153627. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés iparilag tiszta oxigén előállítására

MAGYAR NÉPKÖZT ARS AS AG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1965. IV. 24. (MA—1471) Közzététel napja: 1966. XI. 22. Megjelent: 1967. VII. 20. 153627 Szabadalmi osztály: 12 i 13/08 Nemzetközi osztály C 01 b 13/08 Deci mái osztályozás: 661.932/933 Feltalálók: Sasvári György, 40%, Budapest, dr. Káldi Pál, 28%, Veszprém, Fényi Gyula, 12%, Veszprém, Dr. Rada István, 20%, Budapest Tulajdonos: MTA Műszaki Kémia Kutató Intézete, Budapest Eljárás és berendezés iparilag tiszta oxigén előállítására Az oxigén ipari célra való előállítására a Linde-féle eljárás használatos, amely a valóságos gázok expanziójánál fellépő Joule—Thomson effektus alapján az oxigén kifagyasztásán alapul a levegőből. Az eljárás meglehetősen energiaigényes, mert a végtermék ötszörösét kitevő gázkeveréket kell viszonylag nagy nyomásra sűríteni. Ez az eljárás 1,26 kWó/Nm3 energia árán állít elő — feltehetően tiszta — oxigént (Perry: Chemical Engineer's Handbook, 1950., p. 1706.), míg a 90—95% tisztaságú oxigén előállításának energiaigénye 0,74 kWó/Nm3 (keresztes: Nitrogénipar). Ismert az oxigén előállításának lehetősége fémoxidok termikus bontása révén, de ez iparilag eddig megvalósítva nem volt. Találmányunk célja ipari eljárás kidolgozása fémoxidok termikus bontása számára. Találmányunk tárgya eljárás és berendezés iparilag tiszta oxigén előállítására. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az oxigén előállítása fémoxidok termikus bontása révén oly módon valósítható meg ipari méretekben, hogy a termikus bontást és a fém reoxidációját zárt körfolyamatban folytatjuk le s ezzel az eljárást folyamatossá tesszük. Az oxigén viszonylag csekély energiaráfordítással nyerhető fémoxid termikus bontásával, ha az oxid fémalkotója a bontás hőmérsékletén gázalakú. A gázkeverék gyors lehűtésével a fém tisztán visszanyerhető 10 15 20 25 és az oxigén gázalakban biztosítható. A visszanyert fémet ismét oxidálva, az eljárás zárt körfolyamatban akárhányszor megismételhető. A találmány szerinti eljárás lényege tehát abból áll, hogy olyan fémoxidot, amelynek fémalkotója az oxid hőbontásának hőmérsékletén gázalakú, hőbontásnak vetünk alá, majd a fémből és oxigénből álló magas hőmérsékletű gázkeveréket hirtelen lehűtjük, miáltal az oxid alkotóit különválasztva nyerjük. Az eljárásnak a fémre vonatkozóan zárt körfolyamatban folyamatossá tétele érdekében a nyert tiszta fémet magas hőmérsékleten levegővel érintkeztetve oxidáljuk s az így nyert fémoxidot hőbontásnak vetjük alá. Fémoxidként célszerűen higanyoxidot alkalmazunk, 447 C° feletti hőmérsékleten való hőbontását követő gyors lehűtésével oxigéngázt és cseppfolyós higanyt nyerünk. A cseppfolyós higanyt 352 és 447 C°, célszerűen 352 és 400 C° közötti hőfokon elgőzölögtetjük, levegővel keverve oxidáljuk, majd az így kapott higanyoxidot hőbontásnak vetjük alá. Az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés lényege a nyomásálló és fűtéssel ellátott bontóedény, valamint az ehhez kapcsolódó hűtő. A hűtőt az elpárologtató kazánnal anyagtovábbító készülék kapcsolja össze, a kazánhoz csőreaktor és porleválasztó készülék, vagy ezek egyike kapcsolódik. 153627