Установка разделения воздуха Советский патент 1981 года по МПК F25J3/04 

1

изобре.тение относится к криогенной технике, к области низкотемпературного разделения трудноконденсируемых газов.

Известно установка, содержащая ншкнюю и верхнюю ректификационные колонны, из которых последняя расположена над конденсатором верхней колонны, и колонну сырого аргона 1. Однако такое расположение ректификационных аппаратов существенно увеличивает габариты установки (аналог имеет высоту 26,06 м) , что приводит к увеличению металлоемкости установки, увеличивает потери холода в окружающую среду, а следовательно, снижает производительность по жидким продукт гм и усложняет проведение 1«юнтажных и ремонтных работ.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка разделения воздуха, включающая нижнюю и верхнюю ректификационные колонны с переохладителем и параметром для подъема жидкости При работе установки жидкий кислород из куба верхней колонны поступает в парлифт, где частично испаряется, переохлаждая кубовую жидкость, и за счет паралифтного эффекта поднимается в конденсатор колонны С2.

Недостатком этой установки разделения воздуха является то, что для испарения части жидкого кислорода, поступающего из куба верхней колонны в парлифт, необходимо дополнительное оборудование, что усложняет конструкцию установки, увеличивает ее габариты, а следовательно, и металлоемкость.

to

Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение металлоемкости и трудоемкости при изготовлении.

Поставленная цель достигается тем, что верхняя колонна выполнена из двух

15 секций, установленных на одном уровне, кислородной и азотной, нижняя асгь азотной секции соединена через парлифт с верхней частью кислородной секции, а нижняя часть нижней колон20ны через переохладитель и парлифт соединена с верхней частью кислородной секции.

На чертеже изображена предлагаемая установка разделенная воздуха.

25

Установка содержит нижнюю колонну 1, соединенную с конденсатором 2 верхней колонны через переохладитель 3, дроссельный вентиль 4 и парлифт 5, а также соединенную через переохладитель 3 и дроссельный вентиль 6 с азо30

том секций 7 верхней колонны. Нижняя часть азотной секции 7 верхней колонны соединена с парлифтом 5. Конденсатор 2 соединен с нижней частью кислородной секции 8 верхней колонны, а верхняя часть последней в свою очет редь соединена с нижней частью азотНой секции 7 верхней колонны и далее с парлифтом 5.

Установка работает следующим образом.

Сжатый воздух,очищенный от примесей и охлажденный, через патрубок 9 поступает на предварительное разделение в нижнюю колонну 1, где разделяется на нижний азот и жидкость, обогащённую по кислороду. Жидкий азот из нижней колонны 1 чер;з переохладитель 3 и дроссельный вентиль б подается на орошение азотной секции 7 верхней колонны. Вся жидкость, обогащенная по кислороду,или ее часть из нижней колонны 1, охладившись в переохладителе 3 за счет теплообмена с отходящим азотом 10, дросселируется и поступает в смеситель парлифта 5. Жидкость снизу азотной секции 7 верхней колонны также поступает в сме- . . ситель парлифта 5. Смешавшись, жидVocTb снизу азотной секции7 верхней колонны и жидкость, обогащенная по кислороду, из нижней колонны 1 за счет паров, образовавшихся при дросселировании жидкости из нижней колонны 1, парлифтом 5 поднимаются и поступают на орошение кислородной секции 8 верхней колонны. Пары из кислородной секции 8 отводятся вниз азотной секции 7 верхней колонны. Из кислородной секции верхней колонны отводятся в виде продуктов кислород 11 и аргонная фракция 12 на дальнейшее разделение, из азотной секции 7 верхней колонну также в виде продукта отбирается азот 10.

Реализация предлагаемой установки позволяет уменьшить габариты блока разделения и снизить ее металлоемкость без ухудшения процесса ректификации. Кроем того, предлагаемая установка позволяет использовать парлифт как элемент массообменного аппаратаверхней колонны, так как при смешении жидкостей, поступающих в парлифт из азотной секции верхней и нижней колонн и при контакте с паром, образовавшемся при дросселировании жидкости из нижней колонны, происходит массообмен между указанными потоками.

Использование предлагаемой установки может дать значительный экономический эффект при реконструкции действующих блоков разделения, поскольку без реконструкции производительного здания может быть существенно улучшено качество продуктов разделения.

Формула изобретения

Установка разделения воздуха,включающая нижнюю и верхнюю ректификационные колонны, с переохладителем и парлифтом для подъема жидкости, о тличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения металлоемкости и трудоемкости .при изготовлении, верхняя колонна выполнена из установленных на одном уровне азотной и кислородной секции, нижняя часть азотной секции соединен через парлифт с верхней частью кислородной секции, а нижняя часть нижней колонны через переохладитель и парлифт соединена с верхней частью кислородной секции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Криогенное оборудование.Катало ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М., 1976,4.2, С. 56.

2.Криогенное оборудование.Каталог ЦИНТИХИМНЕФТЕ14ЛШ, М. , 1976, ч. 2, .:;. 53.