Способ получения сырого аргона Советский патент 1989 года по МПК F25J3/04 

1Јь

00

о о ю

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в установках разделения воздуха, на которых извлекается аргон0

Цель изобретения - повышение выхода аргона и кислорода и снижение удельных энергозатрат,,

На чертеже представлена установка реализующая предлагаемый способ.

Установка состоит из верхней 1 и нижней 2 воздухоразделительных коГ

лонн, колонны 3 сырого аргона, конденсаторов 4 - 7 и трубопроводов 8-22.

Способ осуществляют следующим образом.

Из верхней колонны 1 в сечении, где содержание аргона максимальное, отбирают аргонную фракцию по трубо- проводу 8 и направляют на ректификацию в колонну 3 сырого аргона о При этом содержание азота в отбираемой фракции достигает нескольких процентов. Вверху колонны 3 сырого аргона по трубопроводу 9 отбирают аргоно- азотную смесь и направляют на фракционированную конденсацию в конденсаторы 4-7. Большая часть паров конденсируется в конденсаторе 4 колон- ны 3 сырого аргона. Несконденсированная часть потока по трубопроводу 9 направляется во второй конденсатор 5s где частично конденсируется Несконденсированная часть по трубопро- воду 10 отбирается из-под крышки конденсатора 5 и последовательно проходит дополнительные конденсаторы 6 и 7, в каждом из которых частично конденсируется „ Из-под крышки конденса- тора 7 по трубопроводу 11 отбираются пары азота с примесью аргона и выводятся из установки через узел теплообмена.

В процессе фракционированной кон- денсации паров колонны сырого аргона в них повышается содержание азота, а следовательно, понижается температура их конденсации, поэтому в каче- стве хладагента используют в основ- ном менее дефицитную кубовую жидкость и минимально - жидкий азот.Для этой цели кубовую жидкость по трубопроводу 12 выводят из нижней колонны 2 и направляют на фракционированное испарение в конденсатор 5. Затем не испарившуюся часть по трубопроводу 13 подают в конденсатор 4 колонны 3 сырого аргона,, Часть жидкости по трубопроводу 14 сливают в верхнюю колонну 1 о Пары кубовой жидкости по трубопроводам 15 и 16 направляют в верхнюю колонну 1„ Минимальное количество паров, которое не удается сконденсировать кубовой жидкостью из-за повышенного содержания азота, по трубопроводу 10 подают и ожижают в конденсаторе 7 жидким азотом, подаваемым по трубопроводу 17 из нижней колонны 2.

Пары азота по трубопроводу 18 выводятся из установки через узел теплообмена о Если температура кипения азота недостаточно низкач для конденсации паров, обогащенных азотом, то часть потока жидкого азота по трубопроводу 19 подают в конденсатор 7, где его испаряют при более низком давлении, отсасывая пары азота по трубопроводу 20 через узел теплообмена газодувкой„ Часть жидкого сырого аргона по трубопроводу 21 сливают в колонну 3 сырого аргона, оставшуюся часть жидкости по трубопроводу 22 направляют на дальнейшую переработку.

Формула изобретения

Способ получения сырого аргона путем разделения воздуха в колонне двукратной ректификации с отбором из нее кислорода, жидкого азота, кубовой жидкости и аргонной фракции с последующей ректификацией ее в колонне сырого аргона с получением жидкого сырого аргона и паров азота с примесью аргона, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода аргона и кислорода, снижения удельных энергозатрат,отбор аргонной фракции производят в сечении с максимальным содержанием аргона, при этом пары азота с примесью аргона конденсируют путем последовательного теплообмена с кубовой жидкостью и жидким азотом.

Изобретение может быть использовано в установках разделения воздуха. Цель изобретения - повышение выхода аргона и кислорода, снижение удельных энергозатрат. Воздух разделяют в колонне 1 двухкратной ректификации с отбором из нее кислорода, жидкого азота, кубовой жидкости и аргонной фракции с последующей ректификацией ее в колонне 3 сырого аргона с получением жидкого сырого аргона и паров азота с примесью аргона. Отбор аргонной фракции производят в сечении с максимальным содержанием аргона. Пары азота с примесью аргона конденсируют в конденсаторе 7 путем последовательного теплообмена с кубовой жидкостью и жидким азотом. 1 ил.