Способ разделения воздуха Советский патент 1992 года по МПК F25J3/04 

подаваемого на регенерацию адсорбента при температуре (-16) до (-32)°С и давлении ,6 кгс/см2.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию новизна.

При изучении других известных технических решений в данной области техники и проведении сопоставительного анализа признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, не были выявлены в них и поэтому они обеспечивают данному техническому решению соответствие критерию существенные отличия.

На чертеже схематично показано устройство, в котором реализован заявляемый способ, где блок разделения 1 посредством трубопровода 2 связан с адсорберами 3 и 4. которые трубопроводом 5 соединены с компрессором 6. Блок разделения 1 трубопроводом 7 соединен с электронагревателем 8 и холодильником 9. Холодильник 9 трубопроводами соединен с дополнительной холодильной машиной 10.

Пример конкретного выполнения. Адсорберы 3 и 4, на которых происходит очистка воздуха от примесей, заполнены адсорбентом типа МаХ.

Цикл работы адсорбера включает в себя адсорбцию примесей из воздуха, сброс давления из адсорбера, регенерацию адсорбера, состоящую из нагрева и охлаждения адсорбента, повышение давления в адсорбере до рабочего. Далее цикл повторяется,

Воздух после компрессора 6 с давлением 6 кгс/см и температурой +20°С по трубопроводу 5 подают в адсорбер 3 (адсорбент в адсорбере 4 регенерируют), где очищают воздух от примесей на адсорбентах. Очищенный воздух после адсорбера 3 по трубопроводу 2 подают в блок разделения 1, где в процессе низкотемпературной оек- тификации получают продукты разделения.

Из блока разделения 1 чистый азот под давлением по трубопроводу 7 через электронагреватель 8 подают в адсорбер 4 для регенерации адсорбента. После регенерации производят охлаждение адсорбента тем же потоком чистого азота, только по трубопроводу 7 с давлением 0,6 кгс/см2 и температурой +5 - 10°С далее его направляют в холодильник 9, а электронагреватель 8 в это время отключен. Здесь чистый азот охлаждают потоком из дополнительной холодильной машины 10.

Охлажденный чистый азот из холодильника 9 при давлении 0 6 кгс/см и температуре (-16) до (-32)°С направляют на охлаждение адсорбента в адсорбере 4. Охлаждение адсорбера 4 ведут азотом при таком давлении и температуре, при котором адсорбционная емкость цеолита равна адсорбционной емкости воздуха при рабочем давлении и температуре. Такое охлаждение адсорбера ведут для исключения адсорбции азота при зполнении его воздухом после охлаждения.

В таблице приводим зависимость адсорбционной емкости цеолита NaX по азоту при давлении 6 кгс/см2 в зависимости от температуры очищаемого воздуха и соответствующие им температуры охлаждающего азота, обеспечивающие такую же адсорбционную емкость по азоту при давлении 0,6 кгс/см2.

Из таблицы следует, что при рабочей

температуре воздуха 20°С требуется охладить адсорбент до температуры минус 20°С. При переохлаждении части продукционного азота до температуры выше минус 16°С при подаче воздуха будет происходить

адсорбция азота, что приведет к снижению экономичности способа. .

При переохлаждении части продукционного азота до температуры ниже минус 32°С тоже снижается экономичность способа. В переохлаждении части продукционного азота ниже минус 32 С нет необходимости, так как процесс очистки воздуха при температуре ниже 5°С не осуществляется и нет необходимости в увеличении адсорбционной емкости цеолита.

Реализация способа обеспечивает стабилизацию охлаждения адсорбента и при подаче воздуха не происходит адсорбция азота и нагрев адсорбента за счет адсорбции, что позволяет увеличить, за счет стабилизации режима установки, производительность установки разделения воздуха на 5-7%.

Формула изобретения

Способ разделения воздуха, включающий его очистку на адсорбентах с последующей регенерацией последнего путем нагрева и охлаждения регенерирующим газом и получение продукционных азота и кислорода под давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем стабилизации разделения, в качестве регенерирующего газа используют часть продукционного азота, подаваемого на регенерацию адсорбента при температуре от -16 ,..-32°С и давлении 0,6 кгс/см2.

5