62497. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nehezen kondenzálható gázkeverékeknek, különösen levegőnek a beáramló gázoknak az ellenáramban eltávozó gázok útján való előhűtése mellett lehetőleg a diabetikus expanzió segélyével való csöppfolyósítására és szétválasztására
nitrogén áramlik be úgy, hogy rektifikálás és deflegmálás segélyével tökéletes elválasztás létesíthető. Az első csőkigyó vagy melegkicserélő-berendezés esetleg elhagyható, a második ellenben nem. Az 1—5. ábrákon az eljárás kivitelére alkalmas berendezések több foganatosítási alakja vázlatosan van föltüntetve. Az eljárás összes változatainál a leghidegebb helyen keletkezett folyadékot melegebb helyre vezetjük. Ezáltal azt a fontos előnyt érjük el, hogy először a hideg kipuflfogási gázok közvetlenül az expanziógépből való kilépésük után függélyesen vagy ferdén fölülről lefelé, az alulról fölfelé emelkedő friss gázmennyiséggel vagy gázkeverékkel ellenáramlásban folynak, másodszor a melegkicserélő-berendezésben ily módon az állandó hőmérsékleti állapot a legfölső hideg helytől lefelé a melegkicserélő-berendezés falainak mindkét oldalán fokozatosan áll be. Ezáltal elérjük azt, hogy a melegkicserélő-berejidezés belső falain folyadék csapódik le és mivel a folyadék saját súlya következtében lefelé az emelkedő gázárammal szemben halad, a gázáramhoz a könnyen elgőzölögtethető alkatrészek számos fokozatban kevertetnek hozzá, ellenben a nehezen cseppfolyósítható alkatrészek elvonatnak anélkül, hogy külön hűtőfolyadék alkalmazása válnék szükségessé, mivel a jelen esetben a szükséges hideget a hűtőgázok szolgáltatják. A hőmérsékletnek egészen az expanziógépig való csökkenése azonban azon rendkívül fontos cél elérését teszi lehetővé, hogy az expanziógépbe főként csak nehezen kondenzálható gázokat, tehát levegő földolgozásánál meglehetősen tiszta nitrogént adagolhatunk. Ezen munkafolyamat kivitelére az 1. ábrán vázlatosan föltüntetett berendezés alkalmazható. A belső (g) elválasztókészüléket körülvevő ellenáramú készülék (a, b)-vel, az expanziógép vagy fojtási hely (c)-vel éz az ellenáramú készülék és a (c) expanzióberendezés vagy fojtási hely közé kapcsolt rektifikáló oszlop (d, e)-vel van jelölve. A berendezés működésmódja a következő: Az (a, b) ellenáramú készülékbe a friss levegő a nyil irányában lép be, a (b) csöveken áthalad, alul (l)-nél a rektifikáló oszlopba jut, ahol folyadék gyűlhet Össze, ezután alulról fölfelé az oszlopon, ill. a (g) csöveken át a (c) expanziógéphez vagy fojtási helyhez, innen függélyesen vagy ferdén fölülről lefelé a (d) melegkicserélőberendezésen, ezt követőleg az (a, b) ellenáramú készülék (a) terén át v a nyil irányában a szabadba, ill. egy föl nem tüntetett gyűjtőtartályba vagy egy föl nem tüntetett alacsony nyomású szivattyú szívóvezetékébe jut. A (d) rektifikáló oszlop tetszőleges módon lehet kiképezve. Az eljárást azáltal tökéletesítjük, hogy a cseppfolyósítást és egyidejűleg a váltakozó hevítés és elgőzölögtetés okozta többszörös rektifikálást az expanzió előtt létesítjük. A fölváltva kondenzációval és elgőzölögtetéssel dolgozó eljárás kivihetősége a kondenzációt tekintve «Baly» a nitrogénnek a folyadékból való erősebb elgőzölődésére vonatkozó elgőzölögtetési kísérletein alapszik. Baly kísérletei azt mutatták, hogy a folyékony levegőt, ill. annak telített gőzeit erősen hűtve, a gőzben lévő oxigén és nitrogén aránya oly módon változik, hogy a nitrogéntartalom lényegesen nő, megfordítva azonban a folyadékban lévő oxigéntartalom megfelelően emelkedik. A kondenzáció létesítésére az emelkedő gőzáram és a lecsurgó folyadék hőmérsékletének csökkentése az eltávozó alacsonyabb hőmérsékletű expanziógázok segélyével, levegőnél tehát nitrogéngőzökkel történhet, melyek ellenáramban az oszlopon át visszavezettetnek. Az expanziógázokat ezen munkaeljárásnál a rektifikáló oszlopokban a fűtőelemektől elválasztott hűtőelemeken, csőhűtőn, hűtőkigyón vagy hasonlón vezetjük át. Emellett előnyös, ha az expanziógázok hőmérséklete a hűtő fölső huzamai közelében belépő folyadék, sőt a gázalakban távozó alkatrészek cseppfolyósítási hőmérsékleténél is állandóan alacsonyabb értéken marad; a gázok fölül az elválasztott nitrogén kilépési helyén vezettetnek be és a folyékony oxigén gyűjtőhelyén vezettetnek el.
