Verfahren und Anordnung zur Verringerung der. Verluste an unter höherem
Druck stehendem Gas, beispielsweise Luft, beim Umschalten von Regeneratoren in Gaszerlegungsanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur Verringerung
der Verluste an unter höherem Druck stehendem Gas, beispielsweise Luft, beim Umschalten
von Regeneratoren in Gaszerlegungsanlagen, wobei der höhere Druck in dem einen Regeneratorbehälter
eines Regeneratorenpaares mit dem niedrigeren Druck in dem anderen Regeneratorbehälter
ausgeglichen wird.Method and arrangement for reducing the. Losses at under higher
Pressurized gas, for example air, when switching over regenerators in gas separation plants
The invention relates to a method and an arrangement for reduction
the losses of gas under higher pressure, for example air, when switching over
of regenerators in gas separation plants, with the higher pressure in the one regenerator tank
of a pair of regenerators with the lower pressure in the other regenerator tank
is balanced.
Die nach dem Linde-Fränkl-Verfahren arbeitenden Luft- oder Gaszerlegungsanlagen
weisen im allgemeinen ein oder mehrere Regeneratorenpaare auf. Das Kennzeichnende
an diesen Regeneratoren ist, daß das eintretende Medium (z. B. Luft) unter Druck
steht, während das austretende Medium drucklos ist und die paarweise zusammenarbeitenden
Regeneratoren in regelmäßigem Wechsel (etwa alle 3 bis 10 Minuten) von dem einen
auf das andere Medium umgeschaltet werden.The air or gas separation plants that work according to the Linde-Fränkl process
generally have one or more pairs of regenerators. The characteristic
What is important about these regenerators is that the entering medium (e.g. air) is under pressure
stands while the escaping medium is pressureless and the pairs working together
Regenerators in regular change (about every 3 to 10 minutes) from one
can be switched to the other medium.
Ein Nachteil dieser Regeneratorensysteme besteht darin, daß beim Umschalten
des unter Druck stehenden Regeneratorbehälters auf den anderen drucklosen Regeneratorbehälter
Umschaltverluste entstehen, die dadurch bedingt sind, daß höchstens die Hälfte des
unter Druck stehenden Mediums von dem mit Druck beaufschlagten Regenerator zu dem
anderen Regeneratorbehälter gelangen kann, wenn man davon ausgeht, daß beide Regeneratorbehälter
die gleiche Größe haben. Bei der Häufigkeit der stattfindenden Umschaltvorgänge
ergibt sich hierdurch ein nicht zu unterschätzender Verlust an unter Druck stehenden
Gasen, z. B. Luft.A disadvantage of these regenerator systems is that when switching
the pressurized regenerator tank to the other pressureless regenerator tank
Switching losses arise due to the fact that at most half of the
pressurized medium from the pressurized regenerator to the
can get another regenerator tank if it is assumed that both regenerator tanks
have the same size. With the frequency of switching processes that take place
This results in a loss of those under pressure that should not be underestimated
Gases, e.g. B. Air.
Es ist auch schon ein Regeneratorensystem für Luft- bzw. Gaszerlegungsanlagen
bekannt, bei dem ein oder mehrere mit den Regeneratorpaaren zusammenwirkende, vorzugsweise
relativ kleine Hilfsregeneratoren vorgesehen sind, durch die während der Umschaltzeit
das störungsfreie Abströmen des aus dem Oberteil des Trenners abziehenden Stickstoffes
stattfindet. Diese Hilfsregeneratoren bringen zwar eine erhebliche Verbesserung
der nachteiligen Folgen des Umschaltvorganges auf die Betriebsweise der Regeneratorensysteme,
sie können aber nicht den Verlust an unter höherem Druck stehendem Gas vermindern.It is also a regenerator system for air or gas separation plants
known, in which one or more cooperating with the regenerator pairs, preferably
relatively small auxiliary regenerators are provided through which during the switchover time
the trouble-free outflow of the nitrogen drawn off from the upper part of the separator
takes place. These auxiliary regenerators bring a considerable improvement
the disadvantageous consequences of the switching process on the operation of the regenerator systems,
but they cannot reduce the loss of gas under higher pressure.
Die Erfindung zeigt einen Weg auf, wie die Verluste an unter höherem
Druck stehendem Gas erheblich verringert werden können. Sie ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Regeneratorbehälter höheren Druckes vor dem Druckausgleich mit einem oder
mehreren Ausgleichsbehältern verbunden wird, welche beim Ausgleichsvorgang unter
einen Druck kommen, der höher ist als der Druck, welcher sich beim Ausgleich ohne
Ausgleichsbehälter einstellen würde, und daß anschließend der Inhalt der Ausgleichsbehälter
an den unter niedrigerem Druck befindlichen Regeneratorbehälter abgegeben wird.The invention shows a way how the losses at under higher
Pressurized gas can be reduced significantly. It is characterized by
that the regenerator tank of higher pressure before pressure equalization with an or
several expansion tanks is connected, which during the equalization process under
come a pressure that is higher than the pressure, which is when equalizing without
Expansion tank would set, and that then the contents of the expansion tank
is delivered to the lower pressure regenerator tank.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Anordnung zur
Durchführung des Verfahrens aus einer Vielzahl von kleinen Ausgleichsbehältern,
die nacheinander an den unter höherem Druck stehenden Regeneratorbehälter anschließbar
sind, bis derselbe einen Druck aufweist, der nur noch unerheblich über dem Druck
des anderen Regeneratorbehälters liegt, und daß mittels eines Leitungssystems mit
zugehöriger Ventilsteuerung einzeln zuerst die Ausgleichsbehälter mit niedrigerem
Druck und danach die Ausgleichsbehälter mit höherem Druck nacheinander mit dem bei
Beginn des Umschaltvorganges auf niedrigerem Druck befindlichen Regeneratorbehälter
verbindbar sind.According to one embodiment of the invention, the arrangement is for
Carrying out the procedure from a large number of small expansion tanks,
which can be connected one after the other to the regenerator tank, which is under higher pressure
are until it has a pressure that is only insignificantly above the pressure
the other regenerator tank is, and that by means of a line system with
associated valve control individually first the expansion tank with lower
Pressure and then the expansion tanks with higher pressure one after the other with the at
Beginning of the switchover process, the regenerator tank located at a lower pressure
are connectable.
Durch die Erfindung wird es ermöglicht, beim Umschaltvorgang dem auf
Betrieb umgeschalteten Regenerator weit mehr als die Hälfte des Druckes zuzuführen,
den der in der vorhergehenden Phase auf Druck geschaltete Regenerator aufwies. Bei
einer großen Anzahl von Ausgleichsbehältern genügend kleiner Abmessungen läßt sich
theoretisch sogar der gesamte Inhalt des einen Regenerators in den anderen Regenerator
einspeisen, ohne daß ein Druckverlust entsteht. Selbstverständlich kann die Erfindung
auch auf andere paarweise arbeitende Druckbehälter angewendet werden, bei denen
von dem einen auf den anderen Behälter umgeschaltet wird.The invention makes it possible to switch to the
To supply switched-over regenerator far more than half of the pressure,
that had the regenerator switched to pressure in the previous phase. at
a large number of reservoirs of sufficiently small dimensions can be
theoretically even the entire content of one regenerator in the other regenerator
feed in without a loss of pressure. Of course, the invention
can also be applied to other pressure vessels operating in pairs where
is switched from one container to the other.