Ректификационная установка Советский патент 1992 года по МПК B01D3/32 

траты, связанные с громоздкостью узла теплообменника и узла ректификации.

Наиболее близкой к предлагаемой является ректификационная установка, включающая связанные линией подачи воздуха компрессор, узел предварительного охлаждения, блок очистки воздуха, оснозной теплообменник и узел однократной ректификации, включающий ректификационную колонну с конденсатором-испарителем, а также турбодетандер на потоке отбросной фракции.

Недостатком известной установки является то, что происходят значительные потери азота из-за невозможности повышения выхода (и соответственно невозможности резервирования) жидкого азота в периоды, когда отсутствует потребность в газообразном азоте (он выбрасывается). Последнее вызвано неравномерностью потребления газообразного азота в пределах суток, в выходные и праздничные дни.

Цель изобретения - п редотвращение потерь азота путем увеличения выхода жидкого азота при сокращении потребления газообразного азота.

Указанная цель достигается тем, что ректификационная установка, предназначенная для получения газообразного азота под давлением и жидкого азота и включающая связанные линией подачи воздуха компрессор, предварительный теплообменник, блок очистки, основной теплообменник и ректификационную колонну с конденсатором-испарителем, а также детандер на линий отбросной фракции, линию вывода жидкого азота и линию вывода газообразного азота, проходящую через основной теплообменник, снабжена дополнительным детандером, вход и выход которого соединены с линией вывода газообразного азота между конденсатором-испарителем и основным теплообменником линиями, иг которых установлены запорные вентили, а на участке линии вывода газообразного азота между ввода ии указанных линий от дополнительного детандера установлен запорный вентиль.

Снабжение установки дополнительным детандером, установленным на дополнительной параллельной ветви линии выхода газообразного азота из конденсатора-испарителя в основной теплообменник, позволяет получать в периоды уменьшения потребления газообразного азота дополнительный холод, и в результате увеличивать выход жидкого азота, который может быть зарезереироввн м затем использован, В результате уменьшаются потери азота, обеспечивается максимальный выход его

независимо от потребления газообразного азота.

На чертеже показана схема предлагаемой установки.

Установка включает связанные линией

1 подачи сжатого очищенного воздуха компрессор 2, предварительный теплообменник 3, блок 4 очистки, основной теплообменник 5 и ректификационную колонну

6 с конденсатором-испарителем 7, а также детандер 8 на линии 9 вывода отбросной фракции, в атмосферу после конденсатораиспарителя 7, линию 10 вывода жидкого азота, линию 11 выводы газообразного азота потребителю, проходящую через основной теплообменник 5, и дополнительный

детандер 12, вход 13 и выход 14 которого

соединены соответственно линиями 15 и 16

с линией 11 выхода газообразного азота

между конденсатором-испарителем 7 и основным теплообменником 5. На линиях 15 и 16 на участке 17 линии 11 между вводами 18 и 19 указанных линий 15 и 16 в линию 11 установлены вентили 20 - 22.

Установка работает следующим образом.

Весь перерабатываемый воздух после сжатия в компрессоре 2 до давления 0,9 МПа, охлаждения в предварительном теплообменнике 3 и очистки от влаги, углекислоты и диоксида углерода в блоке 4 очистки по линии 1 направляют на охлаждение в основной теплообменник Б, а затем на разделение в ректификационную колонну 6, в

верхней части которой расположен конденсатор-испаритель 7.

Из нижней части колонны б отбирают (в количестве 60% от перерабатываемого воздуха) жидкую фракцию состава 35% кислорода, направляют ее на испарение в конденсатор-испаритель 7, затем подогревают в основном теплообменнике 5 до 120 - 125 К (на части длины теплообменника), расширяют а детандере 8 до давления 0,125 МПа,

возвращают на теплообмен в основной теплообменник 5 и по линии 9 выводят в атмосферу (либо используют для регенерации блока очистки).

В период, когда имеются потребители

газообразного азота, из ректификационной колонны 3 по линии 10 выводят потребителю ( я 2,5% от перерабатываемого воздуха) жидкий азот с содержанием кислорода не более 0,0001 % давлением 0,6 - 0.7 МПа,

Из конденсатора-испарителя 7 по линии 11 выводят (в количестве «37,5% от перерабатываемого воздуха) газообразный азот с содержанием кислорода не более 0,0001 % давлением 0,6-0,7 МПа и через