107464. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a kondenzációs nyomás csökkentésére nyers oxigénnek egyenáramú rektifikáló csergedeztető-gőzösítő-üzemben való gyártására

— 2 — 75%-os folyadék fog 50% 02

-tartalmú kondenzálódó gázzal szemben elgőzölögni. Az 5Ü%-os folyadék elgőzölési hőfoka —191.3". míg a nitrogén —195.5°-nál folyósod ik, a 5 75%-os folyadék —187.5°-nál gőzölög el, míg az 50%-os Oo-tartalmú gázelegy —191.5°-nál folyósodik. Láthatjuk, hogy itten csak kb. 4° hőmérsékkiilönbségeket kell a kondenzálandó 10 levegő és az elgőzösítendő folyadék között létesítendő megfelelő nyomáskülönbséggel ellensúlyozni. Minthogy a sűrítési munka a hőfokkülönbözettel lineáris viszonyban AT

an, az 15 ismert eljáráshoz képest a tulajdonképeni levegő-szétbontásnál az elméleti energiáin egtakiarít ás ilyen esetben kereken 50%. A csergedeztető elgőzösítőben azonban a folyamatok nem olyan egyszerűek, mint 20 azt a fentiekben ideiglenesen jeleztük, mert a fent az elgőzösítőbe betáplált 50% Oo-tartalmú folyadékból előbb megint csalk 21% 02-tartalmú gőz keletkezik s csak az elgőzösítő alsó végében elpárolgó utolsó, 25 már 75% Oa-tartalmú folyadékból fog 50% Oo-tartalmú gőz képződni, vagyis az elgőzösítőben átlagban 50+21 = 35.5% 02-tartalmú gőz képződik a megkívánt 50%-os gőz helyett. 30 Ahhoz, hogy átlagban 50%-os gőz keletkezzék, a folyadéknak az elgőzösítő alsó végében annyira dúsnak kellene lennie, hogy 79%-os gőzt fejlesszen, ehhez 91%-osnak kellene a folyadéknak lennie, az ilyen 35 folyadék csak 184°-nál forr, s ez viszont 7.5° hőfokkülönbségnek felelne meg, vagyis így nem jutnánk energiamegtakarításhoz, mert a szifkségelt sűrítési fok a legkedvezőtlenebb esethez, vagyis a legnagyobb 40 hőfokkülönbséghez igazodik, még ha az elgőzösítő felső végében a hőfokkülönbség lényegesen kisebb is. A találmány értelmében azonban nemcsak hogy az elgőzösítő-oldalon a folyé-45 kony gázelegyet a kondenzátor-oldalon kondenzálódó levegővel ellenáramban vezetjük, hanem a folyadékot még a leesergedező-folyadékkal egyenáramban vezetett gőzökkel hűtjük és a gőzök magasabb 50 nitrogén-parciál-nyomásával megóvjuk attól, hogy túlságosan dúsúljon oxigénben. A legelőbb keletkező gőzök 21% 02-tartalmuak és 191.5° hőmérséküek; az elgőzösítő közepén a folyadék 02-tartalma 55 kb. 60% (189.50), alsó végén pedig kb. 75% (187.5°) legyen. A magasabb helyen keletkező gőzöknek nagyobb a nitrogénparciál-nyomása, mint az elgőzösítőoldal egy mélyebb pontján a folyadéké. A gőzök tehát a folyadékból való nitrogén- 60 elpárolgást annyira hátráltatják, hogy a folyadék nem tud 75% O2 tartalmat lényegesen meghaladó mérvig koncentrálódni. A gőzök ellenben lefelé haladtukban a 65 folyadék 02-tartalmának rovására többet dúsúlnak oxigénben, mint nitrogénben s a folyadéknak még egy kevés nitrogént adnak le, figy, hogy elérhetjük, hogy a gőzök végül kb. 50% 02-tartalmúak lesz- 70 nek, anélkül, hogy a folyadék 80% 02

-tartalomnál dúsabbá váljon s ennek megfelelően —187° fölé melegedjen. Ily módon tehát — a levegő felbontásának történetéhen először tudatosan — 75 fordított rektifikálást idézünk elő a gőzöknek a folyadékkal való egyenáramú vezetése közben, hogy a gőz oxigénben, a folyadék pedig nitrogénben legyen dúsabb s ezáltal bontási energiát takarít- 80 sunlc meg. Összefoglalva tehát, az eljárás egészében, az oxigéndús folyékony gázelegy az elgőzösítő-oldalon felülről lefelé csurog, ínég pedig az elgőzölgő oxigénnel egyen- 85 áramban, mimellett mindkettő ellenáramban mozog a kondenzálandó levegőhöz képest, mely a kondenzátor-oldalon alulról felfelé áramlik, még pedig a kondenzáláskor keletkező folyadékkal ellen- 90 áramban, mi mellett mindkettő ellenáram. A német 479.331 szabadalom ugyan már ismertetett olyan eljárást gázelegyek bontására, melynél az elgőzölendő folyadékot felülről lefelé kaszkádszerűen 95 vezetik át az elgőzölőn, melynek másik oldalán a felbontandó gázelegy frakcionált folyósítása megy végbe. Ennek az ismert eljárásnak alapja desztillációs gázok felbontása, melyek 100 tudvalevőleg két főalkatréiszből (hidrogén és metán) és sok mellékalkatrészből (nehéz szénhidrogének, szénoxid, nitrogén, stb,) állnak és igen magas elgőzölési hőmérsékű anyagokat, mint pl. eti- 105 lént is tartalmaznak. Ezek a magas forrpontú mellékalkatrészek a telt elgőzölővel működő szokásos elgőzösítő-üzemben zavarokat idéznek elő, mert az elgőzölendő folyadék las- 110 sanként ezeknek a mellékalkatrészeknek akkora mennyiségét veszi fel, hogy azokat az elgőzösítő kondenzátor-oldalán a gázelegy normális nyomásánál már egyáltaláu nem lehet elgőzölni. E mellett az 115 itt tekintetbejövő gázelegy egyik főalkat-