CH157133A - Verfahren zum Trennen der Bestandteile eines ternären Gasgemisches. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Trennen der Bestandteile eines     ternären    Gasgemisches.    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum  Trennen der Bestandteile eines     ternären    Gas  gemisches durch Tiefkühlung mittelst zwei  stufiger Rektifikation.  



  Das Verfahren besteht darin,     dass    nur ein  Teil der in der zweiten     Rektifikationssäule     gewonnenen Komponenten von höchstem und  mittlerem Siedepunkt in die dritte     Rektifi-          hationssäule    eingeführt wird und     dass    ferner  bereits in der ersten Säule auf Gewinnung  der     niedrigst    siedenden Komponente in hoch  prozentiger Form gearbeitet wird, von wel  cher ein gasförmiger Teil unter dem in dieser  Säule herrschenden Druck entnommen und  zur     Beheizung    und indirekten Kühlung der  dritten     Rektifikationssäule    verwendet wird.  



  Das Verfahren soll an dem Beispiel der  Zerlegung von Luft unter gleichzeitiger Ge  winnung von Argon in einer dritten     Rektifl-          kationssäule    näher erläutert werden.  



  Nach der vorliegenden Erfindung kann  eine wesentliche Vereinfachung und Verbil-         ligung    der     Argongewinnung    in Verbindung  mit dem Verfahren der     zweistufigen    Rekti  fikation der Luft<B>(D.</B> R. P. 203814) z.

   B. auf  folgende Weise erzielt werden: In der ersten       Rektifikationsstufe    wird Stickstoff unter einem  Druck gewonnen, welcher für die Konden  sation desselben in der sauerstoffreichen Flüs  sigkeit am untern Ende der     Argonsäule        ans-          reicht.    Ein Teil dieses Stickstoffes wird nun  gasförmig aus der ersten Säule entnommen  und für die     Beheizung    und indirekte Kühlung  der     Argonsäule    verwendet.

   Bisher wurde  dieser Stickstoff, soweit er nicht flüssig wie  der auf die erste     Rektifikationssäule    zurück  kehrt, für die Auswaschung des Sauerstoffes  aus     deD        Stickstoffdämpfen    der zweiten     Rek-          ti:fikationssäule    verwendet, und für diesen  Zweck so viel flüssiger Stickstoff, wie nur  irgendwie verfügbar war, verwendet, um die  Auswaschung möglichst vollständig zu ge  stalten. Die Entnahme des Stickstoffes für  die     Argonsäule    schien von vornherein unver-      einbar mit der Forderung einer hohen Sauer  stoffausbeute     bezw.    der Gewinnung praktisch  reinen Stickstoffes.  



  Ein Teil des     sauerstoffreichen    Gemisches  wird nun in der     Argonsäule    weiter verarbei  tet. Gleichzeitig wird in der ersten Säule auf  hochprozentigen Stickstoff gearbeitet und in  der zweiten Säule durch Vermehrung der  Bodenzahl oder Erhöhung des Wirkungs  grades die Rektifikation verbessert. Es wurde  gefunden,     dass    die Entziehung des Argons  aus der zweiten Säule die Trennung von  Sauerstoff und Stickstoff begünstigt und den  ungünstigen     Einfluss    der Verringerung der       WaschstickstoffmeDge    kompensiert.  



  In der Figur ist ein Beispiel einer Ein  richtung zur Ausführung des soeben beschrie  benen     Verfahrers    zur Zerlegung von Luft  unter gleichzeitiger Gewinnung von Argon  dargestellt.<B>1</B> und 2 stellen die beiden     Rek-          tifikationssäuleii    eines     Zweisäulenapparates     dar, wie er für die Gewinnung von Sauer  stoff und Stickstoff üblich ist.<B>3</B> ist die     Ar-          gon-Rektifikationssäule,    in welche durch die  Röhre 4 das     Argon-Sauerstoffgemisch    eintritt.

    Die Drucksäule<B>1</B> besitzt so     vielBöden,        dass     man an ihrem obern Ende auf Stickstoff mit       ungefähr   <B>1</B>     %        Sauerstoff        kommt.        Die        zweite     Säule 2 wird so gross gemacht,     dass    ihre  Wirkung der von<B>15</B> idealen     Rektifikations-          böden    gleichkommt. Dadurch gelingt es, die  abziehenden     Stickstoffdämpfe    bis auf -einen  Gehalt von etwa 2<B>0 '</B>     /o    Sauerstoff zu reinigen.

    Zur     Beheizung    und indirekten Kühlung der       Argonsäule    wird aus dem Stickstoffkonden  sator<B>5</B> oder unterhalb desselben ein Teil des  selben ein Teil des     Stickstoffes    gasförmig  unter dem in Säule<B>1</B> herrschenden Druck  von     ca.   <B>5</B> atü entnommen und in der Rohr  schlange<B>6</B> des     Argonverdampfungsgefässes   <B>7</B>  verflüssigt, sodann nach Entspannung im  Ventil<B>8</B> als Kühlflüssigkeit in den Konden  sator<B>9</B> aufgegeben. Der verdampfte, bei<B>10</B>  austretende Stickstoff kann mit dem bei<B>11</B>  aus der zweiten Säule kommenden Stickstoff  zusammen zu dem     Gegenstromaustauscher     geführt werden.

      In die     Argonsäule   <B>3</B> wird bei der be  schriebenen Arbeitsweise nur ein Teil des in  der Säule 2 gewonnenen Sauerstoffes, z. B.  die Hälfte desselben, eingeführt. Wird in  der Säule 2 bis auf Sauerstoff über<B>99</B>     11/o     Reinheit gearbeitet, wie es den jetzigen in  dustriellen Anforderungen entspricht, so     lässt     sich bei der Weiterverarbeitung dieses Sauer  stoffes nur sehr wenig Argon gewinnen. Des  halb wird der in der     Argonsäule    zu verar  beitende Sauerstoff zweckmässig in flüssiger  Form an einer höheren Stelle der Säule 2  entnommen, wo die Flüssigkeit einen Sauer  stoffgehalt zwischen<B>90</B>     und   <B>98</B> > aufweist.

    Im untern Teil der Säule<B>3</B> wird dieser  Sauerstoff auf die gleiche oder eine höhere  Reinheit wie in der Säule 2 gebracht. Die  untern Teile der beiden Säulen sind also be  züglich der Flüssigkeit parallel geschaltet.  Bei dieser Arbeitsweise ist es möglich, einen  erheblichen Teil des in der verarbeiteten  Luft enthaltenen Argons bei 12 zu entneh  men,     und    zwar in Form eines Gemisches,       das        50        bis        90        %        Argon        enthält.        Es        gelingt     also nach dem Verfahren,

   in einem einfachen  Arbeitsgange aus der Luft gleichzeitig prak  tisch reinen Sauerstoff, Stickstoff und Argon  zu gewinnen.  



  Das beispielsweise beschriebene Verfahren  ist. auch für die Zerlegung von andern     ter-          nären    Gemischen anwendbar, in welchen ein  Gas von niederem Lind ein Gas von hohem  Siedepunkt vorhanden ist und neben der  Gewinnung dieser Gase auch ein Gas von  mittlerem Siedepunkt für sich gewonnen  werden soll, wobei an die Stelle des Argons  das Gas mit mittlerem Siedepunkt tritt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Trennen der Bestandteile eines ternären Gasgemisches durch Tiefküh lung mittelst zweistufiger Rektifikation, da durch gekennzeichnet, dass bei der Zerlegung durch zweistufige Rektifikation nur ein Teil der in der zweiten Rektifikationssäule ge wonnenen Komponenten von höchstem und mittlerem Siedepunkt in die dritte Rektifi- kationssäule eingeführt wird, und dass ferner bereits in der ersten Säule auf Gewinnung der niedrigst siedenden Komponente in hoch prozentiger Form gearbeitet wird,

   von wel- eher ein gasförmiger Teil unter dem in dieser Säule herrschenden Druck entnommen und zur Beheizung und indirekten Kühlung der dritten Rektifikationssäule verwendet wird. UNTERANSPR-UCII: Verfahren nach Patentansprucb, zur Ge winnung von Argon aus Luft, dadurch ge- kennzeichnet, dass das auf Argon zu verar- beiWnde Gemisch an einer Stelle der Rekti- fikationssäule entnommen wird, wo der Sauerstoffgehalt<B>90 - 98</B> 0//o beträgt.