141978. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bontandó sűrített gázkeverékek tisztítására és hűtésére

Megjelent 1953. évi május hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 141.978. SZÁM. 17 g. OSZTÁLY. — LI-29. ALAPSZÁM. Eljárás bontandó sűrített gázkeverékek tisztítására és hűtésére. Gesellschaft für Linde's Eismaschinen A.G., Höllriegelskreuth bei München. A bejelentés napja: 1950. szeptember 27. Németországi elsőbbsége: 1949. november 10. Nyomás és hideg segélyével történő gázbontásnál á keverék szétválasztását az .előtisztítás és hűtés műveletei előzik meg. Átkapcsolható hidegtárolóknál vagy váltható felületű ellenáramú hőkicserélőknél a hűtést és előtisztítást egyidejűleg foganatosítják. A kiváló kondenzátumoknaik újbóli elpárolgását a hideg végen, megakadályozzuk, ha — ami első pillanatra, helyesnek tűnik — a hőkicserélőbe egyenlő mennyiségű el nem bontott meleg gázkeveréket és hideg bontási termékeket .vezetünk. Ennek az az oka, hogy sűrített gáznak, különösen mély hőmérsékleteken, lényegesen nagyobb a fajhője, mint a nyomásnélküli bontási termékeknek. Ez oknál fogva a hőmérsékletkülönbség a hideg végen a be- és kiáramló azonos súlyú gázok 'között lényegesen , nagyobb, mint a hőkicserélő egyéb részeinél. Ez a ki-. váló kondenzátumoknak újbóli elpárolgását akkor is megakadályozza, ha a közepes vagy magas hőmérsékletnél az újbóli elpárolog tatáshoz szükséges' viszonyt a be- és kilépő gázok térfogatai között betartjuk. A-gázbomtás technikája ezt különbözőképpen oldja meg, például: úgy, hogy a bontandó gázkeverék egy részét neim a hidegtárolókon át vezeti be, a bontási termékeket azonban azokon keresztül vezeti ki. Erre példa a nagynyomású levegő a Linde—Franki-féle levegőbontó eljárásnál. A magasnyomású levegőt nem a hidegtárolókon vezetjük be, bontástermákek egy része azonban a hidegtárolókon át megy ki. Egy másik munkamód értelmében, bár a bontandó gázkeverék egész mennyiségét a hidegtárolókba vezetjük, a leghidegebb szakasz elérése előtt azonban egy, még nem tökéletesen tisztított, hűtött részt elágaztatunk és ezt ellenáramú hőkicserélés közben hideg gázkeverékké teljesen lehűtjük és tisztítjuk. Az ellenáramú hőkicserélőben kifagyott tisztátalanságok rákódnak le, melyektől azt azután melegítéssel szabadítjuk meg. Ezalatt másik ellenáramú hőkieserélő-készülék veszi át a leágaztatott gázáram hűtését és tisztítását. Az ellenáramú hőkicserélőkészülékek nagyok és drágák és azok gyakori váltása szükséges. A bennük hűtött gázáram hőmérséklete, miként a részáramé, további felhasználásának hátrányára lüktet. A jelen találmány új, előnyös utat mutat a fentvázolt feladat megoldására. A találmány szerinti eljárást bontandó sűrített gázkeverékek tisztítására. és hűtésére hőkieserélőkben, vagyis hidegtárolókban, illetve váltható felületű ellenáramú hőkieserélőkben az jellemzi, hogy a gázáramot megosztjuk, egy részét hőkieserélőkben hűtjük és tisztítjuk, a másik részáramot felületi elnyeliato (adszorbeáló) szerrel tisztítjuk és mindkét részáramot, illetve azoknak bontási termékeit esetleges nyomáscsökkentés és bontás után, hőkieserélőkben megint felmelegítjük. -E rendszabály eredményeként a hőkieserélőkben a leágaztatott részárammal nagyobb gázmennyiséget meilíegítünk, mint hütünk, mely a hideggazdálkodás kiegyenlítésére és kivált kondenzátumok újbóli elpárolog tatására vezet. A részáramot a bontandó gázkeverék főáramából, mind a hőkicserélő előtt, miindpedig annak egy részén való áthaladása után, miután tehát a főgázáramot "hűtéssel és -lecsapaitással, tisztátalanságainak egy részétől megszabadítottuk, ágaztathatjuk le és azután a főgázáramból még maradék tisztátalanságokat a hőkicserélő tovább átfutandó részein hűtéssel, a leágaztatott részáramból pedig felületi el- • nyeletés'sel távolítjuk el. Ha^főgázáramot már a hőkicserélőbe való belépés előtt osztjuk meg, úgy azokból több gáz lép ki, mint amennyit azokba vezetünk. Ennek következtében, miként azt a hőegyenleg mutatja, a be-és kilépő gázok hőmérsékletkülönbsége a hideg végen kisebb, a meteg végen azonban nagyobb lett. A kivált kondenzátumok újbóli elpárologtatása a hideg végen ennek megfelelően, könnyebbé .válik. Ezzel szemben a nagyobb hőmérsékletkülönbség a meleg • végen hidegveszteséget jelent. Hogy azt kis energia felhasználásával fedezzük, a főáramból melegen elágaztatott részáramból hűtőgéppel, például: ammoniákhűtőgéppel meleget vonunk el, mielőtt azt a bontókészülékbe vezetnénk. Előnyös, ha a szénsav felületi elnyeletését a hűtőgép segélyével és annak hőmérsékletén foganatosítjuk. . Az új eljárás foganatosítását az alábbi példa kapcsán ismertetjük: '' , Az 1. ábra levegőbontó-berendezés vázlatát mutatja négy darab 1-—4 hidegtárolókkal a levegő hőkicserélésére, mely az 1 és 3 hőtárolókon át lép be és a bontási termékeivel, nevezetesen nitrogén-