KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
Klasa 12 (4)
INDUSTRISKE SVOJINE
Izdan 1 maja 1935.
PATENTNI SPIS BR. 11562
„L’ Air Liquide“ Societe Anonyme pour Г Etude et Г Exploitation des Procedes Georges Claude, Paris, Francuska«
Postupak za dobivanje kriptona i ksenona iz atmosferskog zraka.
Prijava od 8 februara 1934.	Važi od 1 jula 1934.
Traženo pravo prvenstva od 9 februara 1933 (Nemačka).
Kripton i ksenon, koji se nalaze u vrlo malim količinama u atmosferskom zraku, su — kako je poznato — najmanje hlapljivi od svih drugih sastojina zraka. Radi toga se oni sabiru u kisiku, kada se atmosferski zrak preradjuje likvefakcijom i rektifikacijom u cilju, da se u njemu sadržani kisik dobije u više ili manje čistom stanju. Dosad su ova oba plina dobivala jedino i samo iz ovoga kisika, koji sadrži kripton i ksenon. Ovako dobivene količine kriptona i ksenona su svakako malene i ne mogu dostajati za sve svrhe upotrebe, za koje se ovi plinovi radi svojih posebnih svojstava upotrebljavaju, na pr. za žarulje punjene plinom.
Kod postupka prema pronalasku oduzima se kripton i ksenon neposredno atmosferskom zraku, a de se ovaj ne podvrgava predhodnem dijelenju. Ovaj se postupak sastoji u tome, da se najprije do blizu ledišta ohladjeni atmosferski zrak podvrgne neposredno rektijikaciji posredstvom jedne tekućine za ispiranje, koja se sastoji iz nekog tekućeg plina, koji je hlapljiviji od krfptona, ili je pak sastav-Ijena iz smjese takvih tekućih plinova. Tekućina za ispiranje upotrebljava se svrsishodno u tolikoj količini, koja je dovoljna, da praktički sadrži ukupnu količinu kriptona i ksenona, ali je ipak malena obzirom na obradjivani zrak. Nakon toga se zasiti tekućina za Ispiranje
još više sa kriptonom i ksenonom, pošto se ona skoro potpuno ispari.
Tekućina za ispiranje sastoji se najprikladnije iz zraka, iz kojega se prije izvukao kripton (radi jedostavnosti biće u slijedećim tekstu izostavljan ksenon); aii se ona takodjer može sastojati iz smjese dušika i kisika u bilo kojem omjeru. Obzirom na njezinu količinu može tekućina za ispiranje iznosili manje od desetog dijela obradjivanog zraka. Ako tekućina za ispiranje ne sadrži kripton, to se zrak može isprati da bude potpuno bez kriptona.
Dovadjanje potrebne topline za ispa-rivanje tekućine, koja sadrži kripton, izvodi se na poznati način posredstvom skoro ekvivalentne množine nekog hladnog plina, koji se pretvara u tekućinu srazmjerno, kako tekućina isparuje, a koji se tako odabere, da tekućina, koja iz njega nastane, može da služi kao tekućina za ispiranje za obradjivani zrak. Spomenuti hladni plin može se sastojati iz jednog dijela zraka, koji je bio podvrgnut rektifikaciji.
Ako je poželjno, može se istovremeno sa kriptonom dobivati plin bogat kisikom, koji praktički može biti čisti kisik, pred-postavivši, da tekućina za ispiranje ne sadrži znatan dio sastojina, koje su manje hlapljive od kisika, što će redovno biti slučaj. U tu svrhu dovoljno je, da se iz-medju stupa za ispiranje i isparivača
Din. 15.—
smjesti na zajedničkom putu tekućine i plina nekoliko destilacionih pladnejeva i da se plin odužimlje na nekoj prikladnoj visini. Ako se neoduzeti plin pridoda obradjiva-nom zraku, iza kako je rektificirao tekućinu, koju treba ispariti, tada se svakako gubi mala količina kriptona, koju povuče sa sobom oduzeti plin. Nije li naprotiv stalo do istovremenog dobivanja kisika sa kriptonom, to će se svrsishodno pridodati sav ispareni plin zraku, koji treba obradit'.
K'amjesto da se tekućina za ispiranje dobiva u kondenzatorskom isparivaču u postupku, koji je odijeljen od samog procesa rektifikacije, može se ona takodjer dobivati u toku samog procesa rektifikacije. U tu svrhu dovoljno je, da se pusti da struji zrak pod potrebnim tlakom u snopu cijevi za neprestanu likvefakciju sa pro-tustrujanjem tekućine. Ovaj snop se hladi izvana isparivanjem—pod nižim tlakom — većeg dijela tekućine, koja potječe iz natražnog toka tekućine i kojoj se pridoda potrebna mala količina dodatne tekućine.
U obradjivanom zraku sadržani kripton nalazi se u tekućini, koja potječe od neprekidne likvefakcije. i sadržan je većim dijelom u maloj količini tekućine okolo svežnja cijevi, koja se ponovno ne ispa-ruje, te je dakle oduzeta aparatu za na-tražni tok tekućine. Isto se tako može zrak voditi u kolonu za rektifikaciju, na čijem se gornjem kraju nalazi kondcnza-torski isparivač, koji se izvana opskrbljuje tekućinom, koja potječe od rektifikacije. Veći dio tekućine, kojoj je pridodana potrebna dodatna tekućina, isparuje se pod prikladnim tlakom koji naravno leži ispod tlaka obradjivanog zraka u kondenzatorskom isparivaču, dok se neispareni dio, koji je bogat sa kriptonom odužimlje. Me-djutim obe ove poslednje metode dobivanja tekućine ža ispiranje imaju nedostatak da zahtjevaju posredno prenašanje hladnoće na ukupni obradjivani zrak posredstvom velikih ploha, koje se ne mogu izostaviti kod ovakog načina prenašanja hladnoće.
Postupak prema pronalasku zahtjeva samo malene razlike tlakova barem za zrak, koji treba rektificirati, a koji do daljnjega predstavlja pretežni dio obradjivanog plina. Može se na pr. stlačiti zrak na takav pritisak, koji je malo viši od atmosferskog, i nakon ohladjivanja može zrak da ekspandira uz stvaranje vanjske radnje, i to najbolje u jednoj turbini, koja bi djeli-mično ili potpuno dobavljala za provadja-nje postupka potrebnu dodatnu tekućinu. Ova tekućina se može dobivati takodjer na svaki poznati način. Ako se tekućina, koja sadrži kripton, ispari posredstvom
približno iste količine nekog hladnog plina, to taj plin može biti ekspandirani dio nekog plina, koji je bio podvrgnut poznatom kružnom procesu likvefakcije pod tlakom, dok dio, koji nije ekspandirao, daje dodatnu tekućinu. U tom se slučaju stlačuje hladni plin uz izmjenu topline izmedju plina, koji treba stlačiti, i stlačenega i nakon toga se dijeli u dva dijela. Jedan od ovih dvaju dijelova ekspandira uz davanje vanjske radnje sve do tlaka, koji dozvoljava njegovu likvefakciju u kupki tekućine, koja isparuje, a koja sadrži kripton, a u koju se taj dio uvodi; drugi dio prosledjuje svoj put u izmjeni topline sa hladnim plinom, koji treba stlačiti, kod čijeg dodira on se pretvara u tekućinu, te tim daje dodatnu tekućinu.
Nacrt prikazuje shematski kao primjer jedan oblik izvedbe postupka.
Zrak koji nije predhodno oslobodjen od svog sadržaja ugljične kiseline, uvodi se kod temperature prostorije uz neki mali tlak, na primjer pod po prilici 1, 7 atm. aps., naizmjenice u oba regeneratora hladnoće A1 i A2. Slika prikazuje put obradjivanog zraka korz regenerator Ai Kod izlaska iz tog regeneratora ima zrak temperaturu od kojih — 185°. On ekspandira skoro do atmosferskog tlaka uz predavanje vanjske radnje kod svog prolaza kroz turbinu B. Kod izlaska iz turbine ima zrak temperaturu od približno — 190°. Nato se uvodi zrak u don'i dio stupa za rektifikaciju C, dok su tekući zrak bez kriptona u količini od približno jedne desetine obradjivanog zraka dovodi na gornji dio stupa. U donjem dijelu stupa skupljena tekućina ispari se skoro potpuno u isparivaču D, koji je smješten ispod stupa C, te se zagrijeva cijevnom spiralom I.
Da bi se isparivač D zagrejavao i istovremeno da bi se dobivala tekućina, koja služi za pranje zraka uz pridodavanje dodatne tekućine, postupa se na slijedeći način. U kompresoru E se stlači na po prilici 15 atm. približno jedna desetina zraka bez kriptona, koji izlazi iz stupa C i koji se pušta da struji po redu u izmje-njivač-likvefaktor G u protustruji prema jednom dijelu već zgusnutog istog zraka, a zatim u izmenjivač F u protustruji prema ukupnom stlačenom zraku; dio stla-čenog zraka, koji ne dolazi u izmjenjivač-likvefaktor G, ekspandira u ekspanzionom stroju H do tlaka od po prilici 2—3 atm. aps., koji dostaje za njegovu likvefakciju u zagrijevnoj spirali I isparivača D, u koji se on vodi. U spirali I stvoreni tekući zrak dovodi se uz dodatak tekućeg zraka, koji potječe iz likvefakcije dijela stlačenog zraka, koji je došao u izmjenjivač-likve-
faktor G, na gornji dio stupa za rektifika-ciju C. Onaj dio zraka, koji je oslobodjen od kriptona odlazi iz stupa C, a koji se više ne stlačuje, t j. nekih devet desetina ovog zraka, dolazi u regenerator Аг, gdje predaje svoju hladnoću.
Namjesto da zrak prije svoje rekti-fikacije ekspandira, može se on takodjer poslije ove dovesti do ekspanzije i to neposredno prije njegovog ulaska u regenerator A,.
Mala količina tekućine, koja ne ispari u isparivaču D, nanosi se na gornji dio pomoćnog stupa za rektifikaciju K; na donjem dijelu ovoga stupa ispari se veći dio nanesene tekućine i to posredstvom za-grijevne spirale L, koja se snabdjeva jednim dijelom stlačenog hladnog zraka, koji potječe iz izmjenjivača F. U spirali L stvorena tekućina sjedinjuje se s onom tekućinom, koja se stvara u spirali I. Plin, koji izlazi na gornjem dijelu stupa K i sadrži malo kriptona, sjedinjava se pomoću voda M sa plinom, koji se uzdižu gore iz isparivača D. Tekućina, koja se u malim količinama oduzimlje na donjem dijelu stupa K, bogata je sa kriptonom. Iz nje se može dobiti skorg čisti kripton na poznati način predhodnim čišćenjem fizikalnim ili kemijskim putem.
Patentni zahtevi:
1.	Postupak za dobivanje kriptona i ksenona iz atmosferskog zraka likvefak-cijom i rektifikacijom, naznačen time, što se zrak pod malim pritiskom, predhodno ohladjeni do približno svog ledišta, podvrgava neposredno rektifikaciji pomoću tekućine za ispiranje, koja se sastoji iz tekućeg plina, koji lakše hlapi od kriptona, ili pak iz smjese takvih tekućih plinova, pri čem se najbolje uzima tekućina za ispiranje u tolikoj količini, kolika je praktično dovoljna za potpuno zadržavanje kriptona i ksenona, ali je u odnosu prema množini obradjivanog zraka malena, i što
se skoro potpunim isparivanjem tekućine, koja potječe od rektifikacije, poveća njezin sadržaj na kriptonu i ksenonu.
2.	Postupak po zahtjevu 1, naznačen time, što se plin, koji potječe od ispari-vanja tekućine, koja sadrži kripton, sjedinjuje sa obradjivanim zrakom.
3.	Postupak po zahtjevu 1 i 2, naznačen time, što se isparivanje tekučine, koja sadrži kripton, te potječe od rektifikacije, obavlja posredstvom skoro ekvivalentne množine nekog hladnog plina, koji se pretvara u tekućini za vrijeme dok ona tekućina isparuje, i što ovako dobivena tekućina služi za rektifikaciju obradjivanog zraka.
4.	Postupak po žahtevu 3, naznačen time, što hladni plin čini jedan dio obradjivanog zraka, koji se stlačuje i pomoću izmjene topline se hladi sa istim zrakom, koji treba stlačiti.
5.	Postupak po zahtevu 3 i 4, naznačen time, što se hladni plin, koji je potreban za dobivanje tekućine za pranje zraka, a koji sadrži kripton i ksenon samo u malim količinama ili ih uopće ne sadrži, komprimira nakon zagrijavanja u likvefaktoru (G) i izmjenjivaču topline (F) u kompresoru
(E)	, nakon čega se stlačeni plin poslije strujanja unatrag kroz izmjenjivač topline
(F)	dijeli u dva dijeia, od kojih jedan dio djelomično ekspandira u nekom ekspan-zionom stroju (H), a zatim likvefacira u kondenzatorskom isparivaču (1) imjenom topline sa tekućinom, koja sadrži kripton te potječe od rektifikacije, dok preostali dio stlačenog plina struji dalje kroz likve-faktor (G) i u njemu se pretvara u tekućinu, koja se pridodaje tekućini, koja je nastala u kondenzatorskom isparivaču (1).
6.	Postupak po zahtevu 1, naznačen time, što se tekućina, koja sadrži kripton, te treba da ispari, rektificira pomoću para, koje potječu od {sparivanja tekučine, i što se oduzimlje, plin koji se nalazi u toku rekti-ficiranja, dok se neoduzeti plin pridodaje obradjivanom zraku, iza kako je rektifici-rao tekućinu, koja treba da ispari.

Ad pat.br. 11562