CS251470B1

CS251470B1 - Device for production of argon without nitrogen

Info

Publication number: CS251470B1
Application number: CS841343A
Authority: CS
Inventors: Ivan Gajdos
Original assignee: Ivan Gajdos
Priority date: 1984-02-27
Filing date: 1984-02-27
Publication date: 1987-07-16
Also published as: CS134384A1

Abstract

Podstata spočívá v tom, že surový argon sa skvapalní tak, že sa skvapalní len argón, pričom plynný dusík sa zo zariadenia vyfukuje. Proces výroby argonu prebieha kontinuálně a póvodný obsah dusíka je možné podstatné znížiť. Riešení móže byť využité vo všetkých výrobniach kvapalného alebo plynného argonu a najma v metalurgických kombinátech a v chemickom priemysle.The essence is that raw argon is liquefied in such a way that only argon is liquefied, while nitrogen gas is blown out of the device. The argon production process is continuous and the original nitrogen content can be significantly reduced. The solution can be used in all liquid or gaseous argon production plants, especially in metallurgical plants and in the chemical industry.

Description

Vynález sa týká zariadenia na výrobu argonu bez dusíka.The invention relates to an apparatus for producing nitrogen-free argon.

Výroba argónu v zariadeniach na delenie vzduchu je charakteristická přísnými požiadavkami na obsah dusíka vo vyrobenom argone. Zvýšený obsah dusíka v argóne zapříčiňuje nadměrný výskyt dusíkových vmestkov v špeciálnych oceliach, upravovaných argónom, čo má nepriaznivý vplyv na kvalitu ocele. Zvarovacie přístroje s ochrannou atmosférou vyžadujú orgón s vyššou čistotou. Čistý argón nadobúda stále vačšieho významu v metalurgických pochodoch ako inertná atmosféra k zvyšovaniu kvality a čistoty výrobkov.The production of argon in air separation plants is characterized by stringent requirements for the nitrogen content of the argon produced. The increased nitrogen content of argon causes an excessive occurrence of nitrogen inclusions in the special steels treated with argon, which adversely affects the quality of the steel. Welding machines with a protective atmosphere require an orgon of higher purity. Pure argon is becoming increasingly important in metallurgical processes as an inert atmosphere to increase the quality and purity of products.

Argón ako ochranný plyn sa taktiež používá pri analytických a chemicko-preparatívnych prácach.Argon as a shielding gas is also used in analytical and chemical-preparatory work.

Na dodatočné čistenie argónu od dusíka sa doteraz používajú skvapalňovacie a rektifikačné zariadenia alebo zeolitové adsorbéry.Liquefaction and rectification devices or zeolite adsorbers have hitherto been used for additional purification of argon from nitrogen.

Nevýhodou odstráňovania dusíka z argónu dodatočnou rektlfikáciou v kolóne je hlavně investičná energetická náročnost tohoto sposobu.The disadvantage of removing nitrogen from argon by additional rectification in the column is mainly the investment energy consumption of this method.

Nevýhodou odstráňovania dusíka z argónu v zeolitových adsorbéroch je energetická náročnost tohoto sposobu čistenia a nutnost obstarania špeciálnych druhov zeolitov do adsorbérov z dovozu. Adsorbéry musia byť vyhotovené z kvalitných materiálov, nakol'ko pracujú pri extrémně nízkých a vysokých teplotách.The disadvantage of removing nitrogen from argon in the zeolite adsorber is the energy consumption of this method of purification and the necessity of procuring special types of zeolites into the adsorber from the imports. Adsorbers must be made of high quality materials, as they work at extremely low and high temperatures.

Uvedené nevýhody odstráňuje a problém rieši zariadenie na výrobu argónu bez dusíka podfa vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že v zariadení vybavenom zdrojom surového argónu a vedením surového argónu zaústěným do skvapalňovača, ktorý je ochladzovaný na takú teplotu, ktorá umožní skvapalnenie argónu, ktorý sa vypustí vedením do zásobníka kvapalného argonu, pričom dusík zo surového argónu ostává v plynnom skupenstve a vyfukuje sa vedením, umiestneným na vrchnej časti zásobníka kvapalného argónu.These disadvantages are overcome and the problem is solved by a nitrogen-free argon plant according to the invention. SUMMARY OF THE INVENTION In an apparatus equipped with a source of raw argon and a line of raw argon directed to a liquefier which is cooled to a temperature that allows the liquefaction of argon to be discharged into a liquid argon tank while the nitrogen from the raw argon remains in the gaseous and blown out through a conduit located on top of the liquid argon reservoir.

Teplota ochladzovacieho média, potřebná na skvapalnenie argónu, je meraná teplomerom a regulovaná armatúrou, umiestnenou na vedení ochladzovacieho média.The temperature of the cooling medium required to liquefy argon is measured by a thermometer and controlled by a valve located on the cooling medium line.

Obsah dusíka alebo argónu v kvapalnom argóne je meraný analyzátorom.The nitrogen or argon content of liquid argon is measured by an analyzer.

Výhody vynálezu oproti jestvujúcemu stavu techniky oproti používaným spósobom dodatečného čistenia argónu spočívajú v tom, že je možné podstatné znížiť póvodný obsah dusíka v argóne, čo má priaznivý vplyv na kvalitu vyrábaných, argónom upravovaných špeciálnych ocelí.The advantages of the invention over the existing prior art over the argon post-purification methods used are that it is possible to substantially reduce the original nitrogen content of argon, which has a beneficial effect on the quality of the argon-treated special steels produced.

Velkou výhodou je nízká investičná a energetická náročnost a to, že vo výrobniach argónu je obyčajne k díspozícii zásobník kvapalného argónu a odparovač, ktoré sa pri tomto spósobe s výhodou používajú.A great advantage is the low investment and energy consumption and that in argon plants there is usually a liquid argon reservoir and an evaporator available which are preferably used in this process.

Výhodou je tiež možnost intenzívnejšie vyrábať argón aj s vyšším obsahom dusíka a tým možnost vačšej zásoby a dodávky argónu odberatelom.The advantage is also the possibility of more intensive production of argon with higher nitrogen content and thus the possibility of greater supply and supply of argon to customers.

Medzi výhody patří jednoduchost' manipulácií, ktoré móžu pribiehať kontinuálně s ručným alebo automatickým ovládáním jednotlivých armatúr a regulovaní příslušných veličin.Advantages include ease of handling, which can be continual with manual or automatic control of individual valves and control of the relevant quantities.

Výhodou je aj to, že celý cyklus dočisťovanla je možné podlá požadovanej konečnej čistoty vyrobeného argónu opákovať.The advantage is also that the entire purification cycle can be repeated according to the required final purity of the produced argon.

Příklad uskutočnenia zariadenia podfa vynálezu je znázorněný na priloženom výkrese. Zariadenie pozostáva zo zdroja 1 surového argónu a/alebo zo zdroja ,2 surového argónu a z vedenia 3 surového argónu, zaústěného do skvapalňovača 4 argónu, z ktorého vytéká kvapalný argón vedením 5 do zásobníka 6 kvapalného argónu a plynný dusík vystupuje z vrchnej časti zásobníka 6 kvapalného argónu vedením 7, pričom teplota ochladzovacieho média, potřebná na skvapalnenie argónu, například kvapalného vzduchu je regulovaná armatúrou 8 podlá teploměru 9 a obsah dusíka alebo argónu v kvapalnom argóne je meraný analyzátoromAn exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the attached drawing. The apparatus consists of a raw argon source 1 and / or a raw argon source 2 and a raw argon line 3 leading to an argon liquefier 4 from which liquid argon flows through line 5 into a liquid argon storage tank 6 and nitrogen gas exits from the top of the liquid storage tank 6 argon through line 7, wherein the temperature of the cooling medium needed to liquefy argon, e.g., liquid air, is controlled by fitting 8 according to thermometer 9, and the nitrogen or argon content of the liquid argon is measured by an analyzer

10.10th

Póvodný obsah dusíka v argóne je možné zariadením podlá vynálezu podstatné znížiť.The original nitrogen content of argon can be substantially reduced by the device according to the invention.

Vynález móže byť využitý vo všetkých výrobniach kvapalného alebo plynného argónu a najma v metalurgických kombinátech pri výrobě špeciálnych druhov ocelí, kde sa používá argón. Zariadenie podlá vynálezu může byť použité aj v chemickom priemysle.The invention can be used in all liquid or gaseous argon plants and especially in metallurgical combinations in the production of special types of steels where argon is used. The device according to the invention can also be used in the chemical industry.

Claims

SUBSTANCE A device for producing nitrogen-free argon comprising a source (1j of crude argon and / or a source of crude argon (2) and a line (3) of crude argon fed to an argon condenser (4) equipped with a conduit ( 5) liquid argon, entering into the reservoir OUTLET (6) of liquid argon, provided at the top with a nitrogen gas outlet conduit (7), wherein the argon liquefier (4) is provided with a conduit with a cooling medium supply control valve (8) and a thermometer (9j). 1 sheet of drawings 251470