Способ охлаждения и очистки газов в регенераторах Советский патент 1980 года по МПК F25J3/04 

(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ И ОЧИСТКИ ГАЗОВ

t

Изобретение относится к разделению воздуха методом низкотемпературной ректификации.

Известны способы охлаждения и j очистки воздуха в регенераторах,вклю.чагацие охлаждение газа прямого потбка с конденсацией и в1 юраживанием примесей на насадках регенератора,последующее охлаждение насадок и воэ- |0 гонку с них примесей обратньда потоком с одновременным периодичным подогревом насадок введением в них теплого очищенного газа fl).

Недостатком известных способов яв-. ляется недостаточная энергетическая эффективность и степень очистки регенератора, обусловленные малым количеством теплого газа.

В установках разделения воздуха у для подогрева газа обратного потока выше температуры конденсации воздуха в регенераторах может быть использовано количество, тепла не более 1-1,5% от тепловой нагрузки регенераторов. 25 При понижении давления Ьхла; одаемого воздуха уменьшается и то количество тепла или теплого воздуха петли, которое может быть испол1 зовано для по, обратного потока. В РЕГЕНЕРАТОРАХ

Цель изобретения - улучшение оЧИСтки регенератора и повышение энергетической эффективности.

Для этого подогрев насадок осуществляя по высоте регенератора последовательно, При периодичность подогрева уменынают в направлении обратного потока.

На чертеже схематически изображена установка для осуществления способа.

Охлаждае1 1й воздух пропускают через азотный регенератор 1,пластинчатый теплообменник 2,охлаждают и очищают от влаги,двуокиси углерода и углеводородов , которые конденсируются и вымораживг1ются на насадке регенератора 1.Охлажденный воздух поступает в блок 3 разделения,где разделяется на азот и обогащенный кислородом возд)гу Обратным потоком азот выводят из бло ка 3 через регенератор 4,а обогащенный воздух (обратный поток) через пластинчатый теплоойменник 2. Обратным потоком также производят возгонку при- , ;месей с насадок регенератора 4. Через нереверсивную секцию теплообменника 2 выводят 1,5-2% аз.ота, часть которого поступает и накапливается в емкости 5, а часть возвращается в

блок 3 разделения. Нормальная работа теплообменника 2 обеспечивается за счет создания избытка газа обратного потока над прямым в 1,5-2%. Для обеспечения незабиваемости регенератсэров 1 и 4 кроме этого производят дополнительный подогрев газом обратного потока тех зон насадки, в которых без подогрева происходит постепенное накапливание примесей из газа прямого потока. Регенераторы 1 и 4 в течение 5-10 циклов работают в режиме без дополнительного подогрева при избытке обратного потока над прямлм. Пр Этом температура насадки генераторов 1 и 4 постепенно повышается. Через 5-10 циклов с открытием перепускного клапана б открывается клапан 7 и из емкости 5 подается теплый газ в среднее сечение регенератора 1 для удаления накопившейся Н О воды.

Мгновенный расход азота регулируется задвижкой 8 и превышает в 2-4 раза мгновенный расход газа обратного потока. При необходимости температуру азота повышают дополнительно до 350-400°С в подогревателе (на чертеже не показан).,После переключения регенераторов воздух из регенератора 1 вытёсняе;тся в регенератор 4, перепускной клапан 6 закрывается и открыва 0тся азотнУй клапан 9 и воздушный клапан 10 регенератора 4. После открытия азотного клапана 9 давление газа в регенераторе 1 понижается до величины, близкой к давлению азота, поступающего в регенератор 1, ввиду больиюго количества вдуваемого в середину регенератора 1 теплого газа. Поэтому азот в генератор 1 из блока разделения 3 по-прежнему не поступает. Через 4-5 с после открытия перепускного клапана б, клапан 7 закрывается. Одновременно открывают клапан 11 теплого газа, через который теплый азот поступает в нижнюю часть регенератора 1. Мгновенный расход азота через клапан 11 регулируется задвижкой 12 в пределах 0,2-0,5% от расхода газа обратного потока, через 30-40 с после начала переключейия регенераторов 1 и

4 клапан 11 подачи теплого-газа в ни жнюю часть регенератора 1 закрывают и насадку регенератора охлаждают до рабочих температур холодным азотом обратного потока, поступающим из блока 3 разделения. За последующие 5-10 циклов в емкости 5 накапливается продувочный газ, после чего производят подогрев газа обратного потока, протекающего через регенератор 4.

Таким образом, подогрев насадки по высоте регенераторов производят последовательно - сначала в; самом верхнем сечении регенератора, затем во втором и т. д. и наконец в самом нижнем сечении регенератора, причем периодичность подогрева насадки уменьшают в направлении обратного потока.

Применение изобретения позволяет улучшить очистку регенератора и повысить энергетическую эффективность за счет увеличения количества возгоняемых примесей н прежде всего влаги, что обуславливает снижение холодопотерь в регенераторах.

Формула изобретения

Способ, охлеикдения и очистки газов в jieгенераторах, выключающий охлаждение газа прямого потока с конденсацией и вымораживанием примесей на насадках регенератора, последующее охлаждение насадок и возгонку с них примесей обратным потоком с одновременным периодичным подогревом насадок введе-, нием в них теплого очищенного газа, отличающийся тем, что, с ущелью улучшения очистки регенератора и повышения энергетической эффективности, подогрев насадок осуществляют по высоте регенератора последовательно, при этом периодичность подогрева насадок уменьшают в направлении обратного потока.

Источники информации, принятые во внимание при э|(спертизе

i. Авторское свидетельство СССР 212339/26, кл. F 25 J 3/04,25.02.75.