Wynalazek dotyczy sposobu i urzadze¬ nia do wydzielania gazów szlachetnych z gazu ziemnego przez spalanie gazu ziemne¬ go, zestalenie wytworzonego przy paleniu dwutlenku wegla na snieg lub staly C02 o- raz wydzielanie gazów szlachetnych za¬ wartych w gazie ziemnym.Przy podobnych dawniej stosowanych sposobach gaz ziemny skraplano w calosci droga fizycznej przemiany i skladniki za¬ dane otrzymywano lub oddzielano przez frakcjonowana destylacje plynu. Rezul¬ taty tego postepowania byly mniej lub wie¬ cej niezadowalniajace, a wykonywanie pro¬ cesu wymagalo prócz ostroznosci i zrecz¬ nosci takze skomplikowanych i drogich u- rzadzen. Glównym celem niniejszego wy¬ nalazku jest uproszczenie oraz ulepszenie sposobu i urzadzen do otrzymywania skladników gazu ziemnego. Cel powyzszy o- siaga sie przez przemiane polaczen weglo¬ wodorowych zawartych w gazie zapomoca spalania ich na dwutlenek wegla i nastep¬ ne zestalenie dwutlenku wegla. W ten spo¬ sób pozostalosc albo wydzielona czesc po¬ zostalego gazu sklada sie wylacznie z ga¬ zów obojetnych, które mozna z latwoscia oddzielic przez skroplenie i frakcjonowa¬ na destylacje.Rysunek przedstawia przyklad wykona¬ nia urzadzenia do przeprowadzania sposo¬ bu wedlug wynalazku.Fig. 1 przedstawia schematycznie urza¬ dzenie sluzace do przeprowadzenia niniej-szego sposobu. Fig. 2 — czesciowo w prze¬ kroju poprzecznym piect chlodnice i komo¬ re oddzielajaca urzadzenia; Fig. 3 przed¬ stawia w pionowym przekroju skruber za¬ znaczony na fig. 1. Fig. 4 przedstawia prze¬ krój poziomy wzdluz 4—4 wedlug fig. 3.Fig. 5 przedstawia przekrój pionowy wzdluz 5 — 5 wedlug fig. 3. Fig. 6 przed¬ stawia przekrój pionowy jednej z rozprez¬ ni stanowiacych czesc urzadzenia podane¬ go na fig. 1. Fig. 7 jest przekrojem piono¬ wym wzdluz 7 — 7 fig. 6.Fig. 2 przedstawia komore spalania nie przepuszczajaca powietrza, przyczem / oznacza przewód prowadzacy gaz ziemny do komory spalania 3, a 2 palnik, przy po¬ mocy którego spala sie gaz ziemny wpro¬ wadzony do 3 przewodem 1, przyczem do¬ prowadza sie tlen sztucznie. Z tego powo¬ du uzywa sie urzadzenie do elektrolizy 14, w którem wode przemienia sie na tlen i wodór i otrzymany tlen wprowadza sie przewodem 14* do komory spalen. Urzadze¬ nie do elektrolizy jest konieczne, poniewaz potrzebne sa duze ilosci tlenu.Przy spalaniu gazu ziemnego z tlenem w komorze 3 uzyskuje sie wieksze cieplo, niz przy spalaniu gazu ziemnego na otwar¬ lem powietrzu. Przez uzycie kotla1 B, umie¬ szczonego poprzecznie w komorze spalan ponad plomieniem, mozna wykorzystac cieplo spalenia gazu ziemnego do wytwo¬ rzenia pary wodnej do napedu aparatów i urzadzen.Przy spaleniu gazu ziemnego weglowo¬ dory jak metan i etan ulegaja przemianie, tworzac dwutlenk wegla i wode. Gazy obo¬ jetne lub niepalne, znajdujace sie w gazie ziemnym, nie zmieniaja sie, o ile nie pod¬ grzewa sie ich za wysoko. Tlen stosuje sie, celem unikniecia zmieszania sie obojetnych gazów z powietrza z gazami uzyskanemi po spaleniu gazu ziemnego.Gazy spalenia lub pozostalosc po spa¬ leniu gazu ziemnego w komorze 3 zawiera¬ ja wlasciwe gazy obojetne z gazu ziemnego, przyczem weglowodory zastapione sa dwu¬ tlenkiem wegla (C02) oraz para wodna (H20). Przy ogrzewaniu do wyzszych tem¬ peratur moze nastapic rozklad gazów obo¬ jetnych.Na fig. 2 zaznaczono otwór 4 w komo¬ rze spalen 3, z którym laczy sie przewód 5 odprowadzajacy spalone gazy, a 7 przed¬ stawia wymieniacz ciepla lub chlodnice, skladajaca sie z szeregu przewodów lub wezownicy, umieszczonych wewnatrz pla¬ szcza, do którego wprowadza sie zimna wo¬ de lub plyn przy 6 i po okrazeniu przewo¬ dów lub wezownicy odprowadza przy 8.Przewód 5, którym uchodza spalone ga¬ zy z komory 3, polaczony jest z przewoda¬ mi lub wezownica, znajdujaca sie w wymie¬ niaczu ciepla, przyczem liczba 9 oznacza przewód ujsciowy dla gazów chlodzonych do 80°C lub nizej. Podczas przeplywu ga¬ zów przez wymieniacz ciepla ochladza sie i skrapla para wodna wytworzona przy spa¬ leniu.Przewód 9 posiada przedluzenie, umie¬ szczone zboku zbiornika 10, w którym para wodna skroplona zbiera sie na dnie. Gazy wznosza sie w naczyniu oddzielajacem 10 i uchodza przewodem 11, a wode odbiera sie z dna naczynia przewodem 12.Przewód 11 polaczony jest z pompa 15, która ssie gazy i pary po spaleniu w ko¬ morze 3 i tloczy do zbiornika T. W zbior¬ niku T gromadzi sie dwutlenek wegla zmie¬ szany z gazami obojetnemi, zawartemi w gazie ziemnym. Gaz ziemny zawieral 72% metanu i 18% etanu. Po spaleniu 100 cze¬ sci objetosciowych gazu ziemnego otrzyma¬ no w zbiorniku T 108 czesci objetosciowych dwutlenku wegla oraz 10 czesci objetoscio¬ wych gazów obojetnych.Ze zbiornika T prowadzi sie gaz prze¬ wodem 18 do urzadzenia skraplajacego 19.Dwutlenek wegla wkrapla sie juz w 0°C pod cisnieniem 37 kg na cm2, zatem przy 20°C pod cisnieniem okolo 137 kg, przy — 30°C pod cisnieniem okolo 107 kg, przy — — 2 —40° C pod cisnieniem okolo 15 kg, przy 50°C poci cisnieniem okolo 8, kg i przy 56°C pod cisnieniem okolo 6 kg na 1 cm2. Natomiast azot, hel, argon, krypton oraz inne gazy o- bojetne, zawarte w gazie ziemnym, zmiesza¬ ne po spaleniu z dwutlenkiem wegla, nie skraplaja sie w tych warunkach. Dzieki te¬ mu, skraplajac dwutlenek wegla, nie skra¬ pla sie gazów obojetnych. Jednakowoz skroplony dwutlenek wegla rozpuszcza znaczna ilosc tych gazów w ilosci niewia¬ domej. Po skropleniu dwutlenku wegla plynny dwutlenek wegla razem z gaza¬ mi obojetnemi pompuje sie przewodem 20 do naczynia 21.Oddawna wiadomo, ze jezeli skroplo¬ ny dwutlenek wegla rozpreza sie w rurce o srednicy 2 mm i nastepnie uchodzi do odpo¬ wiedniej przestrzeni, nastepuje wskutek rozprezania oraz parowania gazu zamroze¬ nie czesci dwutlenku wegla na snieg. Im nizsza temperature stosuje sie do skroplo¬ nego dwutlenku wegla, tern wiekszy osiaga sie skutek przy zamrazaniu lub przemianie na snieg. Dlatego zaleca sie stosowac przed rozprezaniem plynny dwutlenek o tempera¬ turze nizszej od — 56°C. Zatem im nizsza temperatura, przy której skrapla sie dwu¬ tlenek wegla, tern mniejsza jest preznosc par skroplonego gazu. Inna korzysc, dzieki stosowaniu niskiej temperatury, polega na tern, iz gazy obojetne uzyskuja maksymal¬ ne oziebienie kosztem plynnego dwutlenku wegla, w którym sa rozpuszczone. Jesli ga¬ zy obojetne sa obecne w plynnym C02, jednakowoz nie w stanie rozpuszczonym, uchodza powyzsze gazy tak samo, jak i rozpuszczone w C02, jesli plyn przepu¬ szczac przez rure o srednicy 2 mm. Zatem niska temperatura, która osiagnely gazy o- bojetne, wskutek zimna plynnego dwutlen¬ ku wegla, powoduje dodatkowe oziebienie przy uchodzeniu gazów do komory roz¬ prezajacej i nadaje wieksza sile chlodzaca dwutlenkowi wegla, skutkiem czego wiek¬ sza czesc dwutlenku wegla zamraza sie na snieg. Na podstawie fig. 1, 6 i 7 widoczna jest budowa rozprezni, do której plynny dwutlenek wegla wprowadza sie ze zbiorni¬ ka 21 przewodem 22. W wielkich urzadze¬ niach konieczna jest duza liczba rur o sred¬ nicy 2 mm, lecz dla objasnienia tego szcze¬ gólu przedstawia sie tylko jedna rurke. Na fig. 1, 6 i 7, przedstawiajacych rozpreznie, 23 oznacza oslone lub plaszcz, a 24 —¦ o- twór ssacy dla suchego dwutlenku wegla o- raz obojetnego gazu. Czesc skroplonego dwutlenku wegla oraz obojetnego gazu, roz¬ prezajac sie lub plynac przewodem rozpre¬ zajacym 22, paruje ponownie do suchego gazu, wytwarzajac w ten sposób wystarcza¬ jaca ilosc zimna, aby czesc dwutlenku we¬ gla zamrozic lub zestalic. Pewna ilosc jego razem z czescia gazu obojetnego, wprowa¬ dzonego z plynnem C02, zostaje ssana przez otwór ssacy. 24, 25, 26, 27 sa to prze¬ wody ssace w chwytaczu gazów 38, który umieszczono ponad czescia oslony rozprez¬ ni 23, jak wskazuje fig. 6. Oslona rozprezni 23 jest otwarta w czesci znajdujacej sie pod chwytaczem gazów 38, a miejsce oslony za¬ stapione gesto tkanem sitem 39, calkowicie pokrytem silna tkanina. Suchy dwutlenek wegla, wytworzony przy parowaniu skro¬ plonego C02, przechodzi razem z gazami obojetnemi przez sito i tkanine, które dzialaja jako filtr powstrzymujacy snieg lub staly dwutlenek wegla przed utlenia¬ niem, a takze reguluja rozprezanie gazu i zapobiegaja zbyt predkiemu uchodzeniu ga¬ zów z rozprezni. Gdyby takiego filtru nie bylo, odplyw gazu bylby tak predki, iz nie¬ duzo gazu zamrozonoby na staly C02. Ta¬ ki sam sposób stosuje sie przy 39* w dal¬ szym otworze ssacym 24. Sito nie jest za¬ sadniczo konieczne, jesli zastosuje sie dwie lub wiecej warstw 282 gramowego plótna, umieszczonego miedzy metalowa krata, lub dziurkowane plyty metalowe. W lozysku 40 spoczywa wal 41 sruby trans¬ portowej 42. Sruba transportowa 42 obra¬ ca sie tak, iz snieg lub staly dwutlenek we- — 3 —gla, nagromadzony wewnatrz rozprezni 23, przesuwa sie naprzód i gromadzi na przo- dzie sruby transportowej przy L i stale po¬ rusza sie w strone wylotu M. Wymiary plaszcza komory rozprezania zwezaja sie, jak wskazuje rysunek przy 23a, tak iz masa stalego dwutlenku wegla, stale wypierana sruba transportowa 42, musi przechodzic wezsza szyjke, zanim dostanie sie naze- wnatrz komory 23 przy M. Wskutek tego dwutlenek wegla ubija sie przy przeciska¬ niu go do otworu M i tworzy scisnieta stala mase, która przy przeciskaniu masy przy M mozna ciac na czesci dowolnej dlugosci.Przy wytwarzaniu stalego dwutlenku wegla sposobem niniejszym usuwa sie ze spalo¬ nych gazów najwyzsza ilosc dwutlenku we¬ gla.Dwutlenek wegla, który nie zestala sie lecz uchodzi z plynu jako suchy gaz razem z towarzyszacemi mu gazami obojetnemi zo¬ staje ssany otworami 24, 25, 26 i 27 po przejsciu przez komore 38, z której pompa 30 ssie gazy przewodem 29. Dwutlenek we¬ gla i gazy obojetne prowadzi sie nastepnie do pomocniczego lub wtórnego skroplenia w 19\ stad do zbiornika 21', a nastepnie do rozprezania w pomocniczej rozprezni 23', postepujac w taki sam sposób, jak poprzed¬ nio. Poniewaz objetosc zmniejsza sie w taki sam sposób jak poprzednio, przeprowadza sie druga operacje na znacznie mniejsza skale. Po drugiem traktowaniu przeprowa¬ dza sie praktycznie caly dwutlenek wegla w mase stala znana powszechnie, jako su¬ chy lód. Z tego powodu gazy obojetne za¬ wieraja po powyzszem traktowaniu tylko nieznaczna ilosc dwutlenku wegla.Nastepne zadanie polega na pozbawie¬ niu gazów obojetnych jakiejkolwiek zawar¬ tosci dwutlenku wegla. W tym celu oddzie¬ la sie gazy obojetne od dwutlenku wegla, tak aby mozna nastepnie znanemi sposoba¬ mi przez skroplenie i frakcjonowana de¬ stylacje uzyskac hel, argon lub inne gazy rzadkie, bardzo cenne, zawarte w gazie ziemnym. Calkowite usuniecie dwutlenku wegla z gazów obojetnych jest konieczne w tym celu, aby zapobiedz zamrozeniu dwu¬ tlenku wegla i zatkaniu urzadzen, stosowa- nych do skraplania i frakcjonowanej de¬ stylacji gazów obojetnych. Celem usuniecia jakiejkolwiek zawartosci dwutlenku wegla, który moze sie jeszcze znajdowac w wiecej lub mniej drobnych ilosciach w gazach obo¬ jetnych, prowadzi sie gazy obojetne pompa 30' przez przewód 34 do skubera 31, stad przewodem 35 do skrubera 32, nastepnie przewodem 36, a wkoncu przewodem 64 do zbiornika gazowego 65.Od pompy 30' (fig. 1) gazy obojetne przechodza przewodem 34 do skrubera 31.Przewód 34 laczy sie z przewodem 46 od dolu przy 61, gdzie gazy wchodza do prze¬ wodu 61. Wieza 31 jest wypelniona woda wapienna lub mlekiem wapiennem tak, iz od poziomu plynu do górnej nakrywy pozo¬ staje przestrzen wolna, wysoka na kilka stóp a górna czesc przewodu 45, pionowo umieszczonego wewnatrz wiezy, nakryta jest warstwa mleka wapiennego. Przewód 45 przechodzi nawylot przez dolna czesc wiezy i, tworzac dwa kolana, jak wskazuje fig. 3, laczy sie z przewodem 46. W 47 znaj* duje sie sruba transportowa, która obraca sie w rurze 46, bedac osadzona w lozysku 48. Wal 49 sruby nadaje jej ruch obrotowy.Plyn z przewodu 45 plynie nastepnie do przewodu 46, w którym sruba transportowa 47 nadaje mu ruch kolowy, wprowadzajac go przewodem 46 zboku do wiezy, jak wskazuje fig. 3. Gazy obojetne wchodza do przewodu 46 przewodem 34 i plyna przewodem 46 w postaci baniek do skru¬ bera poruszane plynem krazacym. 50, 51, 52, 53 sa to przewody, któremi wchodzi gaz do wiezy. Górny koniec tych przewodów przykryty jest sitkiem o drobnych oczkach 50a. Banki gazu, wedrujac wewnatrz prze¬ wodu 46, uchodza po osiagnieciu otworów wgóre, przyczem musza przejsc przez sita nad otworami 50, 51, 52 53 i w ten sposób — 4 —rozpraszaja sie na drobne banieczki. Ko¬ niec przewodu 46 wewnatrz wiezy jest o- twarty, pozwalajac na swobodne krazenie plynu wewnatrz wiezy. Przez drobne roz¬ proszenie gaz styka sie dokladniej z wo¬ da wapienna, dzieki czemu wymywa sie sku¬ teczniej niz przy przejsciu przez plyn w postaci duzych baniek. Woda wapienna wiaze dwutlenek wegla dajac osad wegla¬ nu wapnia lub kamienia wapniowego. Tak samo postepuje sie w podobnych wiezach 32 i 33, przyczem gazy obojetne uwalnia sie od dwutlenku wegla i mozna je pózniej poddac skropleniu i frakcjonowanej desty¬ lacji celem uzyskania helu, argonu, krypto¬ nu lub innych gazów rzadkich i cennych, znajdujacych sie w gazie ziemnym. PL