Способ получения чистого аргона Советский патент 1961 года по МПК F25J3/04 

Известны схемы очистки аргоиной фракции, применяемые в промышленности, основанные на ректификации в двух последовательно соединенных колоннах с промежуточной очисткой от кислорода.

Известно также применение азотного циркулирующего цикла для обеспечения ректификации и покрытия потерь холода.

Предлагается способ получения чистого аргона из отбросной фракции воздухораздедительных установок, содержащей более 50% кислорода, отличающийся следующим.

По предлагаемому способу для разделения фракции используют двухколонный разделитеотьный аппарат: в первой колонне происхочит разделение фракции на кислород п сырой аргон, содержащий -5% кислорода. Полученный сырой аргон после промежуточной очистки от кислорода любым способом (например, выжиганием) во второй колонне разделяют на азот и чистый аргон состава 99,7% Аг.

Сырой и чистый аргон выдаются кз блока под давлением до 165 ага с помощью насоса.

Для осуществления ректификации и в качестве холодильного цикла используют азотный циркуляционный цикл, построенный по схеме с детандеро.м на потоке азота при температуре на входе в детандер - 50°.

Новым в предлагаемом способе является отбор сырого аргона ь жидком виде и подача его насосом во вторую ректификационную колон} у, с целью окончательной очисгки от кислорода и азота, что обеспечивает работу системы очистки без использования компрессоров и упрощает схему установки.

На чертеже изображена схема получения чистого аргона. Отбросная фракция из воздухоразделнтельных аппаратов состава: N2, 72% 02, 11% Аг через теплооб.меннпки / и 2, где охлаждается чо температуры насыщения обратными истоками, подается в середину коАО .141876- 2 -, .

лонны 3 сырого ар,,грна, где разделяется на кислород состава: 93,0% О2, 6,5% Аг, 0,5% , собирающийся в нижнем конденсаторе и сырой аргон состава. 2, Аг, 5% 02, отбираемый из карманов под верхним конденсатсшам Колонны сырого аргона.

Сырой аргон WacocoM 4 подается в теплообменник /, где газифицируется за счет йзйтаокдения фракции и затем идет на очистку от кислорода.. ,,...-«- - Технический аргон, получаемый после очистки сырого аргона от кислорода, состава; 73,7% N2; 26,3% Аг через теплообменники 5 и 5, гз которых охлаждается обратными потоками до температуры насыщения, подается в середину колонны 7 чистого аргона, где разделяется на азот состава 99% N2, 1% Аг, отбираемый из верхнего конденсатора, и чистый аргон состава 99,7% Аг, 0,3% N2, собирающийся в нижнем конденсаторе.

Из конденсатора через лереохладитель 8 чистый аргон насосом 9 подается в теплообменник 5, где газифицируется за счет охлаждения технического аргона.

Потерихолода в установке компенсируются за счет создания циркуляционного азотного холодильного цикла. За счет азота зтого циклл также осуществляется процесс ректификации.

Азот из блоков разделения собирается в газгольдере и из газгольдера направляется в 1-ую ступень компрессора.

Сжатый в компрессоре до - 55 ата азот, после холодильников, влагоотделителей и блока осушки направляется в теплообменник JO циркуляционного азота, где охлаждается обратными потоками до температуры минус 50°.

Затем часть азота направляется на расширение в детандер 7/. Оставшаяся часть доохлаждается в теплообменнике, дросселируется до 7 ата, соединяется с азотом, расширившимся в детандере, и затем направляется в нижние конденсаторы колонн сырого 3 и чистого 7 аргона.

Затем жидкий азот дросселируется в верхние конденсаторы, где испаряется за счет конденсации сырого аргона в колонне 3 и азота в колонне 7 и через теплообменники 2, 8, 6 я 10 направляется на сжатие в компрессор.

Вся аппаратура и жидкостные насосы находятся в кожухе, заполненном изоляцией (шлаковой ватой).

Предлагаемая схема получения аргона из отбросной фракции воздухоразделительных установок может применяться в цехах и на станциях, состоящих из нескольких небольших установок, предназначен., ных для получения чистого азота (типа Мессер-200, АКГС-780).

Перерабатываемая фракция должна содержать более 50% кислорода.

Пред м е т изобретен и я

Снособ получения чистого аргона из аргонной фракции, содержащей более 50% кислорода, путем ректификации с црименением азотного холодильного цикла в двух последовательно соединенных ректификационных колоннах, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, полученный в первой колонне сырой аргон отбирают в жидком виде, охлаждают и полученную азотно-аргонную смесь насосом подают во вторую колонну на окончательную очистку от кислорода н азота.

Г7