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

I

Изобретение относится к криогенной технике в частности к установкам разделения воздуха, и может бнтьиспрльзорано.на предприятиях металлургической промьшшёщюсти.

Известны установки разделения воздуха содержащие нижнюю и верхнюю рект1 кационные колонны де егматоры а также блоки кон 1ентриро - . вания неоно-гелиевой смеси р.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка разделеиия воздуха, содер;Жащая нижнюю и верзилою ректи оса ционные колоншл конденсаторы и дё|флегматор для концентрирования неоногёпиевой смеси .

Недостаток такой установки заклю чается в том, что в ней мспкно полу- чать неоно-гелиевую смесь низкой концентрации - до 40Z содержания в ней неона гелия.

Целью изобретения является получение технически чистой неонотелневой смеси.

Поставленная цель достигается тем что в установке разделений воздуха блок концентрирования неоно-гепиевой смеси соединен на входе и выходе с дефлегматором. При зтом блок концентрирования состоит из последовательно соединенных рекуперативного тепло10обменника мембранного компрессора и куба конденсатора.

На чертеже изображена схема установки.

IS

Установка включает теплообменник 1, колонну 2f группу конденсаторов 3 сборник 4 жидкого азота колонну 5 концевой конденсатор 6 дефлегматор 7, блок 8 концентрирования рекуперативный теплообменник 9 мембранный компрессор 10, конденсатор 11.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Воздух, поступающий по трубопроводу 12, охлащается и очищается от примесей в теплообменнике 1 и поступает в колонну 2. Из колонны 2 азотно-неоно-гелиевая смесь по трубопроводам 13 поступает на ковденсацию в первую группу конденсаторов 3, в которых частично конденсируется. Вследствие низкой концентрации неона и гелия в парах азота содержание этих компонентов за счет растворимости в жидкости незначительно. Жидкость из конденсаторов 3 по трубопроводу 14 сливается в сборник 4 жидкого азота, из которого часть ее отбирается в ввде флегмы и по трубопроводу 15 направляется на орошение колонны 5. Остаток паров азота, обогащенной неоном и гелием, поступает по трубопроводу 16 в канце™ 3oi| конденсатор 6, где конденсируется почти полностью. Относительна небольшая часть газовой смеси, обогащенной до 3-5% неоном и гелием, поступает . по трубопроводу 17 в дефлегматор 7 , а жидкость с растворенным в ней неоном и гелием по трубопроводу 18 направляется для орошения нижней колонны 2, где из жидкости отпаривается неон и гелий. Из дефлегматора 7 газовая смесь, обогащенная до 40-45% неоном и гелием, отбирается по трубопроводу 19 в блок 8 концен.трирования, где подогревается в рекуперативном теплообменнике 9, сжимается в мембранном компрессоре 10. После сжатия смесь охлалздается в теплообменнике 9 и направляется в конденсатор 11. Жидкость с

«растворенными в ней неоном и гелием по трубопроводу 20 направляется на дросселирование и отпариваиие в дефлегматор 7. Неоно-геаиевая смесь высокой концентрации (до 98%) выводится по трубопроводу 21 через теплообменник 1 к потребителю.

Формула изобретения

1.Установка разделения воздуха,

содержащая нижнюю реактификационную колонну, верхнюю ректификационную

колонну с дефлегматором неоно-гелиевой смеси и блок концентрирования неоно-гелиевой смеси, отличающаяся тем, что, с целью получения технически чистой неоно-гелиевой смеси, блок концентрирования неоно-гелиевой смеси соединен на входе и выходе с дефлегматором.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что блок концентрирования-- состоит из последовательно соединенных рекуперативного , теплообменника, мембранного компрессора и куба конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Г. Авторское свидетельство СССР № 444472, кл. F 25 J 3/04, 1975.

2. Воздухоразделительные установки и оборудование для хранения, транспортировки и газификации низкотемпературных жидкостей. Каталог.М., ЦИНТИХимнефтемаш, 1970. с. 22.