Способ разделения воздуха Советский патент 1981 года по МПК F25J3/00 

1

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в установках разделения воздуха, в которых воздух охлаждают и очищают от . примесей путем вымораживания или адсорбцией ..

Известен способ разделения воздуха, согласно которому его очищают от примесей путем вымораживания в регенераторах, а чистые продукты (кислород и азот) выводят из регенераторов со встроенными трубчатыми змеевиками 1

Недост атком этого способа является то, что количество получаемых чистых продуктов не может быть более 40% от количества воздуха, поступаквдето в регенераторы со змеевиками.

Наиболее близким к предлагаемому является способ разделения воздуха методом глубокого охла хдения, включающий очистку воздуха от влаги, erci . охлаждение в регенеративных теплообменниках, вывод части воздуха при минус. 100-120 С из регенеративных теплообменников для последующей очистки от углекислоты, снижение-и разделение воздуха в ректификационных аппаратах 2 .

Недостатками этого способа являются повышенные энергетические затраты

на предварительное охлаждение воздуха, а также относительно высокие капитальные затраты на установку дополнительного оборудования для охлалсдения воздуха.

Цель изобретения - повышение эффективности способа путем снижения электрических и капитальных затрат на его реализацию.

fO

Поставленная цель достигается тем, что из регенеративных теплообменников дополнительно выводят часть воздуха при температуре от +5 до и осушают эту часть адсорбцией

На чертеже изображена схема регши15зации предлагаемого способа.

Воздух из турбокомпрессора 1 направляют в регенеративные теплообменники 2, где осуществляют предваритель20ное охлаждение всего потока воздуха до температуры от О до -6 С сопровождающееся конденсацией и вымораживанием основного количества паров воды, затем поток воздуха разделяют на час25ти, одну из которых направляют на очистку от оставшихся примесей в г«сорбционный блок 3 очистки и дополнительное охлаждение в нереверсивных теплообменниках 4.Оставшуюся часть потока охлаждают в теплообменнике 2

30

ДО минус 120-100С. После этого отбирают 8-15%-воздуха и направляют на очистку от двуокиси углерода и расширение с отдачей внешней работы.

При реализации способа, например, в установках разделения методом низкотемпературой ректификации, в которых перерабатывается, например, 180000 , в отличие от известных способов, исключается необходимость предварительного охлахедения,примерно 50% перерабатываемого воздуха от 4-30 до , В результате этого отпадает необходимость в дополнительном оборудовании, в котором обычно осуществлялось это предварительное охлаждение, например, в холодильной фреоновой машине мощностью 120 кВт/ч. При реализации данного способа происходит уменьшение расхода электроэнергии, а также обеспечивается возможность предварительного охлаждения перерабатываемого воздуха до температуры ниже , что приводит к значительному уменьшению количества влаги, поступакяцей с воздухом в адсорбер. Кроме того, понижение температуры воздуха на входе в адсорбер значитель.но увеличивает полезную емкость адсор.бента, что позволяет уменьшить количество адсорбента на 30%.

Формула изобретения

Способ разделения воздуха, включающий очистку воздуха от влаги, его охлаждение в регенеративных теплообменниках и вывод части воздуха из регенеративных теплообменников при температуре минус 100-120С для последукидей очистки от углекислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа путем снижения энергетических и капитгшьных затрат на его реализацию, из регенеративных теплообменников дополнительно выводят часть воздуха при температуре от -1-5 до и осушают путем адсорбции.

. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Разделение воздуха методом глубокого охлаждения. Под ред.в.И.Епифановой, 1973,т.Г, с. 43.

2.Глизманенко Д.Л. Получение кислорода. М., Химия,1965, с.212-216.