PL26129B1 - Sposób wydzielania kryptonu i ksenonu z powietrza atmosferycznego. - Google Patents

Sposób wydzielania kryptonu i ksenonu z powietrza atmosferycznego. Download PDF

Info

Publication number
PL26129B1
PL26129B1 PL26129A PL2612934A PL26129B1 PL 26129 B1 PL26129 B1 PL 26129B1 PL 26129 A PL26129 A PL 26129A PL 2612934 A PL2612934 A PL 2612934A PL 26129 B1 PL26129 B1 PL 26129B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
liquid
air
gas
krypton
xenon
Prior art date
Application number
PL26129A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL26129B1 publication Critical patent/PL26129B1/pl

Links

Description

Krypton i ksemon, zawarte w bardzo malych ilosciach w powietrzu atmosfer rycznym, sa, jak wiadomo, mniej lotne niz wszystkie inne skladniki powietrza. Wsku¬ tek tego podczas1 skraplania' i rektyfikacji powietrza, zmierzajacej do wydzielania mniej lub bardziej czystego tlenu, zbieraja sie one w tym gazie. Dotychczas krypton i ksenon wydzielano jedynie z tlenu, za¬ wierajacego obai te gazy. Lecz ilosci kryp- tonai i kisenonu, które mozna uzyskac w ten sposób, sa male i nie moga wystarczyc do wszystkich celów, do jakich gazy te nada¬ walyby sie dzieki swym wlasciwosciom specjalnym, ftp, do napelniania zarówek ga- oem.Przy stosowaniu sposobu wedlug wyna¬ lazku niniejszego wydziela sie krypton i ksenon bezposrednio z powietrza atmosfe¬ rycznego bez uprzedniego rozdzielania go.Sposób ten polega na tym, ze powietrze atmosferyczne, ochlodzone uprzednio pra¬ wie do Jego punktu rosy, poddaje sie bez¬ posrednio rektyfikacji za pomoca cieczy plócznej, zlozonej ze skroplonego gazu bardziej lotnego niz krypton albo zlozo¬ nej z mieszaniny takich gazów skroplonych, przy czym ciecz plóczna najlepiej stoso¬ wac w ilosci dosc znacznej, aby móc zatrzy¬ mac praktycznie cala ilosc kryptonu i kse¬ nonu, lecz niezbyt wielkiej w stosunku dk przerabiamegO' powietrza, po czym w cie-czy, pochodzacej z rektyfikacji, steza sie zawartosc kryptonu i ksenonu wyparo¬ wujac t^ ciecz prawie calkowicie.Jako ciecz plócizna najlepiej moze slu¬ zyc powietrze, pozbawione uprzednio swe¬ go kryptonu (dla uproszczenia w dalszym ciagu nie powtarza sie wyrazenia ,,i kse- nonu"), lecz moze nia byc równiez azot lub tlen, albo mieszanina obu tych gazów w dowolnym stosunku. Ilosc cieczy plócznej moze stanowic mniej niz dziesiata czesc przerabianego powietrza. Jesli ciecz plóciz¬ na nie zawiera kryptami, to powietrze p* przeróbce moze byc calkowicie uwolnione od tego gazu.Doprowadzanie ciepla, niezbednego do wyparowania cieczy, zawierajacej krypton, najlepiej uskuteczniac w znany sposób za pomoca zaslaldmiczo równowaznej ilosci gah zu ochlodzonego, który sie skrapla w miare parowania cieczy i którego rodzaj dobiera sie tak, zeby ciecz, pochodzaca ze skrople¬ nia go, mogla sluzyc jako ciecz rektyfika¬ cyjna dla przerabianego powietrza. Ochlo¬ dzony gaz moze sie skladac w czesci z juz zrektyfikowatiego powietrza.W razie potrzeby mozna uzyskac jedno¬ czesnie z kryptonem gaz bogaty w tlen, który to gaz moze byc tlenem praktycznie czystym, o ile ciecz rektyfikacyjna nie za¬ wiera znaczniejszej ilosci skladników mniej lotnych niz tlen, co zwykle bywa. W tym celu wystarczy wyplókac za pomoca cie¬ czy, prizezmaiczomej do wyparowywania i zawierajacej krypton, w kolumnie pomoc¬ niczej, zaopatrzonej w kilka przegród rektyfikacyjnych, gaz odparowywany z tej cieczy i na odpowiednim poziomie tej ko¬ lumny pomocniczej odbierac czesc tego ga¬ zu. Czesc zas gazu nieodebrana, gromadza¬ ca sie u wierzcholka tej kolumny, najko^ rzystniej dodaje sie do powietrza, przezna¬ czonego dbi przeróbki, po zrektyfikowainiu przezen cieczy, przeznaczonej do wyparo¬ wania. W ten sposób straci sie jedynie drobna ilosc kryptonu, porwana przez ode¬ brany galz. Tak1 samo, nie chcac uzyskiwac tlenu jednoczesnie z kryptonem, najlepiej dodac cala ilosc wyparowanego gazu do po¬ wietrza, przeznaczonego db przeróbki.Zamiast uzyskiwac ciecz plóczna w wy- pamiku przez wymiane ciepla miedzy cie¬ cza zawierajaca krypton, która sluzyla uprzednio do rektyfikacji powietrza, a od¬ powiednia iloscia gazu o niezbednej prez¬ nosci mozna by ja równiez pobierac z sa¬ mego powietrza, przeznaczonego do prze¬ róbki. W tym celu powietrze ó odpowied¬ niej preznosci mozna wprawiac w krazenie w wiazce rur skraplajacych wraz ze sply¬ wem powrotnym, oziebianej z zewnatrz przez parowanie przy zmniejszonej prez¬ nosci wiekszej czesci cieczy, pochodzacej ze splywu powrotnego, do której dodano niezbedna mala, uzupelniajaca ilosc cieczy.Drobna czesc cieczy nieulotnionej, która zbiera sie w aparacie o splywie powrotnym, zawiera 'krypton. Tak samo mozna przepros wadzac powietrze do kolumny rektyfika¬ cyjnej, ponad której glówna czescia znaj¬ duje sie wyparnik, zasilany z zewnatrz cie¬ cza, pochodzaca z rektyfikacji. Przewazna czesc cieczy zostaje wyparowana w wypar- niku przy odpowiedniej preznosci, podczas gdy czesc niewyparowana bogata w kryp¬ ton odbiera sie. Jednakze oba te sposoby wytwarzania cieczy plócznej posiadaja te wade, ze wymagaja posredniego chlodze¬ nia calosci przerabianego powietrza za po¬ moca znacznych powierzchni, niezbednych do tego celu.Sposób wedlug wynalazku niniejszego, przynajmniej w zastosowaniu do powietrzai, przeznaczonego do rektyfikacji i stanowia¬ cego glówna czesc przerabianego gazu, wy¬ maga jedynie drobnych róznic preznosci.Mozna np. sprezyc powietrze do cisnienia nieco wyzszego niz atmosferyczne, a po o- ziebieniu rozprezac je przez wykonanie pra¬ cy zewnetrznej, najlepiej w turbinie, aby dostarczyc cala ilosc lub czesc cieczy uzu¬ pelniajacej, niezbednej do wykonywania — 3 —procesu. Ciecz te mozna równiez wytworzyc wszelkim innymi znanym sposobem. Jezeli wyparowuje sie ciecz, .zawierajaca kiryp- tooif za pomoca zasadniczo równej ilosci gazu ochlodzonego, to gazem tym moze byc nip, rozprezona czesc gaizu, podlegajacego znanemu przebiegowi skraplania pod' cisnie¬ niem, podczas gdy czesc nierozprezonia do¬ starcza cieczy uzupelniajacej. W tym razie czesc przerobionego gazu wolnego od kryp¬ tonu spreza sie po wymianie ciepla miedzy gazem, przeznaczonym do sprezania, a ga¬ zem sjprezomiym, nastepnie dzieli sie ja na dwie czesci, z których jedna rozpreza sie przez wykonanie pracy zewnetrznej aiz do preznosci, pozwalajacej jeszcze na jej skroplenie w wezownicy, zanurzonej w cie¬ czy, zawierajacej krypton, przeznaczonej do wyparowania, do której to cieczy czesc te kieruje sie, druga zas czesc prze¬ bywa swa droge, wymieniajac cieplo z o- chlodzomym gaizem, przeznaczonym do sprezania, w zetknieciu z którym skrapla sie dostarczajac w ten sposób cieczy uzu¬ pelniajacej.Rysunek uwidocznia jako przyklad schemait urzadzenia*, sluzacego do wykony¬ wania sposobu wedlug wynalazku.Powietnze, nie pozbawione uprzednio dwutlenku wegla, wprowadza sie w tempe¬ raturze otoczenia przy malym nadcisnie¬ niu, np. okolo 1,7 atm abs.( na przemian do dwóch zasobników zimna -A1 i A2. Powie¬ trze, przeznaczone do przeróbki, przeply¬ wa najpierw przez zasobnik A1.Po wylocie z tego zasobnika powietrze mai w przyblizeniu temperature —185°C.Rozprezaj sie go przez wykonanie pracy zewnetrznej w turbinie B prawie do cisnie¬ nia atmosferycznego. Po wylocie z turbiny powietrze ma temperature okolo —190PC.Nastepnie prowaidizi sie je do spodu kolum¬ ny rektyfikacyjnej C, podczas gdy pozba¬ wione fciryptonlu ciekle powietrze w ilosci okolo Vio czesci przerabianego powietrza przelewa sie u wierzcholka kolumny. Ciecz, zebrana u dolu kolumny, wyparowuje sie prawie calkowicie w wyparniku D, umiesz¬ czonym pod kolumna C i ogrzewanym za pomoca wezownicy /.W celu ogrzewania wypamika D i otrzy¬ mywania jednoczesnie cieczy, sluzacej do rektyfikacji powietrza wraz z potrzebna ciecza uzupelniajaca, postepuje sie w spo¬ sób nastepujacy: spreza sie w przyblize¬ niu do 10 atm w sprezarce E okollo Vio czesci powietrza, pozbawionego kryptonu.Powietrze, uchodzace z kolumny C, wpra¬ wia sie przed tym w obieg kolejno przez wymienjnice ciepla G przeciwpradlowo wzgledem czesci tego samego powietrza:, juz skroplonej, nastepnie przez wymien- nice F w przeciwpradizie wzgledem calosci sprezonego powietrza. Czesc sprezonego powietrza, która nie dochodzi do wymien¬ nicy G, a zostaje rozprezona w sprezarce H, pracujacej wówczas jako rozprezarka, az do preznlosci zawartej w granicach 2 — — 3 atm abs. wystarczajacej do jej skrop¬ lenia w wezownicy / wypamika D, skra¬ pla sie w tej wezownicy / i z dodatkiem cieklego powietrza, pochodzacego ze skro¬ plenia czesci powietrza sprezonego, prze¬ chodzacego db wymiennicy G, przelewa sie u wierzcholka kolumny rektyfikacyjnej C.Powietrze, pozbawione kryptonu, uchodza¬ ce z kolumny C i nie sprezone ponownie, badz tez 9/io ^es° powietrza przechodzi do zasobnika A2, kttóry ochladza.Zamiajst rozprezac powietrze przed jego rektyfikacja, mozna je rozprezac równiez bezposrednio po niej przed jego wejsciem do zasobnika A2.Mala ilosc cieczy, nie wyparowana w wyparniku D, przelewa sie u wierzcholka pomocniczej kolumny rektyfikacyjnej K.U podstawy, tej kolumny wieksza czesc przelanej cieczy zostaje wyparowana za pomoca wezownicy L, zasilanej czescia sprezonego zimnego powietrza, uchodzace¬ go z.wymiennicy F. Ciecz, wytworzona w wezownicy L, laczy sie z ciecza, wytworze- — 3na w wezownicy /. ^Gaz, zawierajacy nieco kryptonu, uchodzacy u wierzcholka kolum¬ ny K, laczy sie za pomoca przewodu M z gazem, wznoszacym sie ponad wyparfti- kiean D. Ciecz, odebrana w malych ilos¬ ciach u podstawy kolumny /T, jest bogata w krypton. Mozna z niej wydzielic kryp¬ ton bardzo czysty przez oczyszczanie me¬ chaniczne i chemiczne, uskuteczniane w sposób znany. PL

Claims (3)

  1. Z a s t r zezenia pat en t o w e. 1. Sposób wydzielania kryptonu i kse- nonu ;z powietrza atmosferycznego za po¬ moca rektyfikacji, znamienny tym, ze po¬ wietrze o niskiej preznosci i poprzednio o~ chlodzone w przyblizeniu do jego punktu rosy poddaje sie bezposrednio rektyfi¬ kacji za pomoca cieczy plócznej, zlozonej ze skroplonego gazu lotniejszego niz kryp¬ ton albo z mieszaniny podobnych skroplo¬ nych gazów, przy czym ciecz plóczna sto¬ suje sie najlepiej w ilosci dostatecznie du¬ zej do zatrzymania calej ilosci kryptonu i ksenonu, lecz nieznacznej w stosunku do ilosci przerabianego powietrza, po czym krypton i ksenon steza sie w cieczy, pocho¬ dzacej z rektyfikacji, przez prawie calko¬ wite wyparowanie tej cieczy.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze gaz uzyskany przez wyparowa¬ nie cieczy, zawierajacej krypton i ksenon, laczy sie z powietrzem, przeznaczonym do przeróbki.
  3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tym, ze wyparowanie cieczy, zawie¬ rajacej krypton i ksenon i pochodzacej z rektyfikacji, uskutecznia sie za pomoca zasadniczo równowaznej ilosci gazu ochlo¬ dzonego, który sie skrapla w miare wypa¬ rowywania cieczy, przy czym ciecz, uzys¬ kana w ten sposób, sluzy do rektyfikacji przerabianego powietrza, 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamien¬ ny tym, ze gaz ochlodzony, sluzacy doi wy* parowywania cieczy, uzyskuje sie przez sprezenie czesci przerabianego powietrza i ochlodzenie go przez wymiane ciepla z tym samym powietrzem, plynacym do sprezarki. 5. Sposób wedlug zastrz. 3, znamien¬ ny tym, ze gaz ochladzany, sluzacy do wy¬ parowywania cieczy, uzyskuje sie przez rozprezenie w rozprezarce (H) czesci spre¬ zonego przerabianego powietrza, ochlodzo¬ nego w wymiennicy ciepla (F), przy czyih po wyjsciu gazu w stanie skroplonym z wy- parnika (D) dodaje sie do niegO' reszte sprezonego powietrza, ochlodzonego i skroplonego czesciowo w wezownicy (U), czesciowo w wymiennicy ciepla (G). 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze ciecz przeznaczona do wyparo¬ wywania, zawierajaca krypton i ksenon, rektyfikuje sie gazami, pochodzacymi z wy¬ parowywanej cieczy, przy czym gaz w ciagu rektyfikacji odbiera sie, a nie odebrany gaz najlepiej dodaje sie do powietrza, przezna¬ czonego do przeróbki po rektyfikacji prze¬ zen cieczy, przeznaczonej do odparowywa¬ nia. L'Air Liauide S-t e A - m e pour TEtude et l'Ex ploit ati on des Procedes Geo r ges C 1 a u de. Zastepca: K. Czempinski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 26129. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL
PL26129A 1934-02-01 Sposób wydzielania kryptonu i ksenonu z powietrza atmosferycznego. PL26129B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL26129B1 true PL26129B1 (pl) 1938-02-28

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR860006681A (ko) 고순도 질소 및 산소 가스 제조장치
SE442547B (sv) Absorptionscykel med succesiva absorptionssteg
DE1263037B (de) Verfahren zur Zerlegung von Luft in einer Rektifikationssaeule und damit gekoppelterZerlegung eines Wasserstoff enthaltenden Gasgemisches
JPH0735470A (ja) 超高純度亜酸化窒素製造方法及び装置
US2095809A (en) Process for obtaining krypton and xenon from air
US2728205A (en) Process of and apparatus for the production of argon
PL26129B1 (pl) Sposób wydzielania kryptonu i ksenonu z powietrza atmosferycznego.
US2433604A (en) Separation of the constituents of gaseous mixtures
DE1159971B (de) Verfahren zur Gewinnung von gasfoermigem und unter Druck stehendem Sauerstoff durch Zerlegung von Luft
US3269131A (en) Rectification of liquid mixtures boiling at low temperatures
KR840007953A (ko) 질소가스 제조장치
US2842941A (en) Method for purification of carbon dioxide
US3986343A (en) Apparatus and process for deuterium exchange
US4294080A (en) Desorption step in absorption heat pumps and refrigerators
US1962176A (en) Apparatus for separating mixed gases by selective liquefaction
US1961201A (en) Process for separating mixed gases by liquefaction
US3208231A (en) Rectification of liquid mixtures boiling at low temperatures
US2836969A (en) Gas rectifying system
US1781693A (en) Process for liquefying and separating gas mixtures
US1996519A (en) Method of separating gaseous mixtures into their constituents
DE932019C (de) Verfahren zur Erweiterung des Anwendungsbereiches von Entspannungsturbinen in Luftzerlegungsanlagen
GB283101A (en) Improvements in or relating to the rectifying of mixed gases
US1894180A (en) Separation of gaseous mixtures by liquefaction
JPS5938564A (ja) 冷凍装置
US2154668A (en) Method and apparatus for separating ethylene from a gaseous mixture with ethane, methane, and hydrogen