Do rozdzielania cieczy, np. skroplonych gazów, stosuje sie czesto kolumny rektyfi¬ kacyjne. Kolumny te ogrzewa sie albo w calosci, albo tez tylko zbiornik cieczy, u- mieszczony na dole i zwany kotlem albo warnikiem. Budowa tych warników w ksztalcie mniejszych lub wiekszych garn¬ ków wywoluje ustawiczne mieszanie sie cieczy, tak iz sklad jej we wszystkich punktach warnika bywa praktycznie jedna¬ kowy. Ilosc cieczy, znajdujaca sie w war- niku, w porównaniu z iloscia cieczy, do¬ plywajacej don stale z kolumny, jest duza, tak ze nawet w przypadku, gdy czesc za¬ wartosci jego odciaga sie stale w postaci cieklej, przeplukiwanie warnika jest po¬ wolne. Im mniejsza jest ilosc cieczy, po¬ bierana z warnika, tym mniej korzystnie przedstawia sie przeplukiwanie.Podczas wydzielania gazów szlachet¬ nych, wrzacych trudniej niz tlen, zwlasz¬ cza kryptonu, za pomoca rektyfikacji z po¬ wietrza albo z innych mieszanin wyjscio¬ wych, zawierajacych tlen, wymieniona wy¬ zej okolicznosc odgrywa tym wieksza role, im dalej prowadzi sie proces rektyfikacji.Znane sa sposoby, w których ciekly tlen, otrzymany podczas rozdzielania powietrza, odparowuje sie w kilku kolejno nastepuja¬ cych po sobie stopniach, czyli stosuje sie kilkakrotnie proces rektyfikacji. Podczas przeprowadzania takich procesów omawia-ne gazy szlachetne gromadza sie w cieklym tlenie na dole kolumny rektyfikacyjnej wzglednie, w warnikach, W tlenie tym wzrasta jednak jednoczesnie równiez i za¬ wartosc innych skladników, wrzacych trudniej niz tlen, znajdujacych sie w gazie wyjsciowym, o ile za pomoca odpowied¬ nich zabiegów nie zatrzymano ich przed wejsciem do kolumny. Skladnikami stosun¬ kowo trudno lotnymi i odgrywajacymi przewaznie tutaj duza role sa weglowodo¬ ry, których punkty wrzenia leza nieraz jeszcze wyzej, niz punkty wrzenia gazów szlachetnych, przeznaczonych do* wydzie¬ lenia. Przy znacznym nagromadzeniu sie tych ostatnich w cieklym tlenie, zawartym w warniku, co zachodzi przy slabym od¬ prowadzaniu tegoz z warnika, wzrasta koncentracja i wystepujaca po niej krysta¬ lizacja. Czesto powstaja juz osady pomi¬ mo, ze nie nalezaloby tego oczekiwac, biorac pod uwage przecietne stezenie we¬ glowodorów w warniku. Nalezy to miedzy innymi przypisac temu, iz do niektórych miejsc powierzchni grzejnej dostaje sie je¬ dynie czasami ciecz, przeznaczona do od¬ parowania, i ze wlasnie tam nastepuje krystalizacja. Wiadome jest, ze tym sa¬ mym stwarza sie niebezpieczenstwo wybu¬ chów w warniku. Zaleznie od tego, ile we¬ glowodorów znajduje sie w mieszaninie wyjsciowej, wymienione niebezpieczenstwo moze jeszcze nastapic przy odbieraniu na¬ wet znacznych ilosci cieczy w warniku. W celu zapobiezenia niebezpieczenstwu, na¬ lezy odprowadzac tak znaczne ilosci cie¬ czy, aby zawartosc w niej gazów szlachet¬ nych stala sie juz mala, a proces rozdziela¬ nia nieoplacalny.Celem usuniecia wymienionych trudno¬ sci postepuje sie wedlug wynalazku niniej¬ szego w ten sposób, ze ciecz tlenowa, o- trzymana podczas rektyfikacji mniej lub wiecej uplynnionej mieszaniny wyjscio¬ wej, która stanowi przewaznie powietrze, odparowuje sie nie w warniku o zwyklej budowie garnkowej, lecz w jednym lub kil¬ ku wydluzonych w stosunku do kolumny waskich komorach. W przypadku zas od¬ parowywania poczatkowo w zwyklym war¬ niku, proces ten prowadzi sie tylko do uzysk&nia okreslonej ilosci cieczy pólsuro- wej, podlegajacej jeszcze odciagnieciu, po czym odparowuje sie za pomoca warnika wedlug wynalazku. Warnik wedlug wy¬ nalazku moze byc budowany w rozmaity sposób, np. w ksztalcie wezownicy. Moze on równiez skladac sie z kilku równole¬ glych wezowni© albo z wiazki rur. Wytwa¬ rzana pare, która wskutek zwyklego pro¬ cesu parowania zawiera jeszcze stosunko¬ wo duzo gazów szlachetnych, prowadzi sie z powrotem w celu dalszej rektyfikacji do kolumny, z której pochodzi odparowana ciecz, albo tez wprowadza do innej kolum¬ ny. W sposobie wedlug wynalazku mozna, nie komplikujac procesu, bez wiekszych strat gazów szlachetnych posunac znacz¬ nie dalej, niz dotychczas, stezenie weglo¬ wodorów, a tym samym zwiekszyc zawar¬ tosc gazów szlachetnych w cieczy pólsuro- wej, to znaczy, ze ilosc cieczy, odbierana z warnika, moze byc stosunkowo mala. Jest to mozliwe dzieki temu, ze warnik wedlug wynalazku jest stale energicznie przeplu¬ kiwany, a przez poszczególne jego odcinki przeplywa stale swieza dochodzaca ciecz.Poza tym zapobiega sie zmieszaniu wiecej odparowanej czesci cieczy z czesciami ma¬ lo albo jeszcze zupelnie nie odparowany¬ mi. Jedynie w poblizu miejsca odbierania cieczy znajdujaca sie w warniku stosunko¬ wo mala ilosc cieczy tlenowej wykazuje oprócz wysokiej zawartosci gazów szla¬ chetnych równiez wysokie stezenie weglo¬ wodorów. Oznacza to znaczne zwiekszenie bezpieczenstwa ruchu.Poniewaz wiekszosc weglowodorów jest jeszcze trudniej lotna, niz np. krypton, wiec weglowodory te, zwlaszcza niebez¬ pieczny acetylen, podczas odparowywania — 2 —gromadzi sie w znaj dujacej sie jeszcze kazdorazowo cieczy w wiekszej ilosci niz krypton, podczas gdy odpowiednio do tego stosunek ilosci kryptonu do weglowodorów w wytworzonej parze zostaje przesuniety na rzecz kryptonu. Sposób wykonania we¬ dlug wynalazku polega na tym, iz wytwo¬ rzona pare prowadzi sie do kolumny, z której para ta pochodzi. Para, doplywaja¬ ca z warnika, przynosi, oczywiscie, przy tym z powrotem do kolumny pewna, cho¬ ciaz nieduza, ilosc weglowodorów. Dlatego tez reszte cieczy w warniku nalezy tak od¬ mierzyc, zeby do kolumny nie mogly sie przedostac szkodliwe ilosci weglowodorów.Ewentualnie przy odpowiednio malej resz¬ cie cieklej wytworzona pare calkowicie al* bo czesciowo wprowadza sie do innej ko¬ lumny. W kolumnie tej krypton, zawarty jeszcze w parze tlenu, wyplukuje sie w zwykly sposób. Kolumna jest zaopatrzona, albo w warnik wedlug wynalazku, albo tez w warnik zwykly. Ciecz, pozostala w pierwszym warniku, oraz ciecz, pobrana z warnika drugiej kolumny, obrabia sie da¬ lej za pomoca dowolnego znanego chemicz¬ nego lub fizycznego sposobu rozdzielania i oczyszczania, w celu otrzymania zada¬ nych trudno wrzacych gazów szlachetnych o odpowiednim stopniu czystosci.Przy stosowaniu wydluzonego warnika wedlug wynalazku mozna ciecz, przezna¬ czona do wyparowania, oraz powstajaca pare prowadzic w przeciwpradzie albo wspólkierunkowo, albo tez czesciowo w przeciwpradzie, a czesciowo wspólkierun¬ kowo. Szczególnie korzystne jest stosowa¬ nie pradu wspólkierunkowego, gdyz prze¬ de wszystkim w tym przypadku mozna o- siagnac duze szybkosci przeplywu przy od¬ powiednio malym ^przekroju warnika. W przypadku pracy przeciwpradowej dobrze jest, odpowiednio do malejacej calkowitej ilosci cieczy i pary, stopniowo zmniejszac przekrój warnika.Najprosciej mozna budowac warniki w ksztalcie wezownic, Ogrzewanych z ze¬ wnatrz lub od wewnatrz, W oddzielaczu cieczy, umieszczonym na koncu warnika wydluzonego, oddziela sie nie odparowa¬ na reszte cieczy od powstalej pary. Przy dluzszej pracy warnika pomimo bardzo skutecznego przeplukiwania moglyby jed¬ nakze w pewnych okolicznosciach powstac jeszcze osady weglowodorów na scianach.Zapobiega sie temu stosujac dwa równole¬ gle wlaczone warniki, z których jeden o- czyszcza sie, podczas gdy drugi jest w ru¬ chu. Celem oczyszczania warnika wylacza sie jego doplyw cieczy nie przerywajac p- grzewania, przez co w pewnych okoliczno¬ sciach osiaga sie nieco wyzsza temperature, po czym przez wylaczony warnik przepu¬ szcza sie suchy gaz, usuwajacy stopniowo osady, ewentualnie znajdujace sie na sciankach.Na rysunku fig. 1 i 2 przedstawiaja schematycznie przedmiot wykonania wy¬ nalazku oraz jego odmiane. Do kolumny rektyfikacyjnej 1 (fig. 1) wprowadza sie przewodem 2 powietrze ciekle, przewodem zas 3 — powietrze w postaci pary. Obie ilosci powietrza, a przynajmniej ostatnia, zawieraja gazy szlachetne, wrzace trud¬ niej niz tlen, a przeznaczone do wydziela¬ nia. Splywajaca ciecz dostaje sie do sto¬ sunkowo waskiego i dlugiego warnika 4, w którym plyna w przeciwpradzie ciekly tlen, przeznaczony do wyparowania, oraz powstala para. Dolna czesc warnika posia¬ da mniejszy przekrój niz górna. Ogrzewa¬ nie odbywa sie za pomoca wewnatrz umie¬ szczonej rury 5, przez która przepuszcza sie sprezone powietrze. Powietrze to skra¬ pla sie, po czym przez zawór 6 oraz prze¬ wód 2 wplywa do kolumny. Ciecz, nie wy parowana w warniku, zawierajaca trudno wrzace gazy szlachetne, weglowodory oraz inne trudno wrzace zanieczyszczenia w odpowiednim stezeniu, odprowadza sie z oddzielacza cieczy 7 poprzez zawór 8.Przewód rurowy 9 umozliwia odprowadza- — 3 —nie z powrotem ewentualnie wytworzonej pary przez zawór 10 do kolumny 1. Po pewnym czasie trwania procesu zamyka sie zawory 10 i 11, natomiast otwiera sie za¬ wory 12 i 13 warnika 14. W pierwszej cze¬ sci tego warnika ciecz i para plyna w przeciwpradzie. Natomiast kierunki prze¬ plywu w drugiej czesci, prowadzacej ku górze, sa jednakowe. Powietrze ogrzewaja¬ ce dostaje sie obecnie przez przestawiony zawór trójdrogowy 15 do wezownicy o- grzewajacej 16 wyparnika 14, by po skro¬ pleniu dac ciecz pluczaca do kolumny L Para, wytworzona w pierwszej czesci war¬ nika, plynie bezposrednio z powrotem do kolumny /, natomiast para z drugiej cze¬ sci dostaje sie do rozdzielacza 17, w któ¬ rym oddzielona zostaje ciekla pozostalosc, aby nastepnie przewodem 1$ dostac sie z powrotem do kolumny 1. Ciecz, zawieraja¬ ca gazy szlachetne, odprowadza sie z roz¬ dzielacza 17 przez zawór 19. Mieszanina gazowa, uchodzaca z kolumny przewodem 20, jest ubozsza w tlen, niz doprowadzane powietrze, o ilosc tlenu, usunieta równo¬ czesnie z procesu rektyfikacji, o ile w dol¬ nej czesci kolumny lub warnika nie odcia¬ ga sie jeszcze mniej lub wiecej tlenu w postaci pary. Z gazu prawie wolnego od kryptonu, uchodzacego przewodem 20, czesc oddziela sie, odplywajac przewodem 2/ poprzez zawór trój drogowy 22 do war¬ nika 4 wzglednie 14, przeznaczonego do oczyszczania. Gaz po oczyszczeniu opu¬ szcza warnik przez zawory 23 wzgled¬ nie 24.Fig. 2 przedstawia kolumne 25, do któ¬ rej przewodem 26 doprowadza sie ciekly tlen, zawierajacy krypton i pochodzacy np. z nie przedstawionego na rysunku apara¬ tu rektyfikacyjnego dwustopniowego do rozdzielania powietrza. W dolnym koncu kolumny 25 umieszczony jest warnik 27, w którym wytwarza sie w sposób stosowa¬ ny dotychczas tylko czesc pary, której dal¬ sza czaic powstaje w warniku 28, majacym ksztalt wezownicy. Ciecz tlenowa, prze¬ znaczona do odparowania, i powstala pa¬ ra splywaja w warniku 28 na dól. Poziom cieczy w warniku 27 ponad miejscem, w którym rozpoczyna sie wyparowanie w warniku 25, dobiera sie tak wysoki, aby cisnienie tej cieczy bylo dostateczne do przetlaczania cieczy i pary przez warnik 28 oraz odprowadzania pary przewodem 29 do kolumny 25. Z rozdzielacza 30 od¬ biera sie pozostala ciecz w miejscu 46.Ogrzewanie warnika 27, w którym naste¬ puje wzbogacenie wstepne w krypton, oraz warnika 28 uskutecznia sie np. za pomoca sprezonego azotu, z poprzednio wspomnia¬ nego i nie przedstawionego na rysunku a- paratu do rozdzielania powietrza. Przewo¬ dem 31 dostaje sie azot poprzez wezowni- ce ogrzewajaca 32 do zbiornika 33, otacza¬ jacego warnik 28. Azot, skraplajacy sie wskutek parowania tlenu, mozna dopro¬ wadzac z powrotem do aparatu do roz¬ dzielania powietrza poprzez zawór 34 i przewód 35.Pare, uwolniona w rozdzielaczu 30 od cieczy, mozna w calosci albo czesciowo równiez obrabiac dalej w kolumnie 36; w tym celu zamyka sie albo przymyka zawór 37 i otwiera zawór 38. Ogrzewanie warni¬ ka, nalezacego do kolumny 36, odbywa sie za pomoca wezownicy 39, przez która pro¬ wadzi sie np. sprezone powietrze, skrapla¬ jace sie w niej. Skraplane powietrze mozna doprowadzac do aparatu do rozdzielania powietrza, albo tez, jak uwidoczniono na rysunku, wprowadzac w miejscu 40, jako ciecz pluczaca, do kolumny 36. Kolumna ta posiada jeszcze skraplacz 41, do którego wprowadza sie ciekly azot. Azot ten za pomoca zaworu 42 i przewodu 43 odgale¬ zia sie od cieklego azotu, otrzymanego w zbiorniku 33. W miejscu 44 odprowadza sie ciecz tlenowa, zawierajaca trudno wrzace gazy szlachetne, po czym mieszanine te przerabia sie dalej w odpowiedni sposób.Tlen, w znacznym stopniu uwolniony od — 4 —tych gazów szlachetnych, opuszcza kolum¬ ne 36 w miejscu 45. PL