PL9082B1 - Sposób rozdzielania mieszanin gazowych na skladniki zapomoca skroplenia. - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku sa ulepszenia przy rozdzielaniu mieszanin gazowych zapomoca skroplenia, szcze¬ gólniej przy oddzielaniu wodoru od zmie¬ szanych z nim innych gazów, przyczem w celu uproszczenia opisu rozpatrzony zo¬ stanie jedynie sposób wyosabniania wo¬ doru.Znana jest obróbka mieszaniny gazo¬ wej zawierajace-j wodór polegajaca na tern, ze sprezony wodór, wydostajacy sie z konca zespolu rur, poddany zostaje dzialaniu stopniowo coraz nizszej tempe¬ ratury, dzieki czemu dokonywa sie kilka¬ krotne skroplenie, przyczem produkty mniej lotne odprowadza sie zpowrotem, przeprowadza sie bezposrednio albo po pewnem ogrzaniu do silnika celem roz¬ prezenia i oziebienia, poczem wodór ozie¬ biony odprowadza sie do plaszcza, ota¬ czajacego koniec zespolu rurowego, przez co podtrzymuje sie niska temperature te¬ go ostatniego.Przedmiotem niniejszego wynalazku sa ulepszenia wyzej podanego sposobu. Po¬ legaja one na tern, ze zamiast poddawac wodór rozprezaniu bezposrednio albo po uprzedniem podgrzaniu go w osobnym a- paracie, nip. w skraplaczu, ogrzewa sie go w kolumnie rozdzielczej zapomoca zetkniecia go z mieszanina gazowa pod¬ dana rozdzielaniu.W czesci wiazki rur przeznaczonej do wodoru rozprezonego, efekt chlodzenia wodorem, którego masa cieplna jest mniejsza od masy cieplnej tej mieszani¬ ny o ilosc skroplin wytworzonych w tym przedziale i splywajacych do przedzia¬ lów nizszych, zostaje zwiekszony o efekt xhk)gzenia* wodorem sprezonym; masa %ilpW pzj^iafaca, zamiast byc mniej- sza^od misy cieplnej wznoszacej sie mie¬ szaniny gazowej, jest od niej wieksza, po¬ niewaz zuzytkowuje sie równiez mase cieplna wodoru sprezonego, skutkiem tego oziebiana mieszanina gazowa moze osia¬ gnac nizsza temperature z korzyscia dla czystosci wodoru. Poza tern ogrzewanie sie wodoru sprezonego jest stopniowe bez gwaltownych skoków temperatury. Jed¬ noczesnie wodór sprezony moze w najko¬ rzystniejszych warunkach ulec rozpreze¬ niu, przyczem unika sie strat ciepla spo¬ tykanych przy uzyciu skraplacza ze¬ wnetrznego.Na zalaczonym rysunku przedstawiono schematycznie dwa przyklady wylkonajnia wynalazku.Na fig. 1, wyjasniajacej przeróbke np. gazu z pieca koksowego, Af oznacza dol¬ na czesc kolumny rozdzielczej, w której skrapla sie przedewszystkiem metan i ga¬ zy analogiczne. Wznoszace sie gazy prze¬ chodza nastepnie przez przedzial C do rur T czesci wyzszej N kolumny, gdzie w dalszym ciagu skraplaja sie nastepnie skladniki, które w stanie cieklym zebrane w zbiorniku D przez kurek V wprowadza sie do zbiornika A tak, zeby rury T na odpowiednim poziomie byly zanurzone w cieczy.Skraplanie w rurach T ponizej czesci N odbywa sie przy pomocy zimna cieczy spadajacej nazewnatrz ze zbiornika A, zas powyzej czesci N przy pomocy zimna wodoru rozprezonego, doprowadzanego przez R i odprowadzanego pr?ez E, a na calej wysokosci N dzieki zimnu wodoru sprezonego, który po dojsciu w górze rur T do górnego zbiornika G, przechodzi zpo- wrotem zgóry nadól przez wiazke rur /, umieszczonych w rurach 7\ Przez T wzno¬ si sie mieszanina gazowa, z która w ten sposób wodór sprezony wchodzi w kon¬ takt posredni. Tak ogrzany wodór, zebra¬ ny w F, przechodzi celem rozprezenia do S i stad przez R wraca, aby oziebiac gór¬ na czesc wiazki rur, jak to powiedziano powyzej. W razie potrzeby na drodze wo¬ doru z F do rozprezacza S, dla lepszego ogrzania, mozna wlaczyc skraplacz, zasi¬ lany czescia gazów, przeznaczonych do przeróbki, przy ich wyjsciu z wymienia¬ czy.Jest szczególnie waznem, zeby wodór, otrzymywany niniejszym sposobem, nie zostal zanieczyszczony przez ciecze po¬ rwane 'przypadkowo poprzez rury T, wskutek wadliwego dzialania kurka V lub z jakiejkolwiek innej przyczyny. W tym celu rura K wystajaca mniej niz inne ru¬ ry ponad plyta górnego zbiornika G ga¬ zu, utrzymujaca rury T, i zanurzona w cie¬ czy zbiornika D, sluzy do ewentualnego automatycznego odprowadzania cieklych zanieczyszczen do zbiornika D.Urzadzenie to mozna zreszta stosowac we wszystkich wypadkach analogicznych.Zamiast wodowskazem mozna z tym sa¬ mym skutkiem zaopatrzyc te rure w maly otwór wylotowy.Na fig. 2 dotyczacej przeróbki gazu wodnego lub gazów analogicznych prze¬ rabiany gaz po wyjsciu z wymieniaczy do¬ staje sie do N u dolu kolumny rozdziel¬ czej, wznosi sie w rurach T jednej wiazki, tracac stopniowo swój tlenek wegla (e^ wentualnie azot), który scieka do dolne¬ go zbiornika D, skad przez kurek V wzno¬ si sie znowu i przelewa dokola wiazki.Sprezony wodór doplywajacy do szczytu wiazki T, jak w aparacie poprzednim, do¬ staje sie do rurek /, znajdujacych sie we¬ wnatrz rur T, siegajacych az do dolu ko- — 2 —% lumny rozdzielczej i otwartych do zbior¬ nika F, skad wodór sprezony przechodzi do rozprezacza S a stad, po rozprezeniu, przez R — na wierzcholek wiazki rur, która oplywa; Przez E* wodór wydostaje sie i przechodzi do wymieniacza tempera¬ tur.Ogrzanie wodoru jest tu doskonalsze niz w poprzednim aparacie, poniewaz jest posuniete prawie do temperatury grani¬ czacej z temperatura gazów wchodzacych do kolumny rozdzielczej, a rozprezenie jego (wodoru) moze sie odbywac bezpo¬ srednio w warunkach lepszych niz w apa¬ racie poprzednim. Tak samo jak w po¬ przednim aparacie, rura K, malo wysta¬ jaca ponad plyte zbiornika górnego i po¬ grazona w plynie sciekajacym do dolne¬ go zbiornika D, sluzy do odprowadzania nadól cieczy przypadkowo porwanych w rurach T.Oczywiscie ogrzewanie sprezonego wo¬ doru az do temperatury graniczacej z tem¬ peratura gazów doprowadzanych do ko¬ lumny rozdzielczej mozna stosowac w wy¬ padku mieszanin gazowych bardziej zlozo¬ nych niz gaz wodny: wystarczyloby w tym wypadku zastosowanie kilkoczlono- wego urzadzenia, zaopatrzonego w wiazki rur z kilkoma zbiornikami dla róznych tworzacych sie cieczy.Wodór wychodzacy z rozprezacza mozna doprowadzac wprost do wierzchol¬ ka wiazki jak w wypadku wedlug fig* 2, mozna go równiez uzyc do skroplenia po¬ mocniczego azotu, który w stanie cieklym odprowadza sie do specjalnego przedzia¬ lu kolumny rozdzielczej, znajdujacego sie w górze wokól wiazki T, aby w ten spo¬ sób przez parowanie azotu ostatecznie o- czyscic siprezony wodór. Jesli azot skro¬ plic rozprezonym wodorem pod dosta- tecznem cisnieniem, to mozna go przepro¬ wadzic do kolumny rektyfikacyjnej, gdzie sluzy do plókania sprezonego wodoru, od¬ prowadzanego u góry wiazki T, poniewaz usuwa energicznie tlenek wegla. Oczywi¬ scie ten ostatni wypadek mozna stosowac w razie gdy znaczna zawartosc azotu w wodorze nie stanowi niedogodnosci. Nale¬ zy zaznaczyc, ze mieszaniny gazowe pod¬ dawane obróbce w celu odciagniecia wo¬ doru zawieraja zawsze mniej lub wiecej azotu, wiec skutkiem bardzo niskiej tem¬ peratury, jaka osiagaja gazy obrabiane wedlug niniejszego wynalazku, azot ten w znacznej czesci ulega skropleniu w wy¬ zej opisanych aparatach, u szczytu rur T a plókanie polaczone z niska tempera¬ tura pozwala na bardzo dokladne usunie¬ cie tlenku wegla.Czasami usuniecie azotu z wodoru w górnej czesci T moze wplywac szkodli¬ wie na dzialanie rozprezacza, skutkiem braku smaru. Niedogodnosc te mozna usu¬ nac przez zastosowanie nowego ulepsze¬ nia w oziebianiu, a mianowicie doprowa¬ dzajac do rozprezacza pewna ilosc spre¬ zonego azotu oziebionego w wymieniaczu, np. w wypadku gazów z pieców kokso¬ wych — etylenu i czesci metanu skroplo¬ nych wczesniej.Brakowi azotu mozna równiez zara¬ dzic, ogrzewajac pod cisnieniem ciecze bogate w azot, który sie doprowadza z górnego zbiornika do malej kolumny rek¬ tyfikacyjnej 'zgodnie, z patentem trancu- skittn Nr 549 711 z dnia 3.6 1924, tak, zeby powracal do gazów wznoszacych sie w o- statnim czlonie wiazki i powodowal w ten sposób obfitsze plókanie, a skutkiem tego dokladniejsze usuniecie tlenku wegla, przyczem pewna ilosc azotu lacznie z wo¬ dorem zmusza sie w górze wiazki do wej¬ scia do rozprezacza. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób rozkladania mieszanin ga¬ zowych na skladniki, zapomoca skrapla¬ nia czastkowego, w szczególnosci w celu odciagniecia gazu bogatego w wodór, zna- — 3mienny tern, ze jednoczesnie osobno wpra¬ wia sie w krazenie sprezony nieskroplony oddzielony gaz przed jego rozprezeniem oraz oddzielony gaz rozprezony w prze- ciwpradzie i w posrednim kontakcie z ta- kiemi samemi porcjami mieszaniny gazo¬ wej poddawanej skraplaniu.

2. Sposób wedlug zastrz, 1, zna¬ mienny tern, ze krazenie sprezonego od¬ dzielonego nieskroplonego gazu w kierun¬ ku przeciwnym do kierunku krazenia gazu poddawanego skraplaniu prowadzi sie dalej w tym samym kierunku w czesciach aparatu poza przedzialem, w którym kra¬ zy rozprezony gaz nieskroplony, i. j. w czesciach, gdzie skraplanie odbywa sie przez parowanie skroplonych czesci mie¬ szaniny gazowej.

3. Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug zastrz, 1 i 2, znamienne tern, ze posiada zespól pionowych rur do wzno¬ szenia sie mieszaniny gazowej oraz zespól pionowych rur, w których krazy ku dolo¬ wi oddzielony sprezony gaz nieskroplo¬ ny, przyczem kazda rura drugiego zespo¬ lu umieszczona jest wewnatrz odpowied¬ niej rury pierwszego zespolu- oraz znaj¬ dujaca sie w górnej czesci wymienionego zespolu rur i polaczona z nim komore, a takze komore, znajdujaca sie w dolnej czesci drugiego zespolu rur.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tern, ze ciecze ewentualnie porwane przez gazy wznoszace sie przez zespól rur, stanowiacy czesc urzadzenia; zawraca sie do zbiornika cieczy polaczo¬ nego z wymienionym zespolem rur zapo- moca przewodu, którego koniec jest zanu¬ rzony w cieczy w zbiorniku albo tez jest zaopatrzony w otwór wylotowy o malej srednicy. ,,L'Air Li q uri de" S-te A n o n y m e p o u r l'E t u d e e t TE x p 1 o i t a t i o n des Procedes Georges Claude. Zastepca: I. Myszczyriski, rzecznik patentowy,Tial wDo opisu patentowego Nr 9082. "Hcf.ft 4 K t kf h i_T ®v li W * A Ty H T T Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL