Способ получения обогащенного кислородом воздуха под избыточным давлением Советский патент 1988 года по МПК F25J3/00 

Изобретение относится к области разделения газов и может быть, использовано в энергетике, металлургической и химической промышленности в тех случах, когда требуется увеличение концентрации кислорода в окислителе при повышенном давлении.

Цель изобретения - снижение знер- гозатрат путем увеличения количества получаемого азота.

На чертеже представлена схема установки для обогащения воздуха кислородом, при работе которой реализуется предлагаемый способ.

Установка для обогащения воздуха кислородом содержит воздушный компрессор 1, регенеративный теплообменник 2, дефлегматор 3,, дросселирующее устройство 4, хранилище 5 жидкого кислорода, насос 6, смеситель 7, теплообменник 8, подогреватель 9 и га-- зовую турбину 10,

Установка работает следующим образом.

Атмосферный воздух сжимают в компрессоре 1, охлаждают в теплообменнике 2 обратными потоками азота и обогащенного кислородом воздуха. Сжатый и охлажденный воздух подают.в дефлегматор 3, где происходит конденсация воздуха и разделение его на два потока: газообразный азот и обогащенный по кислороду жидкий воздух. Процесс в дефлегматоре происходит при теплообмене между сжатым воздухом и кипящим обогащенным воздухом под избыточным давлением. Последний получается в результате смешения необходимого для получения заданной концентрации количества жидкого кислорода, поступающего из хранилища с предварительно обогащенным по кислороду жидким воздухом после его дросселирования в дросселирующем устройстве 4, Дросселирование проводят до давления, обеспечивающего конденсацию потока сжатого воздуха в дефлегматоре 3, Смешение жидкого воздуха предварительно обогащенного по кислороду и жидкого кислорода происходит в смесителе 7, куда первьш из потоков подшот после дросселирующего устройства, а второй - насосом 6. При

теля давление на величину гидравли ческих потерь в теплообменнике 2. лученный в результате Дефлегмации газообразный азот также подают в р генеративный теплообменик 2, где е нагревают до температуры окружающе среды за счет тепла поступающего сжатого атмосферного воздуха. Дале в теплообменнике 8 к потоку отброс ного азота подводят тепло от выхло ного азота из газовой турбины 10, в подогревателе 9 - от постороннег источника тепла. Нагретьш в теплоо |г. меннике 8 и подогревателе 9 поток азота направляют в газовую турбину 10, где происходит утилизация энер потока отбросного азота и получени полезной энергии,, которую расходую на привод воздушно.го компрессора

20

30

40

45

50

Фор мула изобретени

1,Способ получения обогащенног 25 кислородом воздуха под избыточным

давлением путем сжатия атмосферног воздуха, его охлаждения обратными токами обогащенного кислородом воз духа, направляемого потребителю, и азота, расширения последнего с выр боткой механической энергии, конде сации жидкого кислорода из потока охлажденного атмосферного воздуха получением парожидкостной смеси пр кипении обратного потока жидкого в духа, обогащенного кислородом, раз деления полученной смеси на газооб разный азот и упомянутый жидкий об гащенный кислородом воздух, а такж адиабатического расширения обратно потока обогащенного кислородом воз духа, отличающийся тем что, с целью снижения энергозатрат путем увеличения количества получ емого азота, адиабатическое расширение обратного потока обогащенног кислородом воздуха осуществляют пе его подачей на кипение, после чего в него дополнительно вводят жидкий кислород от автономного источника,

2,Способ поп, 1, отлича щийся тем, что механическую энергию, полученную при расширении азота, используют для сжатия атмос ного воздуха,.причем перед расшире

этом давление обогащенного по кисло- 55 нием азот дополнительно нагревают

0

теля давление на величину гидравлических потерь в теплообменнике 2. Полученный в результате Дефлегмации газообразный азот также подают в регенеративный теплообменик 2, где его нагревают до температуры окружающей среды за счет тепла поступающего сжатого атмосферного воздуха. Далее в теплообменнике 8 к потоку отбросного азота подводят тепло от выхлопного азота из газовой турбины 10, а в подогревателе 9 - от постороннего источника тепла. Нагретьш в теплооб- г. меннике 8 и подогревателе 9 поток азота направляют в газовую турбину 10, где происходит утилизация энергии потока отбросного азота и получение полезной энергии,, которую расходуют на привод воздушно.го компрессора 1.

0

Фор мула изобретения

0

0

5

0

1,Способ получения обогащенного 5 кислородом воздуха под избыточным

давлением путем сжатия атмосферного воздуха, его охлаждения обратными потоками обогащенного кислородом воздуха, направляемого потребителю, и азота, расширения последнего с выработкой механической энергии, конденсации жидкого кислорода из потока охлажденного атмосферного воздуха с получением парожидкостной смеси при « кипении обратного потока жидкого воз- духа, обогащенного кислородом, разделения полученной смеси на газообразный азот и упомянутый жидкий обогащенный кислородом воздух, а также адиабатического расширения обратного потока обогащенного кислородом воздуха, отличающийся тем, , что, с целью снижения энергозатрат путем увеличения количества получаемого азота, адиабатическое расширение обратного потока обогащенного кислородом воздуха осуществляют перед его подачей на кипение, после чего в него дополнительно вводят жидкий кислород от автономного источника,

2,Способ поп, 1, отличающийся тем, что механическую энергию, полученную при расширении азота, используют для сжатия атмосферного воздуха,.причем перед расшире

Изобретение относится к области разделения газов и может быть использовано в энергетике, металлургической и химической промышленности в тех случаях, когда требуется увеличение концентрации кислорода в окислителе при повышенном давлении. Цель изобретения - снижение энергозатрат путем увеличения количества получаемого азота. Для этого адиабатическое расширение о братного потока обогащенного кислородом воздуха осуществляют перед его подачей на кипение в дефлегматор 3, после чего в него дополнительно вводят жидкий кислород от автономного источника и смешивают в смесителе 7. Механическую энергию, полученную при расширении азота, используют для сжатия атмосферного воздуха, причем перед расширением азот дополнительно нагревают теплом, отходящим от потребителя, обогащенного кислородом воздуха. Нагретый в теплообменнике 8 и подогревателе 9 поток азота направляют в газовую турбину 510. 1 3. п. ф-ль, 1 ил. 1 , / « S