Установка для переработки воздуха с получением азота Советский патент 1991 года по МПК F25J3/04 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для получения азота из воздуха.

Целью изобретения является побочное получение углекислого газа (С02) при одновременном снижении габаритов и металлоемкости установки.

На чертеже приведена схема предлагаемой установки.

Установка состоит из реактора 1 с размещенными в нем топливными форсунками 2 и теплообменником-утилизатором теплоты сгорания, а также компрессора 3, блока 4 отделения углекислого газа и блока разделения, содержащего детандер 5, теплооб- менные аппараты 6, 7 и 8, ректификационную колонну 9 и сборник 10 жидкого азота.

Блок отделения С02 включает осушитель 11, абсорбер 12 и регенератор 13, связанные замкнутым контуром, насос 14 для циркуляции абсорбента углекислого газа - моноэтаноламикз (МЭА) - в этом контуре. К

регенератору 13 дополнительно подключен ч/ осушитель 15.Ј

При использовании в установке тепло- л обменных аппаратов 6 и 8 регенераторов осушитель 11 может быть исключен.

Установка работает следующим образом..

В реактор 1 подается поступающий на J/| переработку воздух и производится подача ОС топлива (лучше всего природного газа) че- -Р рез систему форсунок 2 и его сжигание, в О результате чего кислород воздуха замеща- sj ется продуктами сгорания, в основном С02 Qs и парами воды.

Охлажденный в теплообменнике-утилизаторе реактора газ, представляющий собой смесь азота и продуктов сгорания, поступает в компрессор 3, после сжатия в котором снова охлаждается, затем осушается от паров воды а осушителе 11 и подается в абсорбер 12, где, проходя через насадку, орошаемую МЭА, освобождается от СОг и поступает в теплообменный аппарат 6.

Насыщенный углекислым газом раствор МЭА выводится из абсорбера 12, нагревается от источника тепла и подается в регенератор 13, в котором происходит выделение СОа из раствора МЭА. Осушенный от паров воды в осушителе 15 товарный С02 поступает к потребителю.

Работа блока разделения аналогична прототипу, с той лишь разницей, что, поскольку на вход в этот блок поступает воздух, обогащенный азотом (до 96%), ректификационная колонна может содержать меньшее число тарелок, а значит, имеет меньшие габариты и металлоемкость по сравнению с прототипом.

5

Формула изобретения Установка для переработки воздуха с получением азота, содержащая контур с последовательно размещенными компрессором,теплообменникамии ректификационной колонной, отличающаяся тем, что, с целью побочного получения углекислого газа при одновременном снижении габаритов и металлоемкости установки, дополнительно содержит реактор для сжигания топлива в среде воздуха и блок отделения углекислого газа, причем реактор включен в контур перед компрессором, а блок отделения углекислого газа - после компрессора.

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для получения азота из воздуха. Цель изобретения - побочное получение углекислого газа при одновременном снижении габаритов и металлоемкости установки. Установка для переработки воздуха содержит реактор 1 для сжигания топлива в среде воздуха, поступающего на переработку, блок 4 отделения углекислого газа и блок разделения. В результате горения топлива происходит замещение кислорода воздуха углекислым газом После охлаждения и сжатия в компрессоре 3 полученной смеси из нее в блоке 4 отделяют товарный углекислый газ В результате описанных процессов горения и отделения на вход блока разделения поступает смесь, обогащенная азотом, что обусловливает снижение габаритов и металлоемкости ректификационной колонны 9 предлагаемой установки. 1 ил.

.

11 12

.

-,1

XI

и

8

t

Кондем- cam

iy|

lit

н

1/5§

tbs

tbs

и }

Конден- I сот

1

-,

XI

tbs

}