Способ получения жидкого кислорода Советский патент 1960 года по МПК F25J1/00 

Описываемый способ получения жидкого кислорода по сравнению с известным, осущ,ествляемЫ М, например, в турбокислородных установках системы Капица, улучшает очистку воздуха в регенераторах от паров углекислоты и понижает удельный расход электроэнергии.

Особенность способа состоит в том, что к основному потоку разделяемого воздуха добавляют циркуляционный ноток азота, нагнетаемого двухступенчатым турбокомпрессором, с последующим охлаждепием его в теплообменниках и понижением давления части его в турбодетандере, с возвращеиием его через змеевики регулятора во вторую ступень турбокомпрессора и дросселированием второй части в нлзу конденсатора колонны одинарного действия.

Способ может быть осуидествлем па устаповке, схема которой показана на чертеже.

Воздух сжимается в турбоко.мпрессоре / до давления 6,2 ата и проходит переключающиеся регенераторы 2. где ох,1аждается до температуры сжижения. После регенераторов воздух поступает в подогреватель 3 азота, где сжижается около 2 о воздуха. В отмывочном сосуде 4 происходит окончательная отмывка Г(130образиого воздуха от СОа. Далее воздух подогревается в детандерном теплообменнике о и, расширяясь в турбодетандере 6 до давления 1,4 ата, поступает з разделительную колонну 7. Жидкий воздух также дросселируется в ico.ioiiHy. Разделение воздуха происходит г одииа-мгой колонке за счет подачи л идк;ого азота в верхнюю часть колонны. Для получения жидкого азота и обеспечения необходимой холодопроизводительности имеется специальный циркуляционный азотный цикл. Циркуляционный азот сжимается в двухступенчатом турбокомги ессоре до давления 30 arj. После теплообменника 9 большая часть азота раси1иряется в турбодетандере 10 до давления 5,7 ата, а небольшая часть проходит теплообменники 5 и // и дросселирзется в конденсаторе колонны.

№ 1292122 Часть расширенного li турзодетандерс 10 азота также поступает в конденсатор, колон-ны, а большая часть возвращается через тенлообменник 9 и через змеевики 12, расположенные в насадке ретенераторов 2, на всасывание во вторую ступень турбокомпрессора 8. Небольшая часть азота из колонны 7 через теплообменники 5 л 9 поступает i; первую ступень.

Петлевой поток через ретенераторы 2 с.аужит д.чя уменьшения разности температур на холодном конце регеиераторов и обеспечении их иезаби-ваемостн. Может быть применена система трех регенераторов, через каждый из которых последовательно проходит воздух, азот И циркуляционный азот.

В трубном пространстве конденсатора-испарителя азот кондепсир -ется за счет кипения кислорода и, .пройдя через переохладитель-теплообменнр к //, дросселируется в ;верхнюю часть колонны 7. Из междутрубного пространства ко-нденсатора отводится жидкий кислород чистотой 99,2%. Пройдя предохладитель 13, кислород поступает па потребление. Пз верхней части колопны отводится азот чистотой 97,98Vo. Расход энергии иа получение 1 кг жидкого кислорода составляет око.чо 1,2 кет.-ч.

П р е дм е 1 и з о б р е т е и и я

Способ получения жидкого кислорода, отличающийся тем, что, с целью улучшения очистки воздуха в регенераторах от паров углекислоты И понижения удельного расхода электроэнергии, к основному noTOKj разделяемого воздуха добавляют циркуляционный поток азота, нагнетаемого двухступенчатым турбокомпрессором, с .последующим охлаждением в теплообмени-иках и понижением давления части его в турбодетандере с возвращением его через змеевики регулятора во вторую ступень турбокомпрессора и дросселированием второй части в низу конденсатора колонны одинарного действия.