DE550686C

DE550686C - Verfahren zum Zerlegen von Gasgemischen unter Abscheidung der leicht kondensierbarenBestandteile in fluessiger oder fester Form

Info

Publication number: DE550686C
Application number: DE1930550686D
Authority: DE
Original assignee: ETUDE ET L EXPL DES PROCEDES G; Air Liquide SA
Current assignee: ETUDE ET L EXPL DES PROCEDES G; Air Liquide SA
Priority date: 1930-03-05
Filing date: 1930-03-05
Publication date: 1932-05-13
Also published as: GB359279A; US1976933A; FR711577A

Description

Bei der Zerlegung von Gasgemischen durch Kälte ist es bereits bekannt, gewisse Bestandteile in festem Zustand abzuscheiden, doch rufen die so gebildeten Ablagerungen bald eine Verstopfung der Vorrichtungen hervor. Diese Ablagerungen müssen dann beseitigt werden, und zu diesem Zweck hat man bereits mehrere Verfahren vorgeschlagen, die im wesentlichen darin bestehen, daß man durch die verstopfte Vorrichtung verhältnismäßig warme Gase hindurchleitet, wie z. B. das zu trennende Gas selbst oder gewisse abgetrennte Bestandteile desselben.
Diese Verfahren weisen den Nachteil auf, daß bei ihnen der Kälteinhalt der Gase, die zur Entfernung der festen Verstopfungen gedient haben, schlecht oder gar nicht ausgenutzt wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei

^a° welchem die Wiedergewinnung des Kälteinhalts eines Bestandteiles eines Gasgemisches dadurch erfolgt, daß dieser Bestandteil in zwei in an sich bekannter Weise abwechselnd als Kondensator und als Ver-

^a5 dämpfer arbeitenden Vorrichtungen in flüssiger oder fester Form kondensiert bzw. verdampft oder sublimiert wird. Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Kondensation und die Verdampfung oder Sublimation des zu trennenden Bestandteiles in den zwei abwechselnd arbeitenden Vorrichtungen nacheinander mit Hilfe eines Mediums durchführt, das zweckmäßig unter Druck steht und in einem geschlossenen Kreislauf dahinströmt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung für die Abtrennung von Acetylen aus einem Gemisch desselben mit schwer kondensierbaren Gasen, wie z. B. Wasserstoff, schematisch dargestellt.

Das bei 1 eintretende Gasgemisch, welches beispielsweise unter atmosphärischem Druck steht, strömt zuerst durch einen Austauscher 2 mit zwei Abteilungen, von denen jede abwechselnd durch eines der Produkte der Trennung, Wasserstoff oder Acetylen, durchströmt wird.

Das so gekühlte Gasgemisch wird durch das Umschaltventil 3 entweder nach dem Austauscher 4 oder nach dem Austauscher 5 geleitet, die abwechselnd als Kondensator und als Verdampfer für das Acetylen arbeiten.

Es sei zuerst angenommen, daß das Gasgemisch in den als Kondensator arbeitenden Austauscher 4 geleitet wird. In diesem Austauscher 4 umströmt das Gasgemisch die Rohre 4' eines Rohrbündels, in welchem das weiter erwähnte, im geschlossenen Kreislauf ciahinströmende Mittel durchgeleitet wird. Das Acetylen lagert sich in fester Form um diese Rohre ab. Der Wasserstoff gelangt

durch die Leitung 6 in die Rohre 7 der linken Abteilung des Austauschers 2, um ihn dann bei 8 zu verlassen.

Gleichzeitig arbeitet der Austauscher 5 als Verdampfer, wobei das Acetylen, das sich an den Rohren 9 des Austauschers 5 in fester Form abgeschieden hat, durch den Durchgang des im Kreislauf strömenden Mittels durch die Rohre 9 verdampft oder sublimiert wird, »o Dieses Acetylen strömt durch die Leitung 10 in die Rohre 11 des Rohrbündels der rechten Abteilung 2 der Austauscher und tritt endlich bei 12 aus.

Die gleichzeitige Kondensation und Ver- »5 dampfung des Acetylens in den entsprechenden Austauschern 4 und 5 wird mit Hilfe eines in einem geschlossenen Kreislauf unter Druck strömenden Mediums, beispielsweise Stickstoff, erhalten.

Zu diesem Zwecke wird dieser Stickstoff von einem Verdichter 13 über den Austauscher 14 und die Rohrleitung 15 in die Rohre 9 des Austauschers 5 gedrückt, wo er die Verdampfung, des Acetylens veranlaßt; ^a5 der so gekühlte Stickstoff strömt durch ein Entspannungsventil 16 oder durch eine mit äußerer Arbeitsleistung arbeitende Entspanmingsmaschine, die die zum Ausgleich der Kälteverluste der Vorrichtung nötige Kälte zuliefert, und durchströmt dann die Rohre 4' des Austauschers 4, wo er die Kondensation des Acetylens bewirkt und sich dabei erwärmt, woTauf er durch die Leitung 17 über . den Austauscher 14 zum Verdichter 13 zurückkehrt.

Nach einer gewissen Zeit werden die Umschaltventile 3, 18 uiid 19 sowie das Entspannungsventil 16 selbsttätig umgeschaltet. Auf diese Weise wird das Gasgemisch in den als Kondensator arbeitenden Austauscher 5 geleitet. Der Austauscher 4 arbeitet dann als Verdampfer. Der Wasserstoff tritt dann bei 12 und das Acetylen bei 8 aus. Gleichzeitig wird der Kreislauf des Hilfsmittels umgeschaltet und erfolgt dann in der Richtung 14-17, 4, S, 15 und 14.

Bei dieser Vorrichtung wird stets das kalte Acetylen in größeren Durchgängen um die von dem Hilfsgas durchflossenen Rohre des als Kondensator wirkenden Austauschers geleitet, so daß jede Gefahr einer Verstopfung durch das kalte Acetylen vermieden wird. Andererseits erfolgt der Wärmeaustausch in den Kondensatoren zwischen Gasen von sehr verschiedenen Drücken, wodurch die Kälteübertragung" wesentlich erleichtert wird.

Der Hilfskreislauf dient also hier nicht nur als Übertragungsmittel, sondern gleichzeitig auch zur Abkühlung der Vorrichtung bei der Inbetriebsetzung.. Während des Betriebes werden die unvermeidlichen Kälteverluste durch freie Entspannung oder durch Entspannung mit äußerer Arbeitsleistung in diesen Hilfskreislauf in wirtschaftlicher Weise ausgeglichen.

Man kann die zu behandelnden Gase auch unter atmosphärischen oder unter noch geringeren Drücken verwenden, um jede Gefahr einer Bildung von flüssigem Acetylen zu vermeiden.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Zerlegung yon Gasgemischen unter Abscheidung der leicht kondensierbaren Bestandteile in flüssiger oder fester Form in zwei abwechselnd von dem Gasgemisch durchstrichenen, als Kondensator und als Verdampfer oder Sublimator arbeitenden Wärmeaustauschern, dadurch gekennzeichnet, daß in diesen abwechselnd die leicht kondensierbaren Bestandteile durch ein entsprechend kaltes Hilfsgas kondensiert werden, wobei sie. das Hilfsgas erwärmen und nach Umschaltung der Wärmeaustauscher und des Kreislaufs des Hilfsgases durch dieses, jedoch im anderen Wärmeaustauscher erwärmte Hilfsgas wieder verdampft oder sublimiert werden, wobei sie das Hilfsgas entsprechend abkühlen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsgas -zwecks Deckung der Kälteverluste einer Entspannung durch ein Entspannungsventil oder durch eine Entspannungsmasehine unterworfen wird.

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3. Verfahren zur Abscheidung- von Acetylen aus Gasgemischen nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensation und die Wiederverdampfung der leicht kondensierbaren Bestandteile unter atmosphärischem oder noch niedrigerem Druck vorgenommen wird, um die Bildung von flüssigem Ace- ^1O5 tylen auszuschließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen