zum Directory-modus

Rektifikationsverfahren

Die Tieftemperatur-Rektifikation

Die Rektifikation ist ein sehr energieaufwändiger Prozess. Daher ist man bestrebt, den Energieverbrauch durch verfahrenstechnische Schritte zu verringern. Ein solcher Schritt kann z.B. die Abwärme des Kondensators nach der Kompression des Wärmeträgers zum Erhitzen im Verdampfer verwenden (Wärmepumpe).

Eine besonders geschickte Kombination von Verdampfer und Kondensator zweier Kolonnen gelingt bei der Tieftemperatur-Rektifikation der Luft.

In vielen Prozessen wird reiner Stickstoff oder reiner Sauerstoff benötigt. Vor allem bei größeren benötigten Produktmengen bietet sich das Linde-Verfahren zur Produktgewinnung an. Dabei führt wiederholtes Komprimieren und Entspannen der Luft mit zwischenzeitlicher Kühlung zu einer Abkühlung der Luft bis zur Verflüssigung (Joule-Thomson-Effekt). Die verflüssigte Luft wird anschließend in zwei Kolonnen in ihre Bestandteile Sauerstoff, Stickstoff und Edelgase zerlegt.

Abb.1
Das Verfahren zur Tieftemperatur-Rektifikation der Luft (Linde-Verfahren)

In der Druckkolonne (6 bar) erfolgt eine Vorzerlegung der Luft. Das Kopfprodukt dieser Kolonne enthält hauptsächlich Stickstoff und nur wenig Sauerstoff. Es wird in Kopfnähe der zweiten Kolonne eingespeist. Das Sumpfprodukt der Druckkolonne ist eine mit Sauerstoff angereicherte Luft, welches in Sumpfnähe in die zweite Kolonne (1,5 bar) gegeben wird. Die leichteren Edelgase Helium und Neon, die bei diesen Bedingungen nicht kondensieren, reichern sich am Kopf der ersten Kolonne an, während Argon (Siedepunkt zwischen Sauerstoff und Stickstoff) aus einem der mittleren Böden der oberen Kolonne entnommen werden kann.

Die beiden Kolonnen werden so kombiniert, dass der Kondensator der Druckkolonne gleichzeitig den Verdampfer der zweiten Kolonne darstellt.

Seite 5 von 7