CS199913B1 - Rektifikační kyslíková kolona - Google Patents

Description

(54) Rektifikační kyslíková kolona

Vynález ae týká rektifikační kyslíková kolony v zařízení na nízkoteplotní dělení vzduchu, ve která dochází nejen k obohacování přiváděného kapalného kyslíku, ale také ke přehřátí vystupujícího plynného kyslíku.

Stávající rektifikační kyslíkové kolony sestávají především z klenutých den válcového pláště a patrová vestavby. Kapalný kyslík js přiváděn na nejvyěěí patro, odkud stéká po rektifikačních patrech, přičemž se dále obohacuje kyslíkem, čistý kapalný kyslík aa potem shromažďuje ve vařáku kyslíkové kolony, odkud je odebírán buď v plynném nebo kapalném stavu. Var kapalného kyslíku va vařáku kyslíkové kolony ja zabezpečován na úkor kondenzace dusíku nebo vzduchu. Páry kyslíku stoupají rektifikačními patry, přičemž ee postupně obohacují dusíkem a ochuzený plynný kyslík nad nejvyěším patrem vychází z kyslíkové kolony.

V zařízení na děleni vzduchu pracuje Igralíková kolona jako přídavná kolona k získávání čistého kyslíku, přičemž vlastní dělicí zařízení vyrábí chudý kyslík. Do kyslíkové kolony je přiváděn většinou kapalný kyslík z nízkotlaké kolony o koncentraci 95 až 98 % Oj. V kyslíkové koloně ae obohacuje až na koncentraci 99,5 až 99,9 > Oj « je vyváděn se zařízení v kapalném nebo plynném stavu. Z kyslíkové kolony pak v horní části vystupuje ochuzený chudý kyslík, který je z kolony odváděn do kyslíkových regenerátorů, kde je na náplni regenerátorů ohříván a vystupuje jako produkt ze zařízeni. Dosavadní konstrukce kyslíkové kolony má však tu nevýhodu, že z nejvyššího rektifikačního patra mohou být strhávány kapky kapal199 91>

z

189 81S ného kyslíku do potrubí plynného kyslíku a odtud do regenerátorů. Únos kapek kapalného kyslíku je velei nebezpečný, neboť kapalný kyslík může obsahovat stopy uhlovodíku a v unášených kapkách budou tyto uhlovodíky vždy koncentrovány. V některých místech potrubí nebo před regenerátory může pak dojít k postupnému nahromaflování kapaliny, která ae zde bude zahušťovat a důsledkem může být i případná exploze.

Yýše uvedené nevýhody jsou odstraněny rektifikační kyslíkovou kolonou na výrobu čistého kyslíku zařízení na nízkoteplotní dělení vzduchu, která sestává především z válcového pláště, klenutých den a patrové vestavby, a která je charakterizována tím, že mezi nejnižším rektifikačním patrem a výstupem plynného chudého kyslíku je umístěna teplosměnné plocha ze žebrovených trubek navinutých do šroubovic, přičemž v mezitrubkovém prostoru proudí kyslík a v trubkovém kondenzuje vzduch.

Hlavní výhoda rektifikační kyslíkové kolony podle vynálezu tkví v tom, že plynný kyslík vystupuje z kolony přehřátý, takže nemůže dojít k únosu kapek kapalného kyslíku. Na dodatečné teplosměnné ploše ae totiž veškerý kapalný kyslík odpařil. Zvýšení teploty z plynného kyslíku vystupující z rektifikační kolony má i příznivý důsledek na práci kyslíkových regenerátorů, ve kterých nemůže docházet na začátku teplé periody ke kondenzaci vzduchu na studeném konci.

Příkladné provedené rektifikační kyslíkové kolony podle vynálezu je schematicky zobrazeno na výkrese. Jedná ee o rektifikační kolonu na výrobu kyslíku o koncentraci 99,5 až 99,9 % Oj, která je umístěna v zařízení na nízkoteplotní dělení vzduchu a produkcí kyslíku 95 % Oj· Hektifikační kolona tvoří jeden celek e vařákem. Sestává především z pláště χ, přičemž uvnitř jsou umístěna rektifikační patra £. Pod válcovým pláštěm χ je umístěn vařák, který je na spodní části uzavřen klenutým dnem £. Ye vařáku £ dochází k varu čistého kapalného Igralíku na úkor kondenzace dusíku, který do vařáku vstupuje v plynném stavu pod hrdlem a jako kondenzát kapalný dusík vystupuje z vařáku hrdlem £. čistý kyslík vystupuje z rektifikační kolony v kapalném stavu hrdlem J. Do rektifikační kyslíkové kolony je přiváděn kapalný chudý kyslík potrubím odkud stéká po patrech 2 ⁸ postupně se obohacuje kyslíkovou složkou. Oproti tomu čistý kyslík, který vře ve vařáku J rektifikační kyslíkové kolony, prochází rektifikačními patry, přičemž ee obohacuje níže vroucí složkou, to je i dusíkem.

Po výstupu z nejvyššího rektifikačního patra χ je plynný kyslík dále ohříván na dodatečně teplosměnné ploše 2» která je vytvořena příkladně ve formě vinutého výměníku. Ohřev plynného kyslíku ae e výhodou uskutečňuje na úkor kondenzace vzduchu, který do této teplosměnné plochy £ vstupuje potrubím 11 a jako kondenzát vystupuje potrubím χχ. Plynný kyslík potom vystupuje z rektifikační kyslíkové kolony hrdlem Xg a je veden dále do kyslíkových regenerátorů. Mezi patrovou veatavbou a teploaměnnou ploehbu 2 je umístěno horní klenuté dno

13. Jiné příkladné řešeni rektifikační kyslíkové kolony podle vynálezu může být takové, že vařák kyslíkové kolony je jako samostatná nádoba.

Hlavni výhoda rektifikační Iqrelíkové kolony tkví v tom, že odstraňuje jednu z příčin explozi zařízení na dělení vzduchu a zvyšuje tak provozní bezpečnost dělicích zařízení. Zlepšuje dále i teplotní režim kyslíkových regenerátorů.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Sektifikační kyslíková kolona na výrobu čistého kyslíku zařízení ne nízkoteplotní dělení vzduchu, sestávající předevSím z válcového pléStě, klenutých den a patrové vestavby, vyznačující se tím, že mezi nejvyáěím rekt ifikačním patrem (2) a výstupem plynného kyslíku (10) je umísténa teploaměnné plocha (9) ze žebrovaných trubek navinutých ve šroubovicích, přičemž mezitrubkový prostor je prostorem plynného kyslíku a trubkový prostor je prostor tlakového vzduchu.