116513. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gázelegyek megtisztítására
elsősorban a hidegtárolók kifuvatásakor fellépő hidegveszteségek fedezésére szükséges munkának csökkentését célozza. 1 m3 levegőnek +20 C°-ról —190 Ora •5 való cseppfolyósítása nélkül történő lehűtéséhez, a levegő fajhője kb. 0.25 lévén, e levegőmennyiiségből kereken 52.000 kalóriát kell elvonnunk. Az atmoszférikus levegő vízgőztartalma átlagban 10 g/m3 í0 lévén, 1 m3 levegőben foglalt 10 g 20 C°-ú vízgőznek —190 C°-ú jéggé való változtatásához belőle kb. 8000 kalóriát kell elvonnunk; az aránylag csekély vízgőzmenynyjiség kifagyasztásának hidegszükséglete í5 tehát az egésznek kb. egyhetede. A k'vegő széndiioxidtartalma átlag 0.6 g/m3 lévén, e mennyiségnek —190 C°-ú szilárd széndioxiddá való alakításához belőle, csak kb. 100 kalóriát, tehát a vízgőz kifagyasztásá-20 hoz képest jelentéktelen hőmennyiséget kell elvonni. A hidegtároló kifuvatásakor az a hidegmennyiség, melyet a benne foglalt hideg jég és szilárd széndi-oxid képvisel, elvész, valamint elvész az a hideg-25 mennyiség is, mely szükséges magának a hidegtároló kifagyasztott vegyületgázokat tartalmazó részének a Iqifuvatása előtti pillanatban való elég a 1 acsony hőfokára való lehűtéséhez. 30 A találmány szerinti eljárásnál a hidegveszteségek pótlására végzendő munkamennyiséget azzal csökkentjük, hogy a vegyületgázok és gőzök kiifagyasztását és/vagy a hidegtárolók lehűtéséit legalább két, egy-35 mástól különböző hőmérsékletű fokozatban végezzük. Ezzel számos veszteséget csökkenthetünk és pedig a kifagyasztásriál azzal, hogy a vízgőz kifagyasztásához szükséges aránylag nagy hőmennyiséget nem 40 —190 C°-on, hanem ennél jóval magasabb hőmérsékleten vonjuk el és így a jeget nem hűtjük le —190 C°-ra. Azonkívül a hidegmennyiséget, mely az alacsonyabb hőfokon megszilárduló alkatelemek (pl. 45 széndioxid) kifuvatásakor különben elveszne, visszanyerhetjük és a hidegtároló azon elkerülhetetlen hidegveszteségeit, melyek a magasabb hőfokon megszilárduló alkatelemek (pl. vízgőz) kifuvatásakor íel-50 lépnek, legfőképen azonban a vízgőz kifagyasztásához szükséges tetemes hidegmennyiséget, a találmány szerint külön hidegforrásból, a cseppfolyós levegő hőmérsékleténél jóval magasabb hőmérsék.55 leten pótolhatjuk, ami nagy munkamegtakarítást jelent. A gyakorlatban atmoszférikus levegőnek megtisztításakor rendszerint elegendő, ha a kifagyasztást és a tároló lehűtését kétkét fokozatban végezzük, melyek egyiké- 60 ben csak a magasabb hőfokon megszilárduló vízgőzt, másikában pedig az első után még megmaradt vizgőzmaradékokat és az alacsonyabb hőmérsékleten megszilárduló többi vegyületgázokat (CU2 , esetleg S03 , 65 stb.) fagyasztjuk, illetve fúvatjuk ki. így járva el, az első fokozat hőmérsékletét akkorára, előnyösen —30 és —50 C° közöttire választjuk, melyen a vízgőz nyomása már igen kicsi, a második fokozat hőmér- 70 sékletét pedig olyan alacsonyra, előnyösen —170 C° alattira, választjuk, melyen már az összes többi vegyületgázok is biztosan kifagynak. Az első fokozathoz célszerű hőmérséklet pl. —40 C°, melyen 75 a vízgőz nyomása már csak kb. 0.1 mm higanyoszlop, a második fokozat számára pedig pl. —190 C°, azaz a mosásához közelálló hőmérséklet. A hidegtárolókkal való munkamód sza- 80 kaszos üzemet kívánván meg, minden fokozatban legalább két, egymást felváltva követő szakaszban vagy ütemben kell dolgoznunk. A találmány szerinti eljárásnak két-két fokozatban való foganatosításánál 85 az első fokozatban legalább három-, de célszerűen négyütemű, a második fokozatban pedig célszerűen legalább háromütemű munkamóddal dolgozunk és az eljárást célszerűen olyan berendezésben fo- 90 ganatosítjuk, melynél az első fokozat hidegtárolóinak száma legalább négy, a második fokozat hidegtárolóinak száma pedeg legalább három. A fenti módon foganatosított eljárásnál 95 az első fokozat első üteme a beömlő gázelegynek az első fokozat hőmérsékletére való lehűtése, a második ütem az e közben részben befagyott, illetve eltömődölit hidegtároló kifuvatása, a harmadik ütem az 100 ezáltal felmelegített li ideg tárolónak külön hűtőgéppel való előhűlése, a negyedik ütem pedig az ily előhűtött hidegtárolónak a második fokozatból jövő gázé léggyel való lehűtése. A második fokozat első üteme 105 az első. fokozat első ütemében előhűtött gázelegynek a második fokozat hőmérsékletére való lehűtése, a második ütem az e közben részben befagyott, illetve eltömődött hidegtároló kifuvatása, mely a talál- H0 mány szerint célszerűen az első fokozatának megfelelő hőmérsékletű gázelegygyel történik, melyet előnyösen a második fokozat harmadik üteméből veszünlk, a harmadik ütem pedig az így kifuvatott hidegtárolónak a kezelőkészülékből, pl!, mosókészülékből jövő hideg gázeleggyel, pl.