RU112839U1

RU112839U1 - INSTALLATION FOR OBTAINING A CRYPTONXENON MIXTURE FROM PRIMARY CONCENTRATE

Info

Publication number: RU112839U1
Application number: RU2011137843/05U
Authority: RU
Inventors: Виталий Леонидович Бондаренко; Николай Петрович Лосяков; Валерий Борисович Воротынцев; Александр Петрович Графов; Валентин Иванович Черепанов; Владислав Васильевич Алексахин
Original assignee: Виталий Леонидович Бондаренко
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2012-01-27

Abstract

1. Установка для получения криптоноксеноновой смеси из первичного концентрата, содержащая хранилище жидкого первичного концентрата, паровой теплообменник, ресивер, блок выжигания углеводородов, водяной теплообменник-охладитель, блок адсорбционной очистки от продуктов выжигания, теплообменник основной, рекуперативный теплообменник отходящих потоков, сепаратор азотный, сепаратор кислородный, ректификационную колонну с конденсатором и испарителем, радоновый адсорбер, систему газификации и наполнения баллонов, а также эжектор и вентили с первого по четырнадцатый, причем хранилище жидкого первичного концентрата трубопроводом через первый вентиль соединено с паровым теплообменником, который соединен с помощью трубопроводов последовательно с ресивером, блоком выжигания углеводородов, змеевиком первичного концентрата водяного теплообменника-охладителя, блоком адсорбционной очистки от продуктов выжигания, межтрубным пространством теплообменника основного и с вводом в ректификационную колонну, верх которой соединен трубопроводами «вход-выход» с сепаратором кислорода, верхняя часть которого соединена трубопроводами последовательно с межтрубным пространством рекуперативного теплообменника отходящих потоков и с линией возврата кислорода, трубопровод между выходом из парового теплообменника и входом в ресивер присоединен через четырнадцатый вентиль к эжектору, в который через двенадцатый вентиль подается газообразный первичный концентрат, а через тринадцатый вентиль подается сжатый кислород, нижняя часть испарителя ректификационной колонны по трубопроводу через десятый вентиль, радоновый а� 1. An installation for obtaining a krypton-xenone mixture from a primary concentrate, containing a storage of a liquid primary concentrate, a steam heat exchanger, a receiver, a hydrocarbon burning unit, a water heat exchanger-cooler, an adsorption purification unit from combustion products, a main heat exchanger, a recuperative heat exchanger of waste streams, a nitrogen separator, a separator oxygen, a rectification column with a condenser and an evaporator, a radon adsorber, a gasification and cylinder filling system, as well as an ejector and valves from the first to the fourteenth, and the storage of the liquid primary concentrate is connected by a pipeline through the first valve to a steam heat exchanger, which is connected by pipelines in series with the receiver , a block for burning hydrocarbons, a coil of a primary concentrate of a water heat exchanger-cooler, a block for adsorption cleaning from combustion products, an annular space of the main heat exchanger and with input into a rectification column, in above which is connected by pipelines "inlet-outlet" with an oxygen separator, the upper part of which is connected by pipelines in series with the shell side of the recuperative heat exchanger of waste streams and with an oxygen return line, the pipeline between the outlet from the steam heat exchanger and the inlet to the receiver is connected through the fourteenth valve to the ejector, in which, through the twelfth valve, a gaseous primary concentrate is supplied, and through the thirteenth valve, compressed oxygen is supplied, the lower part of the evaporator of the rectification column is piped through the tenth valve, radon a

Description

Полезная модель относится к технологическим процессам получения инертных газов и может быть использована для получения криптоноксеноновой смеси из потока кислорода, отбираемого из воздухоразделительных установок (ВРУ) с содержанием в нем криптона и ксенона в объеме 0,05…0,5%.The utility model relates to technological processes for producing inert gases and can be used to obtain a kryptonoxenone mixture from an oxygen stream taken from air separation units (ASU) with krypton and xenon content in it of 0.05 ... 0.5%.

Известны устройства для получения криптоноксеноновой смеси из первичного концентрата.Known devices for producing a kryptonoxenone mixture from a primary concentrate.

Одно из известных устройств включает в себя газгольдер для сбора первичного концентрата из ВРУ, поршневой компрессор давлением до 6 бар, узел первичного выжигания углеводородов, состоящий из двух параллельно расположенных печей с катализатором внутри, теплообменник, водяной холодильник, узел адсорбционной очистки, состоящий из двух попеременно работающих адсорберов с цеолитом внутри, узел вторичного концентрирования, состоящий из ректификационной колонны и азотного теплообменника, узел вторичного выжигания углеводородов, состоящий из одного патрона с окисью меди, малый адсорбер для очистки от продуктов вторичного выжигания, жесткий газгольдер для сбора криптоноксеноновой смеси, газификатор и наполнительная рампа с баллонами с продукционной криптоноксеноновой смесью [Каталог "Криогенное оборудование", часть вторая, Цинтихимнефтемаш, М., 1976 г., стр.75].One of the known devices includes a gas holder for collecting primary concentrate from ASU, a reciprocating compressor with a pressure of up to 6 bar, a unit for primary burning of hydrocarbons, consisting of two parallel furnaces with a catalyst inside, a heat exchanger, a water cooler, an adsorption treatment unit, consisting of two alternately working adsorbers with zeolite inside, a secondary concentration unit consisting of a distillation column and a nitrogen heat exchanger, a secondary hydrocarbon burnout unit, consisting of one cartridge with copper oxide, a small adsorber for cleaning from secondary burning products, a rigid gas tank for collecting the kryptoxenone mixture, a gasifier and a filling ramp with cylinders with production kryptonoxenone mixture [Cryogenic Equipment Catalog, part two, Tsintimkhimneftemash, M., 1976 ., p. 75].

Недостатком этого устройства являются относительно высокие энергозатраты на получение продукта из-за присутствия в схеме поршневого компрессора, низкая степень выжигания углеводородов из-за использования в печах выжигания первой ступени неэффективного катализатора, а также то обстоятельство, что оно не обеспечивает низкий радиационный фактор в выходном полезном продукте, вызванный относительно высоким присутствием в нем радона.The disadvantage of this device is the relatively high energy consumption for obtaining the product due to the presence of a reciprocating compressor in the circuit, a low degree of hydrocarbon burning due to the use of the first stage of an inefficient catalyst in the furnaces, and the fact that it does not provide a low radiation factor in the output useful product caused by the relatively high presence of radon in it.

Наиболее близким по технической сущности к предложенной установке для получения криптоноксеноновой смеси из первичного концентрата является техническое решение, содержащее линию первичного концентрата с расположенными на ней блоком предварительной очистки, концевым холодильником и адсорбционным узлом очистки, связанную с линией первичного концентрата линию очищенного концентрата с расположенным на ней основным теплообменником, входную линию жидкого азота, линию входного потока воздуха, линию греющего потока воздуха, входом соединенную с линией входного потока воздуха, ректификационную колонну, включающую конденсатор ректификационной колонны, контактную часть ректификационной колонны и испаритель ректификационной колонны, связанные с ректификационной колонной линию подачи разделяемого потока, линию отдувочного кислорода и линию продукционной смеси, связанную с конденсатором ректификационной колонны со стороны кипения и входной линией жидкого азота линию первого потока жидкого хладоагента, связанную с конденсатором ректификационной колонны, со стороны кипения линию первого потока газообразного хладоагента, линию потока обратного азота, линию потока обратного кислорода и линию обратного потока воздуха, последовательно соединенными столбовым конденсатором, столбовой линией, приемной линией ступени повышения давления, устройством формирования промежуточного двухфазного потока, тяговой линией, пароотделителем высокого потенциала ступени повышения давления, напорной линией ступени повышения давления с выходным вентилем ступени повышения давления, линией высокого напора ступени повышения давления, линией жидкого концентрата высокого напора с размещенным на ней испарителем-конденсатором, причем, столбовой конденсатор со стороны конденсации связан с линией очищенного концентрата после основного теплообменника, а линия жидкого концентрата высокого напора связана с линией подачи разделяемого потока после испарителя-конденсатора, при этом, пароотделитель высокого потенциала ступени повышения давления дополнительно связан через отводную линию с размещенным на ней отводным регулирующим вентилем с линией очищенного концентрата перед столбовым конденсатором, а также дополнительно связан с приемной линией ступени повышения давления перед устройством формирования промежуточного двухфазного потока посредством двух параллельных линий - жидкостной переливной линии и регулирующей линии с установленными на последней регулирующим вентилем и пароотделителем низкого потенциала ступени повышения давления [RU 2149676, C1, B01D 53/00, F25J 3/02, 27.05.2000].The closest in technical essence to the proposed installation for the production of a kryptonoxenone mixture from a primary concentrate is a technical solution comprising a primary concentrate line with a pre-treatment unit located on it, an end cooler and an adsorption treatment unit, a purified concentrate line with a primary concentrate line located on it the main heat exchanger, the input line of liquid nitrogen, the line of the inlet air stream, the line of the heating air stream, the inlet a distillation column including a distillation column condenser, a distillation column contact part and a distillation column evaporator, a shared flow line connected to the distillation column, a stripping oxygen line and a production mixture line connected to the distillation column condenser from the boiling side and the input line of liquid nitrogen, the line of the first liquid refrigerant stream associated with the distillation column condenser, from the side of the a line of the first refrigerant gas flow line, a reverse nitrogen flow line, a reverse oxygen flow line and an air return line, connected in series by a column condenser, a column line, a receiving line of a pressure boosting stage, an apparatus for forming an intermediate two-phase flow, a traction line, a steam separator of a high potential of a raising step pressure, pressure line of the pressure increase stage with the output valve of the pressure increase stage, high pressure line of the pressure increase stage pressure line, a line of high pressure liquid concentrate with an evaporator-condenser placed on it, moreover, the column condenser on the condensation side is connected to the line of purified concentrate after the main heat exchanger, and the line of high pressure liquid concentrate is connected to the supply line of the shared stream after the evaporator-condenser, At the same time, the high-pressure separator of the high potential of the pressure increase stage is additionally connected through a bypass line to a bypass regulating valve located on it with a line to of the concentrate in front of the column condenser, and is also additionally connected to the receiving line of the pressure increasing stage in front of the intermediate two-phase flow formation device by means of two parallel lines - a liquid overflow line and a control line with a low-pressure stage potential control valve installed on the latter [RU 2149676, C1 , B01D 53/00, F25J 3/02, 05/27/2000].

Кроме того, наиболее близкое устройство дополнительно снабжено последовательно размещенными линией потока воздуха-хладоагента с установленным на ней дополнительным теплообменником, линией потока жидкого воздуха с размещенными на ней воздушным пароотделителем и жидкостным воздушным вентилем и соединенной с линией потока воздуха-хладоагента через испаритель-конденсатор, линией второго потока жидкого хладоагента, соединяющей линию потока жидкого воздуха со столбовым конденсатором со стороны кипения и дополнительно соединенной со входной линией жидкого азота посредством линии подачи столбового потока жидкого азота с размещенным на ней столбовым азотным вентилем, линией второго потока газообразного хладоагента, соединяющей столбовой конденсатор со стороны кипения через основной теплообменник и концевой холодильник с линией обратного потока воздуха, при этом линия второго потока газообразного хладоагента дополнительно соединена с выходом линии греющего потока воздуха перед концевым холодильником, а линия потока воздуха-хладоагента своим входом соединена с линией входного потока воздуха, линия первого потока газообразного хладоагента соединена с линией потока обратного азота через дополнительный теплообменник и концевой холодильник, а линия отдувочного кислорода связана с линией потока обратного кислорода через дополнительный теплообменник и концевой холодильник. Оно дополнительно может быть снабжено эжекторной линией, входом соединенной с линией второго потока газообразного хладоагента после основного теплообменника, столбовым эжектором и продувочной линией, причем вход столбового эжектора соединен с эжекторной линией через эжекторный вентиль, выход столбового эжектора соединен с продувочной линией, а инжекционный патрубок столбового эжектора соединен со столбовым конденсатором со стороны конденсации посредством инжекционной линии с размещенным на ней инжекционным вентилем, а также дополнительно снабжено радоновым адсорбером, размещенным на линии подачи разделяемого потока.In addition, the closest device is additionally equipped with a sequentially placed air-coolant flow line with an additional heat exchanger installed on it, a liquid air flow line with an air vapor separator and a liquid air valve placed on it and connected to the air-refrigerant flow line through the evaporator-condenser, a line a second liquid refrigerant stream connecting the liquid air flow line to the column condenser from the boiling side and further connected to one line of liquid nitrogen through a supply line of a column stream of liquid nitrogen with a column nitrogen valve placed on it, a line of a second refrigerant gas stream connecting the column condenser from the boiling side through the main heat exchanger and an end cooler with a return air line, while the line of the second refrigerant gas stream additionally connected to the outlet of the heating air flow line in front of the terminal cooler, and the air-refrigerant flow line is connected to by input air flow, the line of the first refrigerant gas stream is connected to the return nitrogen flow line through the additional heat exchanger and the end cooler, and the stripping oxygen line is connected to the return oxygen flow line through the additional heat exchanger and the end cooler. It can additionally be equipped with an ejector line inlet connected to the line of the second gas stream of the refrigerant gas after the main heat exchanger, a column ejector and a purge line, the inlet of the column ejector connected to the ejector line through the ejector valve, the outlet of the column ejector connected to the purge line and the injection pipe the ejector is connected to the column condenser on the condensation side by means of an injection line with an injection valve located on it, as well as an additional Relatively equipped with a radon adsorber located on the supply line of the shared stream.

Недостатком наиболее близкого устройства для получения криптоноксеноновой смеси являются относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно, несмотря на значительное усложнение схемы, связанное с использованием узла повышения давления с помощью гидравлического столба жидкости, не позволяет перерабатывать первичный концентрат со значительным содержанием в нем азота, а также недостаточно эффективно производит очистку продукта от радона с помощью установленного адсорбера, поскольку он установлен в неоптимальном месте.The disadvantage of the closest device for producing a kryptonoxenone mixture is its relatively narrow functionality, since it, despite the significant complication of the circuit associated with the use of a pressure boosting unit using a hydraulic column of liquid, does not allow the processing of a primary concentrate with a significant nitrogen content in it, and also insufficient effectively purifies the product of radon using an installed adsorber, since it is installed in an unsuitable place.

Кроме того, устройство не может быть использовано для получения криптоноксеноновой смеси, когда первичный концентрат находится в жидком состоянии. Это сужает возможности использования устройства для переработки жидкого первичного концентрата со значительным содержанием в нем азота.In addition, the device cannot be used to obtain a kryptonoxenone mixture when the primary concentrate is in a liquid state. This limits the possibility of using the device for processing liquid primary concentrate with a significant content of nitrogen in it.

Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения возможности его использования для переработки жидкого первичного концентрата со значительным содержанием в нем азота.The required technical result is to expand the functionality by providing the possibility of its use for processing liquid primary concentrate with a significant content of nitrogen in it.

Требуемый технический результат достигается тем, что, в установку, содержащую ресивер, блок выжигания углеводородов, водяной теплообменник-охладитель, блок адсорбционной очисти от продуктов выжигания, теплообменник основной, рекуперативный теплообменник отходящих потоков, сепаратор азотный, сепаратор кислородный, ректификационную колонну и радоновый адсорбер, соединенных линиями с запорной, регулирующей и предохранительной арматурой, введено хранилище жидкого первичного концентрата, соединенное через паровой теплообменник с ресивером, причем, радоновый адсорбер установлен на выходе ректификационной колонны, а в качестве хладагента используется жидкий азот.The required technical result is achieved by the fact that, in an installation containing a receiver, a hydrocarbon burnout unit, a water heat exchanger-cooler, an adsorption purification unit for burning products, a main heat exchanger, a regenerative waste heat exchanger, a nitrogen separator, an oxygen separator, a distillation column and a radon adsorber, connected by lines with shutoff, control and safety valves, a storage of liquid primary concentrate is introduced, connected through a steam heat exchanger to the receiver In addition, a radon adsorber is installed at the outlet of the distillation column, and liquid nitrogen is used as a refrigerant.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, хранилище жидкого первичного концентрата выполнено в виде четырех резервуаров, соединенных через соответствующий вентиль с входом парового теплообменника.In addition, the required technical result is achieved in that the storage of the liquid primary concentrate is made in the form of four tanks connected through an appropriate valve to the inlet of the steam heat exchanger.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что в технологическую схему установки включен эжектор, с помощью которого можно повысить давление газообразного потока первичного криптонового концентрата до требуемого значения, и таким образом, перерабатывать первичный концентрат не только в жидком, но и в газообразном состоянии.In addition, the required technical result is achieved by the fact that an ejector is included in the technological scheme of the installation, with the help of which it is possible to increase the pressure of the gaseous stream of the primary krypton concentrate to the desired value, and thus, process the primary concentrate not only in liquid but also in gaseous state.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, в качестве радонозадерживающего сорбента в радоновом адсорбере использован активированный уголь или силикагель или оксид алюминия или цеолит NaX.In addition, the required technical result is achieved by the fact that activated carbon or silica gel or aluminum oxide or NaX zeolite is used as a radon-retaining sorbent in a radon adsorber.

На чертеже представлена функциональная схема установки для получения криптоноксеноновой смеси из первичного концентрата.The drawing shows a functional diagram of an installation for producing a kryptonoxenone mixture from a primary concentrate.

Установка для получения криптоноксеноновой смеси из первичного концентрата содержит хранилище 1 жидкого первичного концентрата, включающее в себя четыре резервуара, обвязанных системой трубопроводов с арматурой таким образом, чтобы они могли работать независимо друг от друга при приеме жидкого первичного криптонового концентрата из воздухоразделительных установок (ВРУ) или из других внешних источников и его дальнейшего использования в устройстве.A plant for producing a kryptonoxenone mixture from a primary concentrate contains a storage of 1 liquid primary concentrate, which includes four tanks connected by a piping system with fittings so that they can work independently when receiving liquid primary krypton concentrate from air separation units (ASUs) or from other external sources and its further use in the device.

Хранилище 1 жидкого первичного концентрата имеет соответствующую низкотемпературную изоляцию и снабжено соответствующими приборами контроля и автоматики.The storage 1 of the liquid primary concentrate has the corresponding low-temperature insulation and is equipped with appropriate control and automation devices.

Кроме того, установка для получения криптоноксеноновой смеси из первичного концентрата содержит паровой теплообменник 2 ресивер 3, блок выжигания углеводородов 4, водяной теплообменник-охладитель 5, блок адсорбционной очисти от продуктов выжигания 6, теплообменник основной 7, рекуперативный теплообменник отходящих потоков 8, сепаратор азотный 9, сепаратор кислородный 10, ректификационную колонну 11 с конденсатором 12 и испарителем 13, радоновый адсорбер 14, систему газификации и наполнения баллонов 15, а также вентили 16…26 с первого по одиннадцатый, соответственно, эжектор 27 и вентили 28…30 с двенадцатого по четырнадцатый, соответственно.In addition, the installation for producing a kryptonoxenone mixture from a primary concentrate contains a steam heat exchanger 2 receiver 3, a hydrocarbon burning unit 4, a water heat exchanger-cooler 5, an adsorption purification unit for burning products 6, a main heat exchanger 7, a regenerative waste heat exchanger 8, a nitrogen separator 9 , an oxygen separator 10, a distillation column 11 with a condenser 12 and an evaporator 13, a radon adsorber 14, a gasification and filling system for cylinders 15, and valves 16 ... 26 from the first to the eleventh th, respectively, 27 and ejector valves 28 ... 30 from the twelfth to the fourteenth, respectively.

В установке для получения криптоноксеноновой смеси из первичного концентрата хранилище 1 соединено с паровым теплообменником 2, который соединен с помощью трубопроводов последовательно с ресивером 3, блоком выжигания углеводородов 4, змеевиком первичного концентрата водяного теплообменника-охладителя 5, блоком адсорбционной очистки от продуктов выжигания 6, межтрубным пространством теплообменника основного 7 и далее с вводом в ректификационную колонну 11. Верх ректификационной колонны соединен трубопроводами «вход-выход» с сепаратором кислорода 10, верхняя часть которого, в свою очередь, соединена трубопроводами последовательно с межтрубным пространством рекуперативного теплообменника отходящих потоков 8 и с линией возврата кислорода из устройства.In the installation for producing the kryptonoxenone mixture from the primary concentrate, the storage 1 is connected to a steam heat exchanger 2, which is connected via pipelines in series with a receiver 3, a hydrocarbon burnout unit 4, a primary concentrate coil of a water heat exchanger-cooler 5, an adsorption purification unit for burning products 6, an annular the space of the main heat exchanger 7 and then with the input into the distillation column 11. The top of the distillation column is connected by input-output pipelines with a separator oxygen 10, the upper part of which is in turn connected in series with conduits annulus effluents recuperative heat exchanger 8 and returning to the oxygen line of the device.

Дополнительно к указанному трубопровод между выходом из парового теплообменника 2 входом в ресивер 3 соединен через четырнадцатый вентиль 30 к эжектору 27, в который через двенадцатый вентиль 28 подается газообразный первичный концентрат, а через тринадцатый вентиль 29 подается сжатый кислород.In addition to the specified pipeline between the outlet of the steam heat exchanger 2, the inlet to the receiver 3 is connected through the fourteenth valve 30 to the ejector 27, into which the gaseous primary concentrate is supplied through the twelfth valve 28, and compressed oxygen is supplied through the thirteenth valve 29.

Кроме того, нижняя часть испарителя 13 ректификационной колонны по трубопроводу через десятый вентиль 25, радоновый адсорбер 14 и одиннадцатый вентиль 26 соединена с системой газификации и наполнения баллонов криптоноксеноновой смесью 15, хранилище 1 соединено с паровым теплообменником 2 с помощью первого вентиля 16, нижняя часть испарителя 13 ректификационной колонны 11 подключена к радоновому адсорберу 14 через десятый вентиль 25 и далее через одиннадцатый вентиль 26 - к системе газификации и наполнения баллонов криптоноксеноновой смесью 15, испаритель 13 имеет встроенный змеевик, который присоединен к линии подачи воздуха трубопроводом через восьмой вентиль 23, а выход - трубопроводом соединен с воздушным змеевиком водяного теплообменника-охладителя 5 и далее - с линией сброса воздуха в атмосферу, трубное пространство конденсатора 12 ректификационной колонны 11 через седьмой вентиль 22 соединено с линией сброса азота в атмосферу, а соответствующим трубопроводом - к линии, имеющей на одном конце пятый вентиль 20, а на другом конце - трубопровод, присоединенный к азотному змеевику теплообменника отходящих потоков 8 и далее через шестой вентиль 21 - к линии возврата газообразного азота, нижняя часть межтрубного пространства конденсатора 12 присоединена трубопроводом к линии выхода жидкого азота из сепаратора азота 9, средняя часть которого через третий вентиль 18 присоединена к линии подачи жидкого азота в устройство, а верхняя часть - через четвертый вентиль 19 присоединена к трубопроводу, имеющему на одном конце пятый вентиль 20, а другим концом присоединенному со входом в азотный змеевик водяного теплообменника-охладителя 5 и далее - к линии сброса азота в атмосферу, паровой теплообменник 2 соединен с помощью трубопроводов с ресивером 3 через второй вентиль 17, а девятый вентиль 24 - установлен в трубопроводе, соединяющим теплообменник основной 7 с линией возврата воздуха.In addition, the lower part of the distillation column evaporator 13 is piped through the tenth valve 25, the radon adsorber 14 and the eleventh valve 26 are connected to the gasification and cylinder filling system with a kryptonoxenone mixture 15, the storage 1 is connected to the steam heat exchanger 2 using the first valve 16, the lower part of the evaporator 13 of the distillation column 11 is connected to the radon adsorber 14 through the tenth valve 25 and then through the eleventh valve 26 to the gasification system and filling the cylinders with kryptonoxenone mixture 15, used The heater 13 has a built-in coil, which is connected to the air supply line by a pipe through the eighth valve 23, and the outlet is connected by a pipe to the air coil of the water heat exchanger-cooler 5 and then to the air discharge line to the atmosphere, the tube space of the condenser 12 of the distillation column 11 through the seventh valve 22 is connected to a line for discharging nitrogen into the atmosphere, and a corresponding pipeline to a line having a fifth valve 20 at one end and a pipe connected to the nitrogen coil at the other end the exchanger of the effluent flows 8 and then through the sixth valve 21 to the nitrogen gas return line, the lower part of the annular space of the condenser 12 is connected by a pipeline to the liquid nitrogen exit line from the nitrogen separator 9, the middle part of which through the third valve 18 is connected to the liquid nitrogen supply line to the device and the upper part, through the fourth valve 19, is connected to a pipeline having a fifth valve 20 at one end and connected to the nitrogen coil of the water heat exchanger-cooler at the other end 5 and further to the line of nitrogen discharge into the atmosphere, the steam heat exchanger 2 is connected via pipelines to the receiver 3 through the second valve 17, and the ninth valve 24 is installed in the pipeline connecting the main heat exchanger 7 to the air return line.

Установка для получения криптоноксеноновой смеси из первичного концентрата снабжена необходимыми контрольно-измерительными приборами, в т.ч. расходомерами, перепадомерами, указателями уровня, термометрами, манометрами и приборами контроля, а также системой автоматики (на чертеже не показаны).The installation for producing the kryptonoxenone mixture from the primary concentrate is equipped with the necessary control and measuring devices, including flow meters, differential meters, level gauges, thermometers, manometers and control devices, as well as an automation system (not shown in the drawing).

Работает установка для получения криптоноксеноновой смеси из первичного концентрата следующим образом.The installation for producing a kryptonoxenone mixture from a primary concentrate works as follows.

Поток жидкого кислорода с содержащимся в нем криптоном и ксеноном из внешнего воздухоразделительного устройства либо из транспортной емкости, направляется в резервуары хранилища 1, откуда в количестве, соответствующему производительности устройства, через первый вентиль 16 подается для газификации в паровой теплообменник 2, пройдя который, первичный концентрат уже в газообразном состоянии направляется через второй вентиль 17 в ресивер 3, где происходит его равномерное перемешивание по концентрациям и сглаживание пульсаций.The flow of liquid oxygen with krypton and xenon contained in it from an external air separation device or from a transport tank is sent to the storage tanks 1, from where, in an amount corresponding to the capacity of the device, it is fed through the first valve 16 for gasification to the steam heat exchanger 2, passing through which, the primary concentrate already in a gaseous state it is sent through the second valve 17 to the receiver 3, where it is uniformly mixed in concentration and smoothing the pulsations.

В случае необходимости к потоку первичного концентрата на выходе из теплообменника 2 через вентиль 30 подмешивается поток газообразного первичного концентрата из воздухоразделительных установок (ВРУ), который с помощью эжектора 27 сжимается до давления, равного давлению первичного концентрата, вышедшего из теплообменника 2.If necessary, the flow of the gaseous primary concentrate from the air separation plants (ASU) is mixed with the flow of the primary concentrate at the outlet of the heat exchanger 2 through the valve 30, which is compressed by the ejector 27 to a pressure equal to the pressure of the primary concentrate exiting the heat exchanger 2.

Далее поток первичного концентрата направляется в блок выжигания углеводородов 4, где очищается от углеводородов на катализаторе при температуре 500°С. Затем газовая смесь подается в водяной теплообменник-охладитель 5, где происходит ее охлаждение до 5÷8°С за счет холода отходящих потоков воздуха через девятый вентиль 24 и азота. Охлажденный до оптимальной температуры первичный концентрат направляется в блок адсорбционной очистки 6, где происходит его полная очистка от продуктов выжигания - диоксида углерода и воды. Очищенный концентрат через межтрубную часть теплообменника основного 7, где происходит его охлаждение холодным потоком воздуха до рабочей температуры, подается на разделение в ректификационную колонну 11. В ректификационной колонне 11 происходит разделение первичного концентрата и выделение кислорода, который проходит через сепаратор кислорода 10, где освобождается от капельной жидкости, и далее, проходя межтрубное пространство рекуперативного теплообменника отходящих потоков 8, отдает свой холод прямому потоку воздуха, используемому при охлаждении концентрата в теплообменнике основном 7.Next, the flow of the primary concentrate is directed to the hydrocarbon burning unit 4, where it is purified from hydrocarbons on the catalyst at a temperature of 500 ° C. Then the gas mixture is fed into the water heat exchanger-cooler 5, where it is cooled to 5 ÷ 8 ° C due to the cold exhaust air flows through the ninth valve 24 and nitrogen. Chilled to the optimum temperature, the primary concentrate is sent to the adsorption purification unit 6, where it is completely purified from the products of burning - carbon dioxide and water. The purified concentrate through the annular part of the heat exchanger of the main 7, where it is cooled by a cold air stream to the operating temperature, is fed to the separation in the distillation column 11. In the distillation column 11, the primary concentrate is separated and oxygen is released, which passes through the oxygen separator 10, where it is freed from drip fluid, and then, passing the annular space of the recuperative heat exchanger of the exhaust streams 8, gives its cold to the direct air stream used When cooling the concentrate mainly in the heat exchanger 7.

Выделяемая криптоноксеноновая смесь собирается в испарителе 13 ректификационной колонны 11. При достижении максимального заданного уровня начинается слив криптоноксеноновой смеси со скоростью, не допускающей понижения уровня ниже минимального заданного. Заданные пределы рабочего уровня жидкости позволяют контролировать количество образующихся в испарителе паров, необходимых для протекания ректификации. Пары образуются на поверхности затопленного змеевика. Внутри змеевика проходит теплый воздух, который на выходе отдает свой холод для охлаждения концентрата в водяном теплообменнике-охладителе 5. Сливаемая криптоноксеноновая смесь через радоновый адсорбер 14 и одиннадцатый вентиль 26 направляется в систему газификации и наполнения баллонов 15.The separated kryptonoxenone mixture is collected in the evaporator 13 of the distillation column 11. Upon reaching the maximum predetermined level, the kryptonoxenone mixture begins to drain at a rate that does not allow the level to drop below the minimum specified. The specified limits of the working liquid level allow you to control the amount of vapor generated in the evaporator required for rectification. Vapors form on the surface of a flooded coil. Inside the coil, warm air passes, which at the outlet gives off its cold to cool the concentrate in a water heat exchanger-cooler 5. The merged kryptonoxenone mixture through radon adsorber 14 and eleventh valve 26 is directed to the gasification and filling system of cylinders 15.

Выделяются также неконденсируемые примеси, большей частью азот, из верхней зоны трубной части конденсатора 12 ректификационной колонны 11, которые выводятся в атмосферу через седьмой вентиль 22.Non-condensable impurities, mainly nitrogen, are also emitted from the upper zone of the pipe part of the condenser 12 of the distillation column 11, which are discharged into the atmosphere through the seventh valve 22.

В установке используется эжектор 27, который служит для подъема давления газообразного первичного концентрата. В качестве эжектируемой среды в него через двенадцатый вентиль 28 направляется первичный концентрат, а в качестве эжектирующей среды через тринадцатый вентиль 29 направляется поток сжатого чистого кислорода из цехового коллектора.The installation uses an ejector 27, which serves to increase the pressure of the gaseous primary concentrate. As an ejected medium, primary concentrate is directed into it through the twelfth valve 28, and as a ejected medium through the thirteenth valve 29, a stream of compressed pure oxygen from the workshop collector is directed.

В установке применяется хладоноситель 1-го порядка, в качестве которого используется жидкий азот, подаваемый в сепаратор азота 9, где происходит отделение газовой фазы, которая через четвертый вентиль 19 направляется в водяной теплообменник-охладитель 5 для охлаждения первичного концентрата. Светлая часть жидкости из сепаратора азота 9 направляется в межтрубное пространство конденсатора 12 для конденсации кислорода в его трубной части и образования флегмы для режима ректификации в колонне 11. Газообразная часть азота, образующаяся при кипении жидкого азота в межтрубном пространстве конденсатора 12 от передаваемого через стенку трубок тепла конденсирующегося кислорода, отбирается из верхней части конденсатора 12 и разделяется на две части. Одна часть выводится через пятый вентиль 20, смешивается с газовой фазой сепаратора азота 9 и направляется в водяной теплообменник-охладитель 5, а вторая часть газообразного азота используется для охлаждения воздуха в теплообменнике 8 и выводится из установки через шестой вентиль 21.In the installation, a first-order refrigerant is used, which is liquid nitrogen supplied to a nitrogen separator 9, where the gas phase is separated, which through the fourth valve 19 is sent to a water heat exchanger-cooler 5 to cool the primary concentrate. The bright part of the liquid from the nitrogen separator 9 is sent to the annulus of the condenser 12 to condense the oxygen in its tube part and to form reflux for the rectification mode in the column 11. The gaseous part of nitrogen generated during the boiling of liquid nitrogen in the annulus of the condenser 12 from the heat transferred through the wall of the tubes condensing oxygen is taken from the upper part of the capacitor 12 and is divided into two parts. One part is discharged through the fifth valve 20, mixed with the gas phase of the nitrogen separator 9 and sent to the water heat exchanger-cooler 5, and the second part of the gaseous nitrogen is used to cool the air in the heat exchanger 8 and is removed from the installation through the sixth valve 21.

Хладоносителем 2-го порядка является сухой воздух, который подается в установку через восьмой вентиль 23 и распределяется между змеевиком испарителя 13 и рекуперативным теплообменником отходящих потоков 8, в которых воздух забирает холод и передает его концентрату в теплообменнике основном 7 и теплообменнике-охладителе 5.The 2nd order refrigerant is dry air, which is supplied to the unit through the eighth valve 23 and is distributed between the coil of the evaporator 13 and the recuperative heat exchanger of the exhaust flows 8, in which the air collects cold and transfers it to the concentrate in the main heat exchanger 7 and heat exchanger-cooler 5.

Таким образом, в предложенной установке достигается требуемый технический результат расширения функциональных возможностей, поскольку она может быть эффективно использована, когда первичный концентрат находится в жидком состоянии и обладает повышенным содержанием азота.Thus, the proposed installation achieves the required technical result of expanding the functionality, since it can be effectively used when the primary concentrate is in a liquid state and has a high nitrogen content.

Claims

1. Installation for producing a kryptonoxenone mixture from a primary concentrate, comprising a storage of liquid primary concentrate, a steam heat exchanger, a receiver, a hydrocarbon burning unit, a water heat exchanger-cooler, an adsorption purification unit for burning products, a main heat exchanger, a recuperative heat exchanger for the exhaust streams, a nitrogen separator, a separator oxygen, distillation column with condenser and evaporator, radon adsorber, gasification and cylinder filling system, as well as ejector and valve and from the first to the fourteenth, and the storage of the liquid primary concentrate is connected through a first valve to a steam heat exchanger, which is connected in series with the receiver, a hydrocarbon burning unit, a coil of the primary concentrate of a water heat exchanger-cooler, an adsorption purification unit for burning products, an annulus the main heat exchanger and with the introduction into the distillation column, the top of which is connected by pipelines "input-output" with an oxygen separator the ode, the upper part of which is connected by pipelines in series with the annular space of the recuperative heat exchanger of the outgoing flows and with the oxygen return line, the pipeline between the outlet of the steam heat exchanger and the inlet of the receiver is connected through the fourteenth valve to the ejector, into which the gaseous primary concentrate is fed through the twelfth valve, and through the thirteenth valve is supplied with compressed oxygen, the lower part of the distillation column evaporator through a pipeline through the tenth valve, radon hell the sorber and the eleventh valve are connected to the gasification and cylinder filling system with a kryptonoxenone mixture, the distillation column evaporator has a built-in coil that is connected to the air supply line by a pipe through the eighth valve, and the outlet is connected by a pipe to the air coil of the water heat exchanger-cooler, and from it to by the line of discharge of air into the atmosphere, the tube space of the distillation column condenser through the seventh valve is connected to the line of discharge of nitrogen into the atmosphere, and the corresponding pipeline - with a line having a fifth valve at one end and a pipe connected to the nitrogen coil of the exhaust heat exchanger and from it through the sixth valve to a nitrogen gas return line, the lower part of the annular condenser of the distillation column is connected by a pipeline to the line liquid nitrogen exit from the nitrogen separator, the middle part of which through the third valve is connected to the liquid nitrogen supply line, and the upper part through the fourth valve is connected to the pipeline In an ode having a fifth valve, the steam heat exchanger is connected by pipelines to the receiver through the second valve, and the ninth valve is installed in the pipeline connecting the main heat exchanger to the air return line.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the storage of the liquid primary concentrate is made in the form of four tanks connected through an appropriate valve to the inlet of the steam heat exchanger.

3. Installation according to claim 1, characterized in that activated carbon, or silica gel, or alumina, or NaX zeolite is used as a radon-retaining sorbent in a radon adsorber.