Установка для получения газообразного кислорода Советский патент 1949 года по МПК F25J3/04 

Настоящее изобретение относится к устанойкам для получения газообразного кислорода методом глубокого охлаждения без использования воздуха высокого давления.

Отличительной особенностью предлагаемой установки является применение в ректификационной колонне трубчатки для конденсации газообразного азота, в целях получения необходимой холодопроизводительности установки и сохранения потребного количества азотной флегмы 1при увеличенном отборе азота.

На чертеже приведена принципиальная схема установки, согласно изобретению.

Рабочий прецесс в установке происходит следующим образом.

Весь перерабатываемый воздух сжимается турбокомпрессором от 1 до 4,7 ата, проходит через холодильник и распределяется на два потока: большая часть воздуха (80%) идет через азотные регенераторы 1, а остальная часть (20%)-через кислородные регенераторы 3.

Воздух е азотных регенераторах охлаждается до температуры 90° К и направляется далее в дефлегматор 4.

Поток воздуха, проходящий через кислородные регенераторы, охлаждается до 110°К и направляется далее в теплообменник азота 5. Здесь

происходит дальнейшее охлаждение воздуха до температуры 96°К. Пройдя теплообменник, охлал денный воздух смешивается с потоком воздуха, прошедшим азотные регенераторы, и вместе с ним поступает в дефлегматор 4.

В дефлегматоре воздух, слсатый до давления 4,5 era, проходит через трубное пространство, вокруг которого кипит кислород 1при давлении 1,35 ата.

Давление воздуха в 4,5 ата необходимо для того, чтобы создать разность температур между кипящ м кислородом и конденсирующимся воздухом в 2°. Пост Пающий в нижнюю часть дефлегматора воздух, поднимаясь по трубкам, начинает сжижаться. По мере сжилсения воздух стекает вниз навстречу поднимающимся парам; при поднимающиеся по трубкам пары будут обедняться, а стекающая жидкость обогащаться кислородо|М.

В дефлегматоре сжижается 52,5% от поступающего воздуха. Содержание кислорода в жидкости составит 38% при содержании кислорода в отходящем азоте-2 %. Азот из дефлегматора 4, в количестве 47,5% от всего воздуха, в теплообменник 5 навстречу поступающему в дефлегматор воздуху и нагревается в нем до 105°К. .Далее

207

азот направляется в турбодетандер 7, где он расширяется с отдачей внешней работы до давления 2,2 ата. При этом происходит пониЖение температуры азота до тем, пературы сухого насыщенного пара при данном давлении.

Далее азот направляется через трубчатку &, где сжижается и поступает на верхнюю часть колонны 3, предварительно редуцируясь до 1,2 ата. В 1междутрубном простран стае конденсатора испаряется обогащенный кислородом жидкий воздух, поступающий в конденсатор из нижней части дефлегматора. Жидкость до поступления в конденсатор предварительно редуцируется до 1,25 ата. Испаренная в конденсаторе жидкость направляется в среднюю часть колонны 3.

Получаемые в (колонне после ректификации азот и кислород направляются в соответствующие регенераторы.

Предмет изобретения

Установка для получения газообразного кислорода методом глубокого охлаждения без использования воздуха высокого давления, отличающаяся применением в ректификационной колонне трубчатки для конденсации газообразного азота, с целью получения необходимой холодопроиаводительности установки и сохранения потребного количества азотной .флегмы при увеличенном отборе азота из-под крышки конденсатора-испарителя на турбодетандер.

P-f ига