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DE1082925B - Verfahren und Einrichtung zur Reinigung und Reinerhaltung des Wasserstoff-Kaeltekreislaufes fuer Tieftemperaturrektifikationsanlagen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Reinigung und Reinerhaltung des Wasserstoff-Kaeltekreislaufes fuer Tieftemperaturrektifikationsanlagen

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Publication number
DE1082925B
DE1082925B DEG25088A DEG0025088A DE1082925B DE 1082925 B DE1082925 B DE 1082925B DE G25088 A DEG25088 A DE G25088A DE G0025088 A DEG0025088 A DE G0025088A DE 1082925 B DE1082925 B DE 1082925B
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DE
Germany
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hydrogen
cleaning
adsorber
pressure
keeping
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Pending
Application number
DEG25088A
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English (en)
Inventor
Dipl-Phys Dr Wilhelm Lehmer
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ZWEIGNIEDERLASSUNG HOELLRIEGEL
Linde GmbH
Original Assignee
ZWEIGNIEDERLASSUNG HOELLRIEGEL
Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
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Publication date
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Priority to FR802418A priority patent/FR1233312A/fr
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Description

  • Verfahren und Einrichtung zur Reinigung und Reinerhaltung des Wasserstoff-Kältekreislaufes für Tieftemperaturrektifikationsanlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Reinigung und Reinerhaltung des Wasserstoff-Kältekreislaufes für Tieftemperaturrektifikationsanlagen unter Anwendung umschaltbarer Ad.sorber.
  • Die Mittel zur Durchführung der Reinigung eines für den. Kältekreislauf derartiger Anlagen benutzten Gases sind an sich bekannt, insbesondere werden für für diesen Zweck Adsorber oder Regeneratoren oder Gegenstrom-W ärmeaustauscher oder ihre verschiedenen Kombinationen angewandt. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Anlagen, in denen der Kältekreislauf durch Wasserstoff aufrechterhalten wird, wie beispielsweise in Anlagen zur Gewinnung von Deuterium durch Rektifikation des Wasserstoffes.
  • Die dem Gegenstand der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die zur Aufrechterhaltung des erforderlichen hohen Reinheitsgrades des Wasserstoff-Kältekreislaufes dienenden Mittel auszuwählen und an einer bezüglich Temperatur und Druck richtigen Stelle des Kreislaufes anzuordnen.
  • Man ist bekanntlich bestrebt, zumindest eine letzte Reinigung auf der Druckseite des Kreislaufes möglichst kurz vor dem Eintritt in die erste Stufe der Rektifizierkolonnenanordnung vorzusehen. Es ist ebenfalls bekannt, für diesen Zweck mindestens teilweise auch Adsorber vorzusehen.
  • Die dem Gegenstand derErfindung zugrunde liegenden Untersuchungen haben gezeigt, daß eine Verwendung von Adsorbern an der kältesten Stelle eines Wasserstoff-Kältekreislaufes vor der Rektifizierkolonne deshalb ungünstig ist, weil die Adsorber zur Reinigung im Umschaltbetrieb erwärmt werde müssen. Die Wiederabkühlung erfordert dann. aber einen großen Kälteaufwand.
  • Durch diese Überlegung ist an sich der Schluß nahegelegt, daß kurz vor dem Eintritt in die Rektifizierkolonnenanordnung eine Reinigung durch Kondensation, beispielsweise in Regeneratoren, der adsarptiven Reinigung vorzuziehen sein müßte, da diese einen nicht so großen Kälteaufwand zur Regenerierung erfordern.
  • Abgesehen davon, da13 die Reinigung durch Kondensation allein auch bei Anwendung von gut vorgerein.igtem Wasserstoff nicht ausreichen würde, steht dieser Reinigungsart bei Deuterium-Gewinnungsanlagen noch eine andere Überlegung entgegen.
  • Sowohl die Reinigung durch Kondensation als auch diejenige durch Adsorption erfordern eine große Oberfläche, durch welche die ahzuscheidenden Bestandteile gebunden werden sollen. Eine große Oberfläche begünstigt jedoch bei tiefen Temperaturen die Umwandlung von Ortho-Wasserstoff in Para-Wasserstoff. Durch diese Umwandelung von Ortho- in Para-Wasserstoff wird eine unerwünschte Wärmetönung bewirkt, durch welche der anschließende Rektifiziervorgang bezüglich des Aufwandes an Kälte belastet wird. Diese Umwandlung von Ortho-in Para-Wasserstoff ist nun bei den. tiefen Temperaturen, wie sie dicht vor der Einführung in die RektifizierkolonnenanGr dnung herrschen, besonders begünstigt.
  • Gemäß der Erfindung werden die geschilderten Schwierigkeiten dadurch behoben, daß die Adsorber vor der letzten Kühlstufe angeordnet sind und auf einer Betriebstemperatur gehalten werden, die mehr als 35° K oberhalb der am Fuß der ersten Rektifizierkolonne herrschenden Temperatur liegt.
  • Insbesondere ist bei einer Deuterium-Gewinnungsanlage vorgesehen, daß der Adsorber bei einer Temperatur von etwa 70° K arbeitet; diese Temperatur wird dadurch festgelegt, daß gemäß einer besonderen Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung vor und hinter dem Adsorber je ein Stickstoffverdampfer angeordnet ist, durch welche die Zu- und Ableitungen des Adsorbers geführt und die Verdampfungstemperaturen des Stickstoffes bei etwa 1 ata und etwa 0,1 ata, also ungefähr 80 und 65° K, festgelegt sind.
  • Nach Austritt aus dem Adsorber und Hindurchleitung des Kältekreislaufwasserstoffes durch den Stickstoffverdampfer mit der niedrigen Temperatur von etwa 65° K gelangt der Kältekreislaufwasserstoff gemäß der Erfindung in die letzte Kühlstufe, die durch Regeneratoren gebildet wird. In dieser Kühlstufe kann noch eine zusätzliche Kondensationsreinigung von letzten Verunreinigungen des Wasserstoffes vorgenommen werden. Es ist jedoch nach einer besonderen Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen, den Wasserstoff nur zum Zwecke der Abküh- Jung durch die Kühlschlangen der Regeneratoren hindurchzuleiten.
  • Nach dieser letzten Kühlstufe erfolgt die Entspannung des Kältekreislaufwasserstoffes zur Kälteerzeugung in der Rektifizierkolonnenanordn.ung.
  • Durch die adsorptive Reinigung wird erreicht, dal3 höchste Reinheit des Kältekreislaufwasserstoffes garantiert werden kann und durch die Temperaturwahl vor der letzten Kühlstufe und zwischen zusätzlichen Fixpunkten der Kälteaufwand in tragbaren Grenzen und die Ortho-Para-Wasserstoffumwandlung auf ein Minimum beschränkt bleibt.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.
  • Es ist ein. Ausschnitt aus einer Deuterium-Gewinnungsanlage dargestellt, in dem jedoch nur die für den Geigenstand der Erfindung notwendigen Bauelemente und Leitungen wiedergegeben sind. Der Kältekreislauf ist durch dick ausgezogene Linien dargestellt, während ein zusätzlicher Stickstoffkreislauf dünnpunktiert gezeichnet ist. Die Leitungswege für den in die Rektifizierkolonnenanordnung einzuspeisenden Speisewasserstoff, aus welchem das Deuterium abgetrennt werden soll, sind durch dünne Linien dargestellt.
  • 1 bezeichnet den Kompressor für den Kältekreislaufwasserstoff, mittels dessen der Wasserstoff auf etwa 165 ata komprimiert wird. Der Kältekreislaufwasserstoff gelangt über eine Leitung2 in einen. ersten Stickstoffverdampfer 3, durch den eine Temperatur von etwa .80° K festgelegt ist. Von dort führt die Leitung durch einen Wärmeaustauscher 4 und über Umschaltventile 5 und 6 in ein Paar von Adsorbern 7 und 8, welche im Wechsel betrieben werden.. Über weitere Umschaltventile 9 und 10 gelangt der Kältekreislaufwasserstoff in einen zweiten Stickstoffverdampfer 11, in dem eine Temperatur von etwa 65° K herrscht. An diesen schließt sich die letzte Kühlstufe für den Kältekreislaufwasserstoff in Form von umschaltbaren Regeneratoren 12 und 13 an, durch deren Rohrschlangen 14 und 15 der Kältekreislaufwasserstoff im Umschaltbetrieb über das Ventil 16 in die Rektifizierkolonne 17 eingespeist wird. Nach Durchlaufen des Verdampfers 18 gelangt der Kältekreislaufwasserstoff durch den Fuß 19 der Anordnung über das Entspannungsventil 20 im Kopf 21 der Anordnung in den Rücklauf, um dort als Waschflüssigkeit zu dienen.. Über die Leitung 22 wird der am Kopf 21 der Anordnung sich bildende gasförmige Wasserstoff mindestens teilweise zum Kompressor 1 zurückgeleitet.
  • Zur Herstellung der in den Stickstoffverdampfern 3 und 11 erzeugten Fixpunkte dient der Kompressor 23 auf etwa 200 bis 250 ata komprimierte Stickstoff, welcher nach @''orlziililung mit sich selbst im Wärtneaustauscher 24 mittels eines Ventils 25 auf 1 ata entspannt wird, um hei 26 in den Stickstoffverdampfer 3 eingeleitet zu werden. Durch die Leitung 27 gelangt der Stickstoff nach Passieren eines Wärmeaustaustauschers 28 zum Ventil 29, mittels dessen. er auf einen Druck von 0,1 ata entspannt wird, um in. den, Stickstoffverdampfer 11 zu gelangen. Dieser kommuniziert mit einem Abscheider 30, von dessen Kopf der verdampfende Stickstoff abgezogen und über die Wärmeaustauscher 28 und 24 zum Kompressor 23 zurückgeleitet wird.
  • Durch die gestrichelt gezeichneteen Stellen. des Wasserstoff-Kältekreislaufes- ist angedeutet, daß dieser Kreislauf an diesen Stellen mindestens teilweise durch andere Apparateteile geführt ist, die mit der Erfindung in keinem wesentlichen Zusammenhang stehen und in denen weitere Wärmeaustauschstufen sowie Vorreinigungsstufen angeordnet sind.
  • Der in der Rektifizierkolonne 17 zu rektifizierende, mit gewissen Verunreinigungsbestandteilen, insbesondere Stickstoff, behaftete Wasserstoff entstammt einer Industrie-gasanlage 31, von der er nach Durchlaufen einer ganzen Reihe von Vorreinigungs- sowie Vorkühlstt(fen bei 32 in den die Erfindung betreffenden Anlageteil eintritt, und zwar bei einem Druck von ungefähr 6 a.ta. Er tritt hier in die Regenerato:ren 12 und 13 ein, um dort eine letzte Reinigung durch Kondensation sowie Abkühlung vo-r der Entspannung zu erfahren. Über ein Entspannungsventil 33 wird er bei 34 in die Rektifizierkolo:nne 17 eingespeist. Über die Leitung 35 ist ein Teil des am Kopf 21 der Rektifizerkolomie 17 abziehenden reinen Wasserstoffes abgezweigt, um als Kühl- und Spülgas durch die Regeneratoren 12 und 13 sowie anschließend durch den Wärmeaustauscher 4 aus dem dargestellten Anlageteil wieder abzuziehen. Der Wärmeaustauscher 4 dient dem Zweck, die durch die Stickstoffverdampfer 3 und 11 festgelegte Betriebstemperatur gegebenenfalls zu modifizieren.. Zur weiteren Variierung der genauen Betriehstemperatur sind ferner einige UmgehUngsleitungen eingeführt, von denen die Leitung 36 in den Wasserstoff-Kältekreislauf eingezeichnet ist. DieTernperatur der letzten. Kühlstufe, welche durch die Rege,nerato:ren 12 und 13 bedingt ist, läßt sich durch, die Umgehungsleitung 37 regulieren.
  • Die Erfin@d,ung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Als besonders zweckmäßig ist an sich die Ausbildung der letzten Kühlstufe in Form der Regenerato,ren 12 und 13 anzusehen. Ferner ist eine Alz-,vandlung des Ausführungsbeispiels darin zu erblicken, daß dieRektifizierkolonne17 durch eine mehrstufige Rektifizierkolonnenanordnung ersetzt wird.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Reinigung und Reinerhaltung des Wasserstoff-Kältekreislaufes für Tieftemperaturrektifikationsanlagen unter Anwendung umschaltbarer Adsärber, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorber vor der letzten Kühlstufe angeordnet sind und auf einer Betriebstemperatur gehalten werden., die mehr als 35° K Oberhall> der am Fuß der ersten Rektifizierkolo:nne herrschenden Temperatur liegt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebstemperatur der Adscrher durch vor- und nachgeschaltete Stickstoffverdampfer fixiert wird.
  3. 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betriebstemperaturfixierung zwei Sticlsstofverdampfer (3,11) vorgesehen sind, von denen der eine (3) unter einem Druck von, etwa 1 ata und der andere (11) unter einem Druck von etwa 0,1 ata arbeitet.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältekreislaufwassersto:ff die Adsorber und die anschließenden Regeneratoren bei höchstem Kreislaufdruck durchströmt und erst vor Eintritt in die Rektifizierkolonnenanordnung entspannt wird.
DEG25088A 1958-08-06 1958-08-11 Verfahren und Einrichtung zur Reinigung und Reinerhaltung des Wasserstoff-Kaeltekreislaufes fuer Tieftemperaturrektifikationsanlagen Pending DE1082925B (de)

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DE1958G0025052 DE1068282B (de) 1958-08-06 1958-08-06 Kälteisolationsanotdnung bei technischen Großapparaturen für bei tiefen Temperaturen durchzuführende Verfahren
DEG25088A DE1082925B (de) 1958-08-06 1958-08-11 Verfahren und Einrichtung zur Reinigung und Reinerhaltung des Wasserstoff-Kaeltekreislaufes fuer Tieftemperaturrektifikationsanlagen
CH7652659A CH392583A (de) 1958-08-06 1959-08-03 Verfahren und Einrichtung zur Reinigung und Reinhaltung des Wasserstoff-Kältekreislaufes in Tieftemperaturrektifikationsanlagen
US831679A US3107992A (en) 1958-08-06 1959-08-04 Low temperature gas decomposition plant
FR802418A FR1233312A (fr) 1958-08-06 1959-08-06 Procédé et installation de séparation de gaz à basse température
GB26914/59A GB904007A (en) 1958-08-06 1959-08-06 A process of and an apparatus for low temperature gas separation
US64840A US3167417A (en) 1958-08-06 1960-10-25 Low temperature gas decomposition plant

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DEG25088A DE1082925B (de) 1958-08-06 1958-08-11 Verfahren und Einrichtung zur Reinigung und Reinerhaltung des Wasserstoff-Kaeltekreislaufes fuer Tieftemperaturrektifikationsanlagen

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GB (1) GB904007A (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3359744A (en) * 1965-06-16 1967-12-26 Air Prod & Chem Hydrogen purification system with separated vapor and liquid mixed to provide a heat exchange medium
US3319429A (en) * 1965-11-22 1967-05-16 Air Prod & Chem Methods for separating mixtures of normally gaseous materials
DE1911765C3 (de) * 1969-03-07 1978-09-14 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
FR2695714B1 (fr) * 1992-09-16 1994-10-28 Maurice Grenier Installation de traitement cryogénique, notamment de distillation d'air.
US5282365A (en) * 1992-11-17 1994-02-01 Praxair Technology, Inc. Packed column distillation system
US7340921B2 (en) * 2004-10-25 2008-03-11 L'Air Liquide - Société Anonyme à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Cold box and cryogenic plant including a cold box
DE102013011212B4 (de) * 2013-07-04 2015-07-30 Messer Group Gmbh Vorrichtung zum Kühlen eines Verbrauchers mit einer unterkühlten Flüssigkeit in einem Kühlkreislauf
DE102017003437A1 (de) * 2017-04-08 2018-10-11 blauwerk GmbH Gasspeicher
CN110360441B (zh) * 2019-06-28 2020-06-23 浙江大学 空间液氢储罐排气冷量利用系统
CN114111219A (zh) * 2021-11-02 2022-03-01 深圳供电局有限公司 一种基于低温制冷机的气体纯化装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB181352A (en) * 1921-06-08 1923-04-19 Air Liquide Improvements in or relating to cooling apparatus or receptacles for liquefied gases
DE528497C (de) * 1930-07-04 1931-06-30 Air Liquide Vorrichtung zur Waermeschutzisolierung von Apparaten fuer sehr tiefe Temperaturen, insbesondere zur Herstellung von Wasserstoff
US2070099A (en) * 1934-05-09 1937-02-09 Lee S Twomey Method of separating and purifying gases
US2650482A (en) * 1948-04-29 1953-09-01 Kellogg M W Co Method of separating gas mixtures
BE522572A (de) * 1952-09-12
US2863297A (en) * 1955-03-29 1958-12-09 Herrick L Johnston Inc Method and apparatus for storing liquified gases
GB869412A (en) * 1956-06-19 1961-05-31 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to apparatus for the production of deuterium-enriched hydrogen
US2954677A (en) * 1956-12-07 1960-10-04 Air Liquide Gas liquefaction process
US3057167A (en) * 1959-10-12 1962-10-09 Union Carbide Corp Process and apparatus for separating helium from helium-air mixtures

Also Published As

Publication number Publication date
CH392583A (de) 1965-05-31
DE1068282B (de) 1959-11-05
US3167417A (en) 1965-01-26
US3107992A (en) 1963-10-22
GB904007A (en) 1962-08-22
FR1233312A (fr) 1960-10-12

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