Przy rozkladzie mieszanin gazowych przez czastkowa kondensacje w niskiej temperaturze wazne jest mozliwie calko¬ wite wykorzystanie ciepla parowania wy¬ dzielonych skladników do celów oziebiania i kondensacji odpowiednich skladników ga¬ zu swiezego, gdyz w przeciwnym przypad¬ ku zwieksza sie zbytnio zapotrzebowanie zimna i, w zwiazku z tern, zuzycie energ j i.Wykorzystanie ciepla parowania jest moz¬ liwe tylko przy tych skladnikach konden¬ satów, które paruja przy temperaturze niz¬ szej, niz temperatura, przy której zostaja wydzielane. Mozna wiec wykorzystac cal¬ kowicie tylko te czesc ciepla parowania, która odpowiada róznicy miedzy cisnieniem czastkowem danego skladnika w gazie pierwotnym a cisnieniem parowania; czesc, odpowiadajaca róznicy miedzy cisnieniem parowania a ostatecznem cisnieniem czast¬ kowem przy koncu kondensacji, nie moze byc wykorzystana bez odpowiednich zabie¬ gów. Gdy chodzi np, o wydzielenie wodoru z gazu wodnego o 40% zawartosci CO pod cisnieniem roboczem 25 atm, wówczas cisnienie czastkowe pa tlenku wegla w ga¬ zie wyjsciowym wynosi 10 atm, zas w otrzy¬ manym wodorze cisnienie to — pe wynosi 0,5 atm, o ile pozostal*/ zanieczyszczenie 2% CO. Jesli, jak to bywa czesto ze wzgle¬ dów praktycznych, odparowanie odbywa sie przy cisnieniu atmosferycznem (pv=\ atm), wówczas ilosc ciepla parowania, mo¬ gaca byc wykorzystana, wynosiFo—1%= = t»9Sl Pa-P< 10-0,5 ¦' zas ilosc ciepla, niemogaca byc wykorzy¬ stana p —p 1 — 0,5 y-p-=p-=io=o;5—5*- Ta ostatnia gra Wiec role podrzedna.Warunki skladaja sie inaczej, jesli z jednej strony cisnienie czastkowe p a w gazie wyjsciowym jest niewie]Jkiet z drugiej zas — jesli dopuszczalne w otrzymanym produkcie cisnienie czastkowe p g ma byc równiez bardzo niewielkie/Wartosc x sta¬ je sie wówczas bardzo mala; znaczna czesc ciepla parowania nie moze wiec byc wyko¬ rzystana i wystepuje jako strata na zimnie, wskutek czego produkcja moze sie stac nie¬ wykonalna ze wzgledów ekonomicznych.Sposób zaradzenia temu, polegajacy na tem^ ze stoauj,e sie bardzo, niskie cisnienie parowania, a wiec zasysa sie skladnik pod dzialaniem prózni, zawodzi w przewaznej ilosci przypadków, gdyz — pomijajac zu¬ zycie energji, potrzebne do zassania gazu— wymiana ciepla miedzy gazami, odciagane- mi przy niskiej temperaturze, nastrecza, jak wiadomo, trudnosci. Przypadek ten za¬ chodzi np. wówczas, gdy gaz z pieca kokso¬ wego ma zostac rozlozony pod umiarkowa- nem cisnieniem, np. 10 atm. Dla metanu, iako jednego z zasadniczych skladników gazu, pa = 2,5 przy zawartosci CH4, wy¬ noszacej 25%; gdy chodzi o wydzielenie wodoru, wzglednie o otrzymanie mieszani¬ ny wodoru z azotem dla syntezy amonjaku, powinno w praktyce równac sie zeru. Gdy odparowanie metanu odbywa sie przy 2 5-1 pv= 1 atm, wówczas x ¦ = ' _ = 60%, czyli 40% ciepla parowania metanu zosta¬ je stracone; to samo odnosi sie równiez i do innych skladników.Rozklad gazu z pieca koksowego byl dotychczas w praktyce mozliwy jedynie pfzy zastosowaniu cisnienia 20 — 30 atm iw Sposób chlodniczy, skadinad wadliwy, przez rozprezanie wodoru w rozprezarce.Celem wynalazku niniejszego jest umozli¬ wienie rozkladu mieszanin gazowych, jak np. gazów z pieców koksowych, pod dowol¬ nie niskiemi cisnieniami przy jednoczesnem otrzymywaniu skladnika o duzej zawar¬ tosci wodoru pod tern samem cisnieniem, przyczem wiec zapotrzebowanie energji do wlasciwego rozkladu zostaje znacznie zmniejszone. Powyzszy cel zostaje osiagnie¬ ty w taki sposób, iz odbywa sie oddzielny przebieg przenoszenia zimna za posred¬ nictwem gazu pomocniczego, np. azotu, kon- densuijaGego sie w odjpatrowywanym sklad¬ niku (metanie) przy stosunkowo wysQkiej temperaturze i pod odpowiedniem cisnie¬ niem, zas po rozprezeniu, odparowujacego ponownie przy dowolnie niskiej tempera¬ turze i wytwarzajacego przytern prawie tyle zimna, ile odpowiada wyparowaniu metanu.Urzadzenie do przeprowadzenia sposo¬ bu wedlug wynalazku niniejszego przed¬ stawione jest na fig. 1 i 2 w przykladzie zastosowania do rozkladu gazu z pieca koksowego. Gaz ten, sprezony np. do ci¬ snienia 10 atm i uwolniony od kwasu we¬ glowego, siarkowodoru i pary wodnej, do¬ plywa przewodem 1 do przyrzadu prze- ciwpradowego 10, w którym odbywa sie wymiana ciepla i w którym gaz ten zosta¬ je ochladzany przez plynace w przeciw¬ nym kierunku gazy do temperatury, w któ¬ rej nie odbywa sie jednak jeszcze konden¬ sacja wiekszych ilosci metanu, zawartego w gazie koksowym, z wyjatkiem stosunko¬ wo drobnych ilosci rozpuszczonych w ety¬ lenie, etanie i tym podobnych skladni¬ kach, wrzacych w wyzszej temperaturze.Wlasciwa kondensacja metanu rozpoczy¬ na sie w wezownicy chlodniczej 3, umie¬ szczonej w zbiorniku 4 i zostaje zakonczo¬ na w wezownicy 5 zbiornika $, zawieraja¬ cego dodatkowy srodek chlodzacy o niz¬ szej temperaturze (np. azot, wrzacy pod - 2 -cisnieniem nizszem od 1 atm). Jak wy¬ jasniono powyzej, w zbiorniku 4 moze wy¬ parowac tylko czesc (w najkorzystniej¬ szym przypadku 60%) skroplonego meta¬ nu, rozprezonego przez zawór 8 po wyjsciu z oddzielacza 7. Aby umozliwic calkowite odparowanie metanu, wprowadza sie przez przewód 11 sprezony azot w stanie gazo¬ wym, który zostaje wstepnie oziebiony w przyrzadzie 10 i skroplony w wezownicy 12. Cisnienie, pod jakiem znajduje sie azot, musi w zwiazku z tern przewyzszac cisnie¬ nie skraplania przy temperaturze wrzenia metanu, a wiec w danym przykladzie — 16 atm. Ilosc azotu zostaje dobrana w taki sposób, ze calkowita nadwyzka skroplone¬ go metanu zostaje odparowana. Skroplony azot zostaje rozprezony przez zawór 13 do cisnienia atmosferycznego i moze wówczas wywolac w zbiorniku 6 opisane poprzednio ochlodzenie gazu koksowego az do calko¬ witego skroplenia metanu oraz przewaznej ilosci CO, wskutek czego przez przewód 9 uchodzi bogaty w wodór gaz, uwolniony od metanu, który, podobnie, jak i wszyst¬ kie pozostale produkty rozkladu, ochladza w przeciwpradowym przyrzadzie 10 do¬ plywajacy swiezy gaz. Cisnienie uchodza¬ cego wodoru równa sie w praktyce cisnie¬ niu doplywajacego gazu koksowego.O ile z gazu koksowego ma byc wydzie¬ lona mieszanina wodoru z azotem, uwol¬ niona, o ile moznosci, nietylko od metanu, lecz równiez od tlenku wegla, jak tego wy¬ maga synteza amon jaku, wówczas wodór, uchodzacy u oddzielacza 7, zostaje podda¬ wany dalszemu traktowaniu, do czego na¬ daje sie szczególnie przemywanie cieklym azotem przy niskiej temperaturze. Sposób wedlug wynalazku niniejszego moze byc w szczególnie prosty i celowy sposób po¬ laczony z powyzszem przemywaniem, dro¬ ga zastosowania do przemywania i oczy¬ szczania gazu tego samego azotu, który wedlug wynalazku niniejszego sluzy do obnizania temperatury skladników skroplo¬ nych. W tym celu gaz koksowy zostaje po opisanem traktowaniu wstepnem, a wiec po skropleniu metanu i t. d., doprowadzo¬ ny z oddzielacza przewodem 9 dc* dolnej czesci odpowiedniej kolumny, w której zo¬ staje, zapomoca przemywania cieklym a- zotem, uwolniony od resztek tlenku wegla i metemu, poczem uchodzi przez glowice kolumny i zostaje ponownie doprowadzony do przyrzadu 10. Azot, skroplony w we¬ zownicy 12, zostaje doprowadzony, po roz¬ prezeniu do cisnienia, panujacego w tej ko¬ lumnie, wzglednie w zestawie kolumn, nie bezposrednio do zbiornika 6, lecz przede- wszystkiem do kolumny, a wiec do zbiorni" ka 6 zostaje doprowadzana ciecz, zanie¬ czyszczona tlenkiem weglar pobierana z dolnej czesci kolumny. Sposób ten jest przedstawiony na fig. 2 wraz z kilkoma dalszemi odmianami. Oddzielacz 7a sluzy w polaczeniu z zaworem 8a do rozprezania kondensatu z naczynia, zawierajacego me¬ tan i do doprowadzania go bezposrednio zpowrotem do tego naczynia. Ponadto jest przewidziany przecawpafowy przyrzad 15 do wymiany ciepla, w którym ciecz, doply¬ wajaca z oddzielacza 7, zostaje zastosowa¬ na do dalszego oziebienia azotu, skrapla¬ jacego sie w wezownicy 12. Uklad ten ti- mozliwia wykorzystanie rówttlez w niskiej temperaturze czesci zimna cieczy, wydzie¬ lonej przy niskiej temperaturze. Skroplony azot zostaje poza tern oziebiony w "We¬ zownicy, znajdujacej sie w zbiorniku azo¬ tu, do temperatury wrzenia tego zanieczy¬ szczonego azotu, do której równiez zostaje oziebiony gaz koksowy, plynacy przez we- zownice 5. Zapomoca regulow&nia cisnie¬ nia wzglednie temperatury w parowniku 6, mozna w prosty sposób zmieniac sklad mieszaniny wodoru, uchodzacej z cylindra 16 przez przewód 20; czastkowe cisnienie wodoru pozostaje zasadniczo bez zmiany podczas przeplywu gazu przez cylinder, czemu sprzyja uprzednie oziebienie azotu, sluzacego do przemywania. Dzieki stoso¬ waniu azotu pod wyzszem cisnieniem osia¬ ga sie zarówno skuteczniejsze parowanie — 3 —w zbiorniku 4, jak i znaczne przechlodze- nie doprowadzanej z cylindra cieczy w zbiorniku 6.Wykonalnie sposobu wymaga, ze wzgle¬ du na stosunkowo duze wymiary czesci chlodnych i wystepujace w praktyce niedo¬ kladnosci wymiany ciepla, dosc znacznego nadmiaru zimna, który moze byc otrzyma¬ ny sposobami znanemi w technice chlodni¬ czej. I w tym przypadku mozna osiagnac dodatnie wyniki, stosujac sposób obiegu pod wysokiem cisnieniem C. v. Linde'go (patent niemiecki Nr 88824) przy uzyciu azotu, ijako gazu obiegowego i zastosowa¬ niu czesci tegoz azotu do przeprowa¬ dzenia przebieigu pracy chlodzarki oraz przemywania. Azot zostaje wiec spre¬ zony pod wysokiem cisnieniem i, po przejsciu przez przeciwpradowy przy¬ rzad do wymiany ciepla, zdlawiony do cisnienia posredniego, przyczem w zna¬ ny sposób ochladza sie. Znaczna czesc azo¬ tu zostaje pod sredniem cisnieniem dopro¬ wadzona zpowrotem do sprezarki, pozo¬ stala zas czesc sluzy do opisanego prze¬ biegu pracy chlodzarki i przemywania i zo¬ staje rozprezona do cisnienia atmosferycz¬ nego wraz ze skladnikiem skroplonym dzie¬ ki rozprezaniu z pod znacznego cisnienia.Do wykonania tego sposobu sluzy ponadto przeciwpradowy przyrzad do wymiany ciepla 21 dla sprezonego azotu, doplywa¬ jacego przewodem 22 i rozprezanego zapo- moca zaworu 23 do cisnienia sredniego, wynoszacego 20 — 60 atm. Przewazna czesc azotu pod sredniem cisnieniem prze¬ plywa przez przyrzad 21 i przewód 24 zpowrotem do sprezarki, reszta zas doply¬ wa do wezownicy 12 zamiast azotu, doply¬ wajacego w poprzednim przykladzie wy¬ konania przez przyrzad 10.Poniewaz w opisanym przykladzie wy¬ konania ilosc gazu, wyplywajaca przez przyrzad 10, jest wieksza ó ilosc azotu, rozprezona w gazie koksowym, od ilosci doplywajacego gazu sprezonego, ten ostat¬ ni nie moze pobrac calkowitego zimna od¬ plywajacej reszty gazu. Aby temu zara¬ dzic, przeprowadza sie czesc sprezonego azotu przez rure 25 przyrzadu 10. Ten sam cel mozna równiez osiagnac, odprowadza¬ jac odpowiednia ilosc produktów rozkladu gazu koksowego przez przyrzad 21. Regu¬ lowanie tych ilosci odbywa sie w kazdym przypadku w taki sposób, ze róznice tem¬ peratur gazów doprowadzanych i odpro¬ wadzanych zmniejszaja sie w przyrzadach 10 i 21 do minimum.W powyzszym opisie przedstawiono rozklad gazu koksowego wylacznie, jako przyklad. Proponowany sposób moze byc zastosowany do dowolnych mieszanin ga¬ zowych, zawierajacych skladniki o róznych temperaturach wrzenia; zamiast azotu mozna uzyc innego gazu o temperaturze wrzenia nizszej, niz odpowiednia tempera¬ tura wydzielonych skladników i którego obecnosc w majacych byc otrzymanemi produktach rozkladu jest dopuszczalna. PL