159882. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kripton és xenon nemesgázok kinyerésére

3 159882 4 zökkel telített gázáramokat molekulaszitákkal ellátott abszorpciós berendezéseken vezetjük keresztül, a malekulasziták regenerálásakor kapott deszorpciós gázokat pedig az abszorpciós toronyba vezetendő túlhevített oxigénhez adjuk. A rajz a találmány szerinti eljárás egyik kiviteli módját példaképpen, vázlatosan szemlélteti. A levegőszétválasztó berendezésből jövő cseppfolyós oxigén az 1 gyűjtővezetéken át a 2 tartályba jut, ahol a nyomás kb. 1,5 atm. és a hőmérséklet kb. —180°. A 3 szivattyú a 2 tartályból folyamatosan kiszívott folyékony, oxigént 25 atm. nyomásra komprimálja és nagynyomású levegővel fűtött első 4 elpárologtatóba juttatja, ahol a folyékony oxigén telített gőz állapotba kerül. A távozó oxigénnek most —135° a hőmérséklete. Az oxigén, mielőtt az első 5 hőcserélőbe jut, amely a mosószer körfolyamatában fellépő hőveszteségek fedezésére szolgál, összekeveredik az első 12 kihajtó deszorbernek a második 6 hőcserélőből távozó, kriptontartalmú rekompressziós gázával. A két gázáram együttes mennyisége a 7 abszorberbe áramlik, amely egy abszorbeáló anyaggal töltött torony. Ennek alsó részébe juttatjuk az első 5 hőcserélőből jövő túlhevített oxigéngőzt, amely a toronyban alulról felfelé áramlik. Ezzel ellenáramban vezetjük a difluordiklórmetán abszorbeálószert, amely kb. —110°-on az oxigénen és metánon kívül a bevezetett mennyiségben levő kriptonnak mintegy 99%-át nyeli el. A 7 abszorber fejrészénél távozik a hulladékgáz, amelyet a 8 fojtószelepen keresztül energia nyerése végett expandáltatunk. A gázokat tartalmazó abszorbeálószer a 7 abszorber fenékteréből a harmadik 9 hőcserélőn és a negyedik 10 hőcserélőn keresztül, amelyekben a regenerált abszorbeálószer hatására felmelegszik, az ötödik 11 hőcserélőbe jut. Itt a gázokat tartalmazó abszorbeálószer utóhevítése, megy végbe az első 12 kihajtó deszorber hőmérsékletére. Ezután az abszorbeálószer a 13 fojtószelepen az első 12 kihajtó deszorber nyomására, mintegy 3 atm-ra expandál. Az ugyancsak abszorbeáló anyaggal töltött toronyként kialakított első 12 kihajtó deszorber fenékteréhez 14 fűtőkészülék tartozik a szükséges kihajtó gőzmenynyiség előállítása végett". A kihajtó gőz az első 12 kihajtó deszorber fejrészén beadagolt, gázos abszorbeálószerből célszerűen a nehezen oldható komponenseket, az oxigént és metánt hajtja ki. A kripton és metán közti aránylag csekély szelektivitás miatt ezenkívül eltávozik az oldott kripton egy része is. Kriptonveszteségek elkerülésére az első 12 kihajtó deszorber fejgázác ismét komprimáljuk. A fejgáz a 15 folyadékleválasztón keresztül a 16 szabályozószelepbe jut, amely a gáz nyomását a 17 rekompresszor szívótérfogatának megfelelően csökkenti. Az abszorber nyomására sűrített rekomprimált gázt a második 6 hőcserélőben abszorbergázzal lehűtjük és az első 5 hőcserélő előtt az elpárolgott oxigénnel elegyítjük. Az első 12 kihajtó deszorber fenékteréből eredő, részben regenerált abszorbeálószert a negyedik 10 hőcserélőben a második 18 kihajtó deszorber hőmérsékletére hűtjük és ezután a 19 fojtószeleppel a második 18 kihajtó deszorber nyomására, mintegy 2 atm-ra expandáltatjuk. A második 18 kihajtó deszorbert is abszorbeáló anyaggal töltött toronyként alakítjuk ki és a szükséges kihajtó gőzmennyiség előállítására a fenéktérben 20 fűtőkészülékkel szereljük fel. A kihajtó gőz a mosószerben levő kriptont csaknem teljesen kihajtja. E műveletnél a hőmérséklet kb. —10°. A második 18 kihajtó deszorber fenékteréből elvont abszorbeálószert a harmadik 9 hőcserélőbe vezetjük és innen a második 26 szivattyú segítségével az első 5 hőcserélőbe, majd kb. —110°-on a 7 abszorber fejrészéhez juttatjuk. A második 18 kihajtó deszorber fejrészéből kilépő gáz—gőz elegy lényegileg kriptonból, xenonból és difluordiklórmetánból áll. Az elegyet az első 21 kondenzátorba és ezután a második 22 kondenzátorba vezetjük, ahol a kriptonban dús gáz difluordiklórmetán-része két fokozatban lecsökken. Az eközben keletkező kondenzátumokat visszajuttatjuk a második 18 kihajtó deszorberbe. A 21, 22 kondenzátorokat a 7 abszorber hulladékgázával hűtjük, amely a második 5 hőcserélőből származik. A 21, 22 kondenzátorok a hűtőközeg-oldalon párhuzamos kapcsolásúak. A második 22 kondenzátor gázfázisa kb. 90 térfogatszázalék kriptont és xenont tartalmaz és a folyamatból további feldolgozás végett a 23 vezetéken át távozik; a maradék difluordiklórmetán részt molekulaszitával felszerelt, utánakapcsolt adszorbeáló berendezésben lehet eltávolítani. Hasonlóan a 7 abszorberből és ezután a második 6 hőcserélőből jövő gázt is a 24 vezetéken át a molekulaszitával felszerelt adszorpciós berendezésbe vezetjük. A 21, 22 kondenzátorok hűtésekor felmelegedett abszorber-hulladékgázt a folyamatból a 25 vezetéken át távolítjuk el és a molekulaszitával felszerelt adszorprciós berendezés regenerálásánál öblítőgazként hasznosítjuk. A regeneráláskor keletkező deszorpciós gázokat célszerűen a 7 abszorberbe vezetett, túlhevített oxigénhez adhatjuk. Az ötödik 11 hőcserélőt és a 12, 18 kihajtó deszorbereket a víz lehűtésekor felszabaduló hővel fűtejük. Az abszorbeálószer veszteségeit úgy fedezzük, hogy a 27 vezetéken át a regenerált mosószeráramba friss difluordiklórmetánt táplálunk. A 24, 25 vezetékeken át kilépő, mintegy 98 térfogatszázalék oxigént tartalmazó abszorbergázt az oxigénelőállító berendezésbe juttatjuk vissza. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás kripton és xenon nemesgázok kinyerésére velük dúsított, légfelbontó berendezésekből származó folyékony oxigénből, ahol is a kriptont és xenont, szénhidrogénekkel együtt, abszorpciós toronyban, fokozott nyomáson, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60