stigning av nivået i beholderen, den kolde væske tilføres elementet, hvorved sistnevnte avkjøles lokalt og dampblærepumpevirkningen nedsettes.

Det er imidlertid også mulig å for-binde kokeren med søylen ved hjelp av to forbindelsesrør for dampen. Ett a.v disse forbindelsesrør munner inn i kokeren lavere enn det annet, og med dette første forbindelsesrør står stigerøret i varmeutvekslende forbindelse. Ved stigning av væskenivået i kokeren avstenges dette for-bindelsesrør, hvorved stigerøret tilføres mindre varme.

To eksempler på oppfinnelsens ut-førelse er beskrevet i det følgende under henvisning til tegningen.

Fig. 1 og 2 viser et gasskilleanlegg, i hvilket kondensat bortføres i høyde med det normale væskenivå i fallrøret.

Ved anordningen i henhold til fig. 3 reguleres en kran ved hjelp av en i høyde med nivået i fallrøret anordnet elektrisk motstandstråd.

Fig. 4 viser en koldgasskuldemaskin.

Anlegget i henhold til fig. 1 og har en gass-skillesøyle 1 med en koker ad-skilt ved en vegg 3. I veggen 3 er der et rør 4 som strekker seg inn i væsken i kokeren 2. Kokeren står videre ved hjelp av to forbindelsesledninger 5 resp. 6, som er forbundet med hverandre ved hjelp av ledningen 7, og ved hjelp av ledningen 8 i forbindelse med søylen. I ledningen 8 er der en kran 9, ved hvis hjelp motstanden mellom kokeren og søylen er regulerbar. I kokeren er der videre et rør 10 som rager over væskenivået i kokeren og er ført gjennom kokerens bunn 11. Røret 10 har på utsiden et antall ribber 12 med åpninger 13 som ikke ligger i flukt med hverandre, og omkring ribbene er der en vegg 14, så at der dannes en varmeutveksler. Denne varmeutveksler har en tilførselsled-ning 15 og en avløpsledning 16 som munner inn i søylen i en avstand fra dennes underside. På oversiden av søylen er der anordnet en ledning 17 som gjennom en ledning 18 er forbundet med koldgasskuldemaskinen 19. Denne koldgasskuldemaskin er av vanlig art og drives av en motor 20. Til ledningen 17 slutter der seg et fallrør 21 som ender i en beholder 22, til hvilken der slutter seg et i søylen innmunnende stigerør 23. Dette stigerør står ved hjelp av en varmeoverførende strimmel 24 i forbindelse med forbindelsesledningen 6, som munner inn i kokeren lavere enn forbindelsesledningen 5, og er avluk-ket på undersiden, men på siden har et antall åpninger 25.

I fallrøret 21 oppstår der et væskenivå som under normale driftsforhold ligger omtrent i høyde med linjen 26. I høyde med dette normale væskenivå er der anordnet en avløpsåpning 27, til hvilken der slutter seg et avløpsrør 28 med en væskelås 29. Under dette avløpsrør er der en beholder 30.

Anlegget virker på følgende måte: Som følge av koldgasskuldemaskinens 19 kuldeytelse og den tilstedeværende væskelås 29 frembringes der i søylen et undertrykk, hvorved den gassblanding, f. eks. luft, som skal skilles, tilsuges gjennom ledningen 15. Luften er herunder i varmeutvekslende berøring med ribbene 12, hvorved luften avkjøles og de i blan-dingen tilstedeværende forurensninger som f. eks. vanndamp og kullsyre, utfryses. Den fra luften uttrukne varme blir gjennom røret 10 overført til kokerens 2 bunn 11, hvorved den i kokeren tilstedeværende fraksjon med det høyere kokepunkt, altså surstoff, fordamper. En slik varmeutveksler er f. eks. beskrevet i belgisk patent nr. 527.602.

Den på denne måte avkjølte og rensede luft strømmer gjennom ledningen 16 til søylen, hvor luften skilles i fraksjoner. Kvelstoffet strømmer gjennom ledningene 17 og 18 til koldgasskuldemaskinen 19, med hvis hjelp denne fraksjon flytendegjøres. Kondensatet flyter gjennom ledningen 18 til fallrøret 21, så at der i dette rør under normale driftsforhold står en væskesøyle i høyde med nivået 26. Kvelstoffet pumpes opp i ledningen 23 ved hjelp av en dampblærepumpevirkning, så at søylen på denne måte tilføres kvelstoffet som vaskevæske. Den for dampblærepumpevirkningen nød-vendige varme leveres av den damp som strømmer gjennom forbindelsesledningen 6; denne forbindelsesledning står ved strimmelen 24 i varmeoverførende forbindelse med stigerøret 23.

Avløpsåpningen 27 er anbrakt i en slik høyde i fallrøret at under normale om-stendigheter den ønskede mengde flytende kvelstoff bortføres og oppfanges i beholderen 30. Den til søylen tilførte mengde vaskevæske er under normale driftsforhold så stor at den gjennom røret 4 til kokeren førte mengde surstoffrike væske er til-strekkelig til å la væskenivået i kokeren ikke falle for langt under ledningen-6. Når væskenivået befinner seg under ledningen 6, blir såvel ledningen 5 som ledningen 6 gjennomstrømmet av surstoff rik surstoff-kvelstoffdamp. Hvis væskenivået i kokeren stiger, så avdekkes gradvis ledningen 6, hvorved surstoff konsentrasjonen i ledningen 6 forminsker og derfor kvelstoffkon-sentrasjonen forstørres, hvilket i sin tur medfører at den over strimmelen 24 til stigerøret 23 førte varmemengde avtar, så at også dampblærepumpevirkningen forminskes, og søylen tilføres mindre vaskevæske, hvorved også mindre surstoffrik væske flyter til kokeren.

Som følge av den forminskede dampblærepumpevirkning stiger imidlertid væskenivået i fallrøret 21, så at en større mengde væske bortføres gjennom åpningen 26 og avløpsledningen 27 med væske-låsen 29. Ved regulering av kranen 9 i ledningen 8 kan trykket i kokeren 2 velges så høyt at en del av surstoffdampen kan bortblåses fra anlegget gjennom røret 10. Herunder tjener dampen til å avkjøle den til anlegget strømmende luft. Sålenge røret 6 er lukket av væsken, strømmer naturligvis alltid surstoff damp til søylen gjennom den i kokeren høyere innmunnende forbindelsesledning 5.

I fig. 3 er delene forsynt med tilsvar-ende henvisningstall som fig. 1 og 2. Den gassblanding, f. eks. luft, som skal skilles, tilsuges igjen gjennom ledningen 15 og avkjøles av ribbene 12, idet de uønskede bestanddeler avlagrer seg på disse ribber. Den rensede luft strømmer igjen gjennom ledningen 16 til søylen og skilles i denne i fraksjoner. Fraksjonene med lavere kokepunkt, altså kvelstoffet, strømmer gjennom ledningene 17 og 18 til koldgasskuldemaskinen 19 og flytendegjøres, idet kondensatet bortføres gjennom ledningen 18 og fallrøret 21 til beholderen 22 med stigerøret 23. I fallrøret 21 står under normale forhold kvelstoffet i høyde med linjen 26.

I stigerøret 24 opprettholdes en dampblærepumpevirkning. I dette øyemed er der anordnet en strimmel 24 som står i varmeutvekslende forbindelse med en ende av et element 31; dette element er med sin annen ende festet til veggen 14, så at elemen-tets øvre ende har en betydelig lavere temperatur enn den nedre ende; en varmemengde blir over dette element tilført kvelstoffet i stigerøret, så at der oppstår en dampblærepumpevirkning. I veggen 3 mellom søylen og kokeren er der en trang åpning 32, gjennom hvilken søylen tilføres i det minste en del av den i kokeren frem-brakte damp. Åpningen 32 er således di-mensjonert at trykket i kokeren overstiger atmosfæretrykket, så at en annen del av dampen kan utblåses fra anlegget gjennom ledningen 10. Kokeren har et overløp 33, gjennom hvilket det på dette sted med ribber forsynte element 31 er ført.

I høyde med det normale væskenivå 26 1 fallrøret 21 er der en motstandstråd 35,

som er anordnet dels over og dels under væskenivået. Denne motstandstråd danner en del av en reguleringsmekanisme 36 og 37, med hvis hjelp en kran 38 i en avløps-ledning 39 fra koldgasskuldemaskinen reguleres.

Ved stigning av væskenivået i kokeren 2 kommer litt væske gjennom overløpet 33

i varmeutvekslende berøring med elemen-tets 31 ribber 34, så at elementet lokalt avkjøles og varmestrømmen over dette element til stigerøret 23 forminskes. Som følge herav stiger væskenivået i fallrøret 21 og den til søylen førte mengde vaskevæske forminskes. Ved stigning av væskenivået i fallrøret 21 forandrer motstandstrådens 35 motstand seg. På kjent måte kan denne

motstandsforandring over regulerings-mekanismen 36, 37 bevirke en forstilling av kranen 38, så at en større mengde væske bortføres gjennom koldgasskuldemaskinens rør 39.

Ved de beskrevne utførelseseksempler forefinnes en koldgasskuldemaskin som er vist som en fortrengermaskin. Her skal med en koldgasskuldemaskin forståes en såkalt etter det omvendte varmgassmotorprinsipp arbeidende kuldemaskin. Disse maskiner kan som bekjent være utført på forskjellige måter, f. eks. som en fortrengermaskin, som en dobbeltvirkende maskin, som en maskin hvis sylindre danner en vinkel med hverandre, og som en maskin hvis arbeidsrom er kombinert med arbeidsrommet av en varmgassmotor. Også maskiner av denne art kan finne anvendelse ved anlegget i henhold til oppfinnelsen. Det er imidlertid innlysende at oppfinnelsen også kan finne anvendelse når kulden oppstår på annen måte, men i alminnelighet blir anlegget da mere innviklet enn det ovenfor beskrevne, hvor søylen er utført som enkelt-virkende søyle og praktisk arbeider under atmosfæretrykk.

Høyden av væskenivået i fallrøret 21 kan ikke bare måles ved hjelp av en elektrisk motstandstråd, men også ved andre midler. Det er f. eks. nevnt en flottørinn-retning, ved hvilken flottørens høyde er et mål for mengden av flytende kvelstoff som bortføres fra anlegget. Dessuten er det mulig å måle søylens høyde på annen måte, f. eks. ved hjelp av det på bunnen av beholderen 22 herskende trykk. Naturligvis er det mulig å anvende den i fig. 3 viste innretning til regulering av væskemengden i kokeren i kombinasjon med avløpsåpnin-gen 27 i fig. 1, og omvendt kan innretnin-gen i henhold til fig. 1 benyttes ved væske - måleinnretningen i henhold til fig. 3.

Fig. 4 viser en utførelsesform for en koldgasskuldemaskin som kan komme til anvendelse ved anlegget. Maskinen har en sylinder 40, i hvilken en fortrengelse 41 og et stempel 42 kan beveges harmonisk opp og ned med omtrent konstant fase-forskjell. I dette øyemed er fortrengeren 41 ved hjelp av en drivstangmekanisme 43 koblet med en veiv av en veiva.ksel 44; stemplet 42 er ved hjelp av en drivstangmekanisme 45 koblet med veiver på samme veivaksel. Rommene 46 og fortrengeren 41 danner det såkalte ekspansjonsrom som gjennom en fryser 47, en regenerator 48 og en kjøler 49 står i forbindelse med kom-presjonsrommet 50 mellom fortrengeren og stemplet. Kuldemaskinen drives av en motor 51. Som følge av de frem og tilbake-gående bevegelser av fortrengeren og stemplet fullfører en gass i maskinen, f. eks. vannstoff eller helium, et termodyna-misk kretsløp, hvorved der ytes kulde og ved hjelp av fryseren et annet medium kan avkjøles. I dette øyemed forefinnes et rom 52 for flytendegjørelse, i hvilket en gass, f. eks. det fra en gasskillesøyle unnvikende kvelstoff, kan flytendegjøres. I henhold til

fig. 1 og 2 kan dette kvelstoff gjennom ledningen 18 tilføres rommet 52. Kondensatet bortføres likeledes gjennom ledningen 18.

Claims (3)

1. Gasskilleanlegg med en koker for fraksjonen med det høyeste kokepunkt og med en kuldekilde ved hjelp av hvilken i det minste en del av fraksjonen med det lavere kokepunkt flytendegjøres, idet en del av dette kondensat fra kuldekilden gjennom et fallrør og et tilsluttende stigerør, i hvilket der opprettholdes en av væskenivået i kokeren avhengig dampblærepumpevirkning, tilføres søylen, og en annen del bortføres fra anlegget, karakterisert ved at der på den ene side i høyde med det normale væskenivå i fallrøret forefinnes midler ved hvis hjelp mengden av den som i væske fra anlegget bortførte fraksjon med det lavere kokepunkt, be-stemmes, og at der på den annen side er anordnet midler med hvis hjelp ved stigning av væskenivået i kokeren, den varmemengde som fremkaller dampblærepumpevirkningen forminskes.

2. Gasskilleanlegg som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at de første-nevnte midler består av en i tilknytning til det normale væskenivå anbrakt avløps-åpning.

3. Gasskilleanlegg som angitt i på-stand 2, karakterisert ved at der til avløps-åpningen er sluttet en avløpsledning med en væskelås'.