RU2149676C1 - Method and apparatus for preparing krypton-xenon mixture - Google Patents

Method and apparatus for preparing krypton-xenon mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2149676C1
RU2149676C1 RU99106773A RU99106773A RU2149676C1 RU 2149676 C1 RU2149676 C1 RU 2149676C1 RU 99106773 A RU99106773 A RU 99106773A RU 99106773 A RU99106773 A RU 99106773A RU 2149676 C1 RU2149676 C1 RU 2149676C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stream
line
liquid
pressure
column
Prior art date
Application number
RU99106773A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.Ю. Савинов
Original Assignee
Савинов Михаил Юрьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Савинов Михаил Юрьевич filed Critical Савинов Михаил Юрьевич
Priority to RU99106773A priority Critical patent/RU2149676C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2149676C1 publication Critical patent/RU2149676C1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04642Recovering noble gases from air
    • F25J3/04745Krypton and/or Xenon
    • F25J3/04751Producing pure krypton and/or xenon recovered from a crude krypton/xenon mixture
    • F25J3/04757Producing pure krypton and/or xenon recovered from a crude krypton/xenon mixture using a hybrid system, e.g. using adsorption, permeation or catalytic reaction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04254Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using the cold stored in external cryogenic fluids
    • F25J3/0426The cryogenic component does not participate in the fractionation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/82Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a reactor with combustion or catalytic reaction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/40Air or oxygen enriched air, i.e. generally less than 30mol% of O2
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/42Nitrogen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

FIELD: chemical engineering. SUBSTANCE: primary concentrate stream is fed into preliminary purification unit, cooled in the end cooler, purified in adsorption purification unit, cooled in main heat exchanger, liquefied in pole-type condenser, and directed into pole-type line, wherein pressure of liquefied concentrate stream undergoes preliminary increase and stream is further transferred into pressure-increase step intake line to be transformed into intermediate two-phase stream. The latter is lifted over pull line into high-potential pressure-increase step vapor separator, wherein gas and liquid phases are separated. Gas phase is withdrawn in the form of return concentrate stream and mixed with purified concentrate stream before liquefaction. Liquid phase is passed through pressure- increase step pressure line into pressure-increase step high-pressure line. The latter stream is introduced into evaporator-condenser to be gasified and therefrom into rectification column, wherein stream is separated to form krypton-xenon mixture and blow-off oxygen. EFFECT: increased reliability and safety of process and increased its thermodynamic efficiency. 8 cl, 1 dwg

Description

Заявляемые изобретения относятся к криогенной технике, в частности к технологии низкотемпературной ректификации воздуха, и могут быть использованы в металлургической, химической и нефтехимической промышленности. The claimed invention relates to cryogenic technology, in particular to the technology of low-temperature air distillation, and can be used in the metallurgical, chemical and petrochemical industries.

Известен способ получения криптоно-ксеноновой смеси, включающий подачу потока первичного концентрата в линию первичного концентрата, очистку потока первичного концентрата в блоке предварительной очистки, охлаждение потока первичного концентрата в концевом холодильнике, очистку потока первичного концентрата в адсорбционном узле очистки с образованием потока очищенного концентрата, подачу последнего потока в линию очищенного концентрата, охлаждение потока очищенного концентрата в основном теплообменнике, подачу разделяемого потока в ректификационную колонну по линии подачи разделяемого потока, ректификационное разделение последнего потока в контактной части ректификационной колонны с образованием потока криптоно-ксеноновой смеси и потока отдувочного кислорода, подачу потока отдувочного кислорода из ректификационной колонны в линию отдувочного кислорода, подачу потока обратного кислорода в линию потока обратного кислорода, подачу потока криптоно-ксеноновой смеси из ректификационной колонны в линию продукционной смеси, подачу входного потока жидкого азота по входной линии жидкого азота, подачу первого потока жидкого хладоагента в конденсатор ректификационной колонны на сторону кипения по линии первого потока жидкого хладоагента, испарение последнего потока в конденсаторе ректификационной колонны на стороне кипения с образованием первого потока газообразного хладоагента, подачу последнего потока в линию первого потока газообразного хладоагента, подачу первого потока газообразного хладоагента в линию потока обратного азота, подачу входного потока воздуха по линии входного потока воздуха и вывод обратного потока воздуха по линии обратного потока воздуха (см. каталог "Криогенное оборудование", часть вторая, Цинтихимнефтемаш, М., 1976 г., стр. 75). A known method of producing a krypton-xenon mixture, comprising supplying a primary concentrate stream to a primary concentrate line, purifying a primary concentrate stream in a pre-treatment unit, cooling the primary concentrate stream in an end cooler, purifying a primary concentrate stream in an adsorption treatment unit to form a purified concentrate stream, supplying the last stream to the line of purified concentrate, cooling the stream of purified concentrate in the main heat exchanger, the supply of a shared stream and into the distillation column through the shared stream supply line, distillation separation of the last stream in the contact part of the distillation column to form a krypton-xenon mixture stream and stripping oxygen stream, supply of the stripping oxygen stream from the distillation column to the stripping oxygen line, the return oxygen stream to the stream line reverse oxygen, the flow of the krypton-xenon mixture from the distillation column to the production mixture line, the input stream of liquid nitrogen along the input line of liquid nitrogen, supplying the first stream of liquid refrigerant to the distillation column condenser to the boiling side along the line of the first stream of liquid refrigerant, evaporating the last stream in the condenser of the distillation column on the boiling side to form the first flow of gaseous refrigerant, feeding the last stream to the line of the first gaseous stream refrigerant, the first flow of gaseous refrigerant to the return nitrogen flow line, the supply of air inlet through the inlet air Ear and reverse air flow output by a reverse air flow path (see. catalog "Cryogenic equipment", part two, Tsintihimneftemash, M., 1976, p. 75).

Недостатком известного способа является низкая надежность и безопасность, а также низкая термодинамическая эффективность. The disadvantage of this method is the low reliability and safety, as well as low thermodynamic efficiency.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого способа, является повышение надежности и безопасности, а также увеличение термодинамической эффективности. The technical result achieved by the implementation of the proposed method is to increase reliability and safety, as well as an increase in thermodynamic efficiency.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения криптоно-ксеноновой смеси, включающем подачу потока первичного концентрата в линию первичного концентрата, очистку потока первичного концентрата в блоке предварительной очистки, охлаждение потока первичного концентрата в концевом холодильнике, очистку потока первичного концентрата в адсорбционном узле очистки с образованием потока очищенного концентрата, подачу последнего потока в линию очищенного концентрата, охлаждение потока очищенного концентрата в основном теплообменнике, подачу разделяемого потока в ректификационную колонну по линии подачи разделяемого потока, ректификационное разделение последнего потока в контактной части ректификационной колонны с образованием потока криптоно-ксеноновой смеси и потока отдувочного кислорода, подачу потока отдувочного кислорода из ректификационной колонны в линию отдувочного кислорода, подачу потока обратного кислорода в линию потока обратного кислорода, подачу потока криптоно-ксеноновой смеси из ректификационной колонны в линию продукционной смеси, подачу входного потока жидкого азота по входной линии жидкого азота, подачу первого потока жидкого хладоагента в конденсатор ректификационной колонны на сторону кипения по линии первого потока жидкого хладоагента, испарение последнего потока в конденсаторе ректификационной колонны на стороне кипения с образованием первого потока газообразного хладоагента, подачу последнего потока в линию первого потока газообразного хладоагента, подачу первого потока газообразного хладоагента в линию потока обратного азота, подачу входного потока воздуха по линии входного потока воздуха и вывод обратного потока воздуха по линии обратного потока воздуха, отличительной особенностью является то, что поток очищенного концентрата после охлаждения в основном теплообменнике ожижают в столбовом конденсаторе на стороне конденсации, после чего в виде потока сжиженного концентрата подают в столбовую линию, где осуществляют предварительное повышение давления потока ожиженного концентрата, затем поток ожиженного концентрата из столбовой линии подают в виде входного потока жидкости низкого напора в приемную линию ступени повышения давления, где последний поток преобразуют в промежуточный двухфазный поток в устройстве формирования промежуточного двухфазного потока, после чего этот поток поднимают через тяговую линию, в которой осуществляют увеличение потенциальной энергии промежуточного двухфазного потока, в пароотделитель высокого потенциала ступени повышения давления, где осуществляют сепарацию газовой и жидкостной фаз, при этом газовую фазу из вышеуказанного пароотделителя высокого потенциала выводят из ступени повышения давления и в виде обратного потока концентрата через отводную линию и отводной регулирующий вентиль подают на смешение с потоком очищенного концентрата перед сжижением последнего в столбовом конденсаторе на стороне конденсации, а жидкостную фазу из пароотделителя высокого потенциала ступени повышения давления пропускают через напорную линию ступени повышения давления, где осуществляют выходное повышение давления потока жидкого концентрата под действием силы тяжести, и подают через выходной вентиль ступени повышения давления в виде потока жидкости высокого напора ступени повышения давления в линию высокого напора ступени повышения давления, после чего последний поток в виде потока жидкого концентрата высокого напора направляют по линии жидкого концентрата высокого напора в испаритель-конденсатор, где последний поток газифицируют и в виде разделяемого потока подают в ректификационную колонну по линии подачи разделяемого потока, при этом входной поток воздуха делят на части - греющий поток воздуха и поток воздуха-хладоагента, а входной поток жидкого азота делят на первый поток жидкого хладоагента и столбовой поток жидкого азота, при этом поток воздуха-хладоагента подают в линию потока воздуха-хладоагента, затем предварительно охлаждают в дополнительном теплообменнике, после чего ожижают в испарителе-конденсаторе и в виде потока жидкого воздуха по линии потока жидкого воздуха подают через воздушный пароотделитель и жидкостной воздушный вентиль в линию второго потока жидкого хладоагента, где поток жидкого воздуха смешивают со столбовым потоком жидкого азота, после чего суммарный поток в виде второго потока жидкого хладоагента направляют в столбовой конденсатор на сторону кипения, где испаряют с образованием второго потока газообразного хладоагента, после чего последний поток подают в линию второго потока газообразного хладоагента, нагревают в основном теплообменнике, смешивают с греющим потоком воздуха с образованием обратного потока воздуха, после чего последний поток дополнительно нагревают в концевом холодильнике и подают в линию обратного потока воздуха, при этом поток отдувочного кислорода после вывода из ректификационной колонны дополнительно последовательно нагревают в дополнительном теплообменнике и концевом холодильнике, после чего в виде потока обратного кислорода подают в линию потока обратного кислорода, а первый поток газообразного хладоагента перед подачей в линию потока обратного азота также дополнительно последовательно нагревают в дополнительном теплообменнике и концевом холодильнике, при этом разделяемый поток перед подачей в ректификационную колонну дополнительно очищают от радона в радоновом адсорбере. The problem is solved in that in a method for producing a krypton-xenon mixture, comprising supplying a primary concentrate stream to a primary concentrate line, purifying a primary concentrate stream in a pre-treatment unit, cooling a primary concentrate stream in an end cooler, purifying a primary concentrate stream in an adsorption purification unit with the formation of a stream of purified concentrate, the supply of the last stream to the line of purified concentrate, cooling the stream of purified concentrate mainly heat transfer Nicke, the flow of the shared stream to the distillation column through the supply line of the shared stream, distillation separation of the last stream in the contact part of the distillation column with the formation of the stream of krypton-xenon mixture and the flow of stripping oxygen, the flow of stripping oxygen from the distillation column into the line of the stripping oxygen, the flow of the return stream oxygen to the reverse oxygen flow line, the flow of the krypton-xenon mixture from the distillation column to the production mixture line, feeds the liquid nitrogen input stream through the liquid nitrogen input line, supplying the first liquid refrigerant stream to the distillation column condenser to the boiling side along the line of the first liquid refrigerant stream, evaporating the last stream in the distillation column condenser on the boiling side to form the first refrigerant gas stream, supplying the last stream to the line of the first flow of gaseous refrigerant, the supply of the first flow of gaseous refrigerant to the flow line of the return nitrogen, the input flow of air xa through the inlet air stream and the return of the air return line through the return air line, a distinctive feature is that the stream of purified concentrate after cooling in the main heat exchanger is liquefied in a column condenser on the condensation side, after which it is fed into the column line as a stream of liquefied concentrate where a preliminary increase in the pressure of the fluidized concentrate stream is carried out, then the fluidized concentrate stream from the column line is fed as a low it is time to the receiving line of the pressure increase stage, where the last stream is converted into an intermediate two-phase stream in the intermediate two-phase stream formation device, after which this stream is lifted through the traction line, in which the potential energy of the intermediate two-phase stream is increased, to the high-pressure separator of the high potential of the pressure increase stage, where gas and liquid phases are separated, while the gas phase from the aforementioned high-potential steam separator is removed from the stage pressure increases and in the form of a return flow of concentrate through the discharge line and the bypass control valve are mixed with the stream of purified concentrate before liquefying the latter in the column condenser on the condensation side, and the liquid phase from the high-pressure separator of the pressure increase stage is passed through the pressure line of the pressure increase stage, where the output increase in pressure of the flow of liquid concentrate is carried out under the action of gravity, and serves through the outlet valve of the stage of increasing pressure I in the form of a high-pressure liquid stream of a pressure increase stage into a high-pressure line of a pressure increase stage, after which the last stream in the form of a high-pressure liquid concentrate stream is directed along the high-pressure liquid concentrate line to the evaporator-condenser, where the last stream is gasified and in the form of a shared stream served in a distillation column along the supply line of a shared stream, while the inlet air stream is divided into parts - a heating air stream and a stream of air-refrigerant, and the input stream of liquid nitrogen divided into a first liquid refrigerant stream and a column stream of liquid nitrogen, while the air-refrigerant stream is supplied to the air-refrigerant flow line, then pre-cooled in an additional heat exchanger, and then liquefied in an evaporator-condenser and in the form of a liquid air stream along the liquid flow line air is fed through an air trap and a liquid air valve into the line of the second liquid refrigerant stream, where the liquid air stream is mixed with a column stream of liquid nitrogen, after which the total stream into in the form of a second stream of liquid refrigerant, it is sent to a boiling condenser in a column condenser, where it is evaporated to form a second stream of gaseous refrigerant, after which the last stream is fed into the line of the second stream of gaseous refrigerant, heated in the main heat exchanger, mixed with a heating air stream to form a return air stream, after which the last stream is additionally heated in the terminal cooler and fed to the return air flow line, while the flow of stripping oxygen after discharge from the rivers the casing towers are additionally sequentially heated in an additional heat exchanger and end cooler, after which they are fed into the return oxygen flow line as a return oxygen stream, and the first refrigerant gas stream is also additionally sequentially heated in an additional heat exchanger and end cooler before being fed to the return nitrogen flow line, at this shared stream before being fed to the distillation column is further purified from radon in a radon adsorber.

Известно устройство для получения криптоно-ксеноновой смеси, 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 (см. каталог "Криогенное оборудование", часть вторая, Цинтихимнефтемаш, М., 1976, с.75). A device for producing a krypton-xenon mixture is known, 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 connected with a primary concentrate line with a main heat exchanger located on it, an input line of liquid nitrogen, an input line air flow, heating air flow line inlet connected to the air inlet line, distillation column including distillation condenser the column, the contact part of the distillation column and the distillation column evaporator associated with the distillation column, a shared flow supply line, a stripping oxygen line and a production mixture line connected to the boiling side condenser of the distillation column and a liquid nitrogen inlet line, a line of the first refrigerant liquid stream connected to condenser distillation column from the boiling side of the line of the first flow of gaseous refrigerant, the flow line of the return nitrogen, the flow line of the return th oxygen and reverse air flow path (see. catalog "Cryogenic equipment", part two, Tsintihimneftemash, M., 1976, p.75).

Недостатком известного устройства для получения криптоно-ксеноновой смеси является низкая надежность и безопасность, а также низкая термодинамическая эффективность. A disadvantage of the known device for producing a krypton-xenon mixture is low reliability and safety, as well as low thermodynamic efficiency.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого устройства, является повышение надежности и безопасности, а также увеличение термодинамической эффективности. The technical result achieved by the implementation of the inventive device is to increase reliability and safety, as well as an increase in thermodynamic efficiency.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для получения криптоно-ксеноновой смеси, содержащем 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, отличительной особенностью является то, что оно снабжено 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, при этом оно 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, при этом 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, при этом оно дополнительно 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, при этом оно дополнительно снабжено радоновым адсорбером, размещенным на линии подачи разделяемого потока. The problem is solved in that in a device for producing a krypton-xenon mixture containing 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 heat exchanger located on it, connected to the primary concentrate line a line of liquid nitrogen, a line of the inlet air stream, a line of the heating air stream, an inlet connected to the line of the inlet air stream, 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 on the boiling side and a liquid nitrogen inlet line, a first liquid refrigerant stream line, the line of the first flow of the gaseous refrigerant connected to the condenser of the distillation column from the boiling side, the return flow line nitrogen line, a reverse oxygen flow line and a return air flow line, a distinctive feature is that it is equipped with a column condenser, a column line, a receiving line of a pressure increase stage, a device for forming an intermediate two-phase flow, a traction line, a high potential stage separator , the pressure line of the pressure increase stage with the outlet valve of the pressure increase stage, the high pressure line of the pressure increase stage, l a high-pressure liquid concentrate with an evaporator-condenser placed on it, and the column condenser on the condensation side is connected to the purified concentrate line after the main heat exchanger, and the high-pressure liquid concentrate line is connected to the shared flow line after the evaporator-condenser, while the high-capacity steam separator pressure increase stages are additionally connected through a bypass line with a bypass control valve located on it with a line of purified concentrate a column condenser, and is also additionally connected to the receiving line of the pressure increase 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 control stage installed on the last control valve and a steam separator, while it is additionally equipped with a series placed by the air-refrigerant flow line with an additional heat exchanger installed on it, liquid air flow 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 second liquid refrigerant flow line connecting the liquid air flow line to the column condenser from the boiling side and additionally connected to the liquid inlet line nitrogen through the supply line of a column stream of liquid nitrogen with a column nitrogen valve located on it, a line of a second stream of gaseous refrigerant, connecting a column condenser from the boiling side through the main heat exchanger and the end cooler with a return air flow line, while the line of the second refrigerant gas stream is additionally connected to the output of the heating air flow line in front of the end cooler, and the air-refrigerant flow line is connected to the input flow line by its inlet air, while the line of the first gaseous refrigerant stream is connected to the return nitrogen flow line through an additional heat exchanger and end cooler, and the line I of the purge oxygen is connected to the return oxygen flow line through an additional heat exchanger and the end cooler, while it is additionally equipped with an ejector line, an inlet connected to the second refrigerant gas stream line 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 is connected to the purge line, and the injection pipe of the column ejector is connected to the column condenser on the condensation side by means of an injection line with an injection valve located on it, while it is additionally equipped with a radon adsorber located on the supply line of the shared stream.

На чертеже схематично представлено устройство, в котором осуществлен заявляемый способ получения криптоно-ксеноновой смеси, содержащее линию первичного концентрата 1 с расположенными на ней блоком предварительной очистки 2, концевым холодильником 3 и адсорбционным узлом очистки 4, связанную с линией первичного концентрата 1 линию очищенного концентрата 5 с расположенным на ней основным теплообменником 6, последовательно соединенные столбовой конденсатор 7, столбовую линию 8, приемную линию ступени повышения давления 10 ступени повышения давления 9, устройство формирования промежуточного двухфазного потока 11, тяговую линию 12, пароотделитель высокого потенциала ступени повышения давления 13, напорную линию ступени повышения давления 14 с выходным вентилем ступени повышения давления 15, линию высокого напора ступени повышения давления 16, линию жидкого концентрата высокого напора 17 с размещенным на ней испарителем-конденсатором 18, причем столбовой конденсатор 7 со стороны конденсации связан с линией очищенного концентрата 5 после основного теплообменника 6, а линия жидкого концентрата высокого напора 17 связана с линией подачи разделяемого потока 19 после испарителя-конденсатора 18, при этом пароотделитель высокого потенциала ступени повышения давления 13 дополнительно связан через отводную линию 20 с размещенным на ней отводным регулирующим вентилем 21 с линией очищенного концентрата 5 перед столбовым конденсатором 7, а также дополнительно связан с приемной линией ступени повышения давления 10 перед устройством формирования промежуточного двухфазного потока 11 посредством двух параллельных линий - жидкостной переливной линии 22 и регулирующей линии 23 с установленными на последней линии регулирующим вентилем 24 и пароотделителем низкого потенциала ступени повышения давления 25, ректификационную колонну 26, включающую конденсатор ректификационной колонны 27, контактную часть ректификационной колонны 28 и испаритель ректификационной колонны 29, связанные с ректификационной колонной 26 линию подачи разделяемого потока 19 с размещенным на ней радоновым адсорбером 30, линию отдувочного кислорода 31 и линию продукционной смеси 32, входную линию жидкого азота 33, связанную с конденсатором ректификационной колонны 27 со стороны кипения и входной линией жидкого азота 33 линию первого потока жидкого хладоагента 34 с вентилем 35, связанную с конденсатором ректификационной колонны 27 со стороны кипения линию первого потока газообразного хладоагента 36, линию входного потока воздуха 37, линию греющего потока воздуха 38 с расположенным на ней вентилем 39 и входом соединенную с линией входного потока воздуха 37, последовательно размещенные линию потока воздуха-хладоагента 40 с установленным на ней дополнительным теплообменником 41, линию потока жидкого воздуха 42 с размещенными на ней воздушным пароотделителем 43 и жидкостным воздушным вентилем 44, соединенную с линией потока воздуха-хладоагента 40 через испаритель-конденсатор 18, линию второго потока жидкого хладоагента 45, соединяющую линию потока жидкого воздуха 42 со столбовым конденсатором 7 со стороны кипения и дополнительно соединенную со входной линией жидкого азота 33 посредством линии подачи столбового потока жидкого азота 46 с размещенным на ней столбовым азотным вентилем 47, линию второго потока газообразного хладоагента 48, соединяющую столбовой конденсатор 7 со стороны кипения через основной теплообменник 6 и концевой холодильник 3 с линией обратного потока воздуха 49, при этом линия второго потока газообразного хладоагента 48 дополнительно соединена с выходом линии греющего потока воздуха 38 перед концевым холодильником 3, а линия потока воздуха-хладоагента 40 своим входом соединена с линией входного потока воздуха 37, линию вывода потока неконденсируемых примесей 50 с размещенным на ней вентилем 51, соединяющую воздушный пароотделитель 43 с линией второго потока газообразного хладоагента 48 перед концевым холодильником 3, линию потока обратного кислорода 52, соединенную с линией отдувочного кислорода 31 через дополнительный теплообменник 41 и концевой холодильник 3, линию потока обратного азота 53, соединенную с линией первого потока газообразного хладоагента 36 через дополнительный теплообменник 41 и концевой холодильник 3, эжекторную линию 54, входом соединенную с линией второго потока газообразного хладоагента 48 после основного теплообменника 6, столбовой эжектор 55 и продувочную линию 56, причем вход столбового эжектора 55 соединен с эжекторной линией 54 через эжекторный вентиль 57, выход столбового эжектора 55 соединен с продувочной линией 56, а инжекционный патрубок столбового эжектора 55 соединен со столбовым конденсатором 7 со стороны конденсации посредством инжекционной линии 58 с размещенным на ней инжекционным вентилем 59. The drawing schematically shows a device in which the inventive method for producing a krypton-xenon mixture is carried out, comprising a primary concentrate line 1 with a pre-treatment unit 2 located thereon, an end cooler 3 and an adsorption treatment unit 4, and a purified concentrate line 5 connected to the primary concentrate line 1 with the main heat exchanger 6 located on it, connected in series with a column condenser 7, a column line 8, a receiving line of the pressure increase stage 10, the increase stage 9, an apparatus for forming an intermediate two-phase flow 11, a traction line 12, a high-pressure steam separator of the pressure increase stage 13, a pressure line of the pressure increase stage 14 with an outlet valve of the pressure increase stage 15, a high pressure line of the pressure increase stage 16, a high pressure liquid concentrate line 17 with the evaporator-condenser 18 located on it, and the column condenser 7 from the condensation side is connected to the line of the purified concentrate 5 after the main heat exchanger 6, and the liquid line to high-pressure concentrate 17 is connected to the supply line of the shared stream 19 after the evaporator-condenser 18, while the high-capacity steam separator of the pressure boosting stage 13 is additionally connected through a bypass line 20 with a bypass control valve 21 located on it with a purified concentrate 5 line before the column condenser 7, and is also additionally connected to the receiving line of the pressure increase stage 10 in front of the device for the formation of an intermediate two-phase flow 11 through two parallel lines - liquid the irrigation line 22 and the regulating line 23 with the regulating valve 24 and the low-pressure steam separator of the low pressure boosting stage 25 installed on the last line, a distillation column 26 including a distillation column condenser 27, a contact part of the distillation column 28 and an evaporator of the distillation column 29 connected to the distillation column 26 a supply line for a shared stream 19 with a radon adsorber 30 disposed thereon, a line of stripping oxygen 31 and a line of the production mixture 32, an input line of liquid az 33, connected to the condenser of the distillation column 27 from the boiling side and the inlet line of liquid nitrogen 33, the line of the first flow of liquid refrigerant 34 with a valve 35, connected to the condenser of the distillation column 27 from the boiling side of the line of the first flow of gaseous refrigerant 36, the line of the air inlet 37, the line of the heating air stream 38 with the valve 39 located on it and the inlet connected to the line of the inlet air stream 37, the successively placed line of the air flow of the refrigerant 40 with it installed will complement a heat exchanger 41, a liquid air flow line 42 with an air vapor separator 43 placed thereon, and a liquid air valve 44 connected to a refrigerant air flow line 40 through an evaporator-condenser 18, a second liquid refrigerant flow line 45 connecting the liquid air flow line 42 to boiling-side column condenser 7 and additionally connected to the liquid nitrogen inlet line 33 by means of a column line of liquid nitrogen flow 46 with a column-mounted nitrogen valve 47 located thereon, a second line a refrigerant gas stream 48 connecting the column condenser 7 from the boiling side through the main heat exchanger 6 and the end cooler 3 to the return air line 49, while the line of the second refrigerant gas stream 48 is additionally connected to the outlet of the heating air stream 38 in front of the end cooler 3, and the flow line of the air-refrigerant 40 is connected by its inlet to the line of the inlet air stream 37, the output line of the flow of non-condensable impurities 50 with a valve 51 located on it, connecting the air a steam trap 43 with a second refrigerant gas stream stream line 48 in front of the end cooler 3, a reverse oxygen flow line 52 connected to the exhaust oxygen line 31 through an additional heat exchanger 41 and an end cooler 3, a reverse nitrogen flow line 53 connected to the first refrigerant gas stream line 36 through an additional heat exchanger 41 and an end cooler 3, an ejector line 54 connected inlet to a line of a second stream of gaseous refrigerant 48 after the main heat exchanger 6, column e an injector 55 and a purge line 56, wherein the input of the column ejector 55 is connected to the ejector line 54 through the ejector valve 57, the output of the column ejector 55 is connected to the purge line 56, and the injection pipe of the column ejector 55 is connected to the column condenser 7 from the condensation side via the injection line 58 with the injection valve 59 located thereon.

Обозначения потоков:
ПКК - поток первичного концентрата;
ОКК - поток очищенного концентрата;
РП - разделяемый поток;
См - поток криптоно-ксеноновой смеси;
ОК - поток отдувочного кислорода;
К - поток обратного кислорода;
Аж - входной поток жидкого азота;
Ж1 - первый поток жидкого хладоагента;
Г1 - первый поток газообразного хладоагента;
ВВ - входной поток воздуха;
ВО - обратный поток воздуха;
Ж - поток ожиженного концентрата;
ЖН - входной поток жидкости низкого напора;
Ф - промежуточный двухфазный поток;
ЦК - обратный поток концентрата;
ЖВ - поток жидкости высокого напора ступени повышения давления;
ЖКВ - поток жидкого концентрата высокого напора;
ГВ - греющий поток воздуха;
ВХ - поток воздуха-хладоагента;
СА - столбовой поток жидкого азота;
ВЖ - поток жидкого воздуха;
Ж2 - второй поток жидкого хладоагента;
Г2 - второй поток газообразного хладоагента;
Э - эжекторный поток;
И - инжектируемый поток;
НП - поток неконденсируемых примесей.
Thread Designations:
PAC - primary concentrate flow;
OKK - stream of purified concentrate;
RP is a shared stream;
Cm is the stream of krypton-xenon mixture;
OK is the flow of stripping oxygen;
K is the flow of reverse oxygen;
Already - the input stream of liquid nitrogen;
G1 - the first stream of liquid refrigerant;
G1 - the first stream of gaseous refrigerant;
BB - inlet air flow;
IN - reverse air flow;
G - flow of liquefied concentrate;
ZhN - input fluid flow of low pressure;
Ф - intermediate two-phase flow;
CC - return flow of concentrate;
ZhV - high pressure fluid flow of the pressure increase stage;
ZhKV - a stream of a liquid concentrate of a high pressure;
GV - heating air flow;
ВХ - air-refrigerant flow;
CA - column stream of liquid nitrogen;
VZh - a stream of liquid air;
G2 - the second stream of liquid refrigerant;
G2 - the second stream of gaseous refrigerant;
E - ejector flow;
And - injected flow;
NP - a stream of non-condensable impurities.

Пример осуществления способа получения криптоно-ксеноновой смеси в заявляемом устройстве. An example implementation of a method for producing a krypton-xenon mixture in the inventive device.

Поток первичного концентрата (поток ПКК) с содержанием криптона и ксенона от 0,05% до 1,5% (остальное - кислород с примесями метана, тяжелых углеводородов, углекислоты, азота) при давлении от 0,08 МПа до 0,14 МПа подают из воздухоразделительной установки в линию первичного концентрата 1, затем производят очистку потока ПКК в блоке предварительной очистки 2 от метана и тяжелых углеводородов методом каталитического выжигания (при температуре 550 - 700oC), после чего поток ПКК охлаждают в концевом холодильнике 3 до температуры 5-8oC и направляют в адсорбционный узел очистки 4, где осуществляют очистку потока ПКК от влаги и углекислоты с образованием потока очищенного концентрата (потока ОКК), который подают в линию очищенного концентрата 5. По линии 5 поток ОКК направляют в основной теплообменник 6, где охлаждают до температуры, близкой к температуре насыщения кислорода, после чего поток ОКК подают в столбовой конденсатор 7 на сторону конденсации, где ожижают при давлении 0,05-0,11 МПа с образованием потока ожиженного концентрата (потока Ж), после чего поток Ж подают в последовательно соединенную со столбовым конденсатором 7 столбовую линию 8, где осуществляют предварительное повышение давления потока Ж до величины 0,105-0,16 МПа. Затем поток Ж из столбовой линии 8 подают в виде входного потока жидкости низкого напора (потока ЖН) в приемную линию ступени повышения давления 10 ступени повышения давления 9, где поток ЖН преобразуют в промежуточный двухфазный поток (поток Ф) в устройстве формирования промежуточного двухфазного потока 11 путем испарения части потока ЖН (2-4%) за счет, например, подвода тепла Qф, после чего поток Ф поднимают через тяговую линию 12, в которой осуществляют увеличение потенциальной энергии потока Ф, в пароотделитель высокого потенциала ступени повышения давления 13. В пароотделителе 13 осуществляют сепарацию газовой и жидкостной фаз при давлении 0,09-0,146 МПа, при этом газовую фазу из пароотделителя 13 выводят из ступени повышения давления 9 и в виде обратного потока концентрата (потока ЦК) через отводную линию 20 и отводной регулирующий вентиль 21 подают на смешение с потоком ОКК перед ожижением последнего в столбовом конденсаторе 7 на стороне конденсации, а жидкостную фазу из пароотделителя высокого потенциала ступени повышения давления 13 пропускают через напорную линию ступени повышения давления 14, где осуществляют выходное повышение давления потока жидкого концентрата под действием силы тяжести (до давления 0,145-0,2 МПа), и подают через выходной вентиль ступени повышения давления 15 в виде потока жидкости высокого напора ступени повышения давления (потока ЖВ) в линию высокого напора ступени повышения давления 16. Дополнительное соединение пароотделителя высокого потенциала ступени повышения давления 13 с приемной линией ступени повышения давления 10 посредством жидкостной переливной линии 22 перед устройством формирования промежуточного двухфазного потока 11 (причем заборный патрубок напорной линии ступени повышения давления 14 расположен ниже заборного патрубка жидкостной переливной линии 22) обеспечивает постоянство уровня жидкости в пароотделителе 13 и соответственно стабильность расхода и давления потока ЖВ, а также обеспечивает "незахлебываемость" пароотделителя 13 на пусковом режиме за счет слива избытков жидкости на вход в устройство 11. Регулирование и поддержание рабочих параметров ступени повышения давления 9 осуществляют посредством регулирующей линии 23 с установленными на ней регулирующим вентилем 24 и пароотделителем низкого потенциала ступени повышения давления 25, дополнительно соединяющей пароотделитель 13 с приемной линией ступени повышения давления 10, причем заборный патрубок линии 23 в пароотделителе 13 расположен выше заборного патрубка жидкостной переливной линии 22, что обеспечивает гарантированное нахождение заборного патрубка линии 23 в газовой фазе и соответственно стабильность показаний уровнемера системы регулирования (уровнемер системы регулирования на чертеже не показан). После этого поток ЖВ в виде потока жидкого концентрата высокого напора (потока ЖКВ) направляют по линии жидкого концентрата высокого напора 17 в испаритель-конденсатор 18, где последний поток газифицируют и в виде разделяемого потока (потока РП) подают в линию подачи разделяемого потока 19, где поток РП дополнительно очищают от радона в размещенном на линии 19 радоновом адсорбере 30 (дополнительная очистка потока РП в радоновом адсорбере 30 исключает накапливание радона в потоке См, соответственно исключает накапливание радона и продуктов его распада в ректификационной колонне и баллонах, в которые закачивается криптоно-ксеноновая смесь, что позволяет получить радиационную безопасность работы обслуживающего персонала по сравнению с прототипом), после чего поток РП по линии 19 подают в ректификационную колонну 26, включающую конденсатор ректификационной колонны 27, контактную часть ректификационной колонны 28 и испаритель ректификационной колонны 29. В ректификационной колонне 26 осуществляют ректификационное разделение потока РП в контактной части ректификационной колонны 28 с образованием потока криптоно-ксеноновой смеси (потока См) и потока отдувочного кислорода (потока ОК). Поток ОК из ректификационной колонны 26 подают в линию отдувочного кислорода 31, а поток См из ректификационной колонны 26 подают в линию продукционной смеси 32.The primary concentrate stream (PAC stream) with krypton and xenon content from 0.05% to 1.5% (the rest is oxygen with impurities of methane, heavy hydrocarbons, carbon dioxide, nitrogen) at a pressure of 0.08 MPa to 0.14 MPa from the air separation unit to the primary concentrate line 1, then the PAC stream is cleaned in the pre-treatment unit 2 of methane and heavy hydrocarbons by catalytic burning (at a temperature of 550 - 700 o C), after which the PAC stream is cooled in the terminal cooler 3 to a temperature of 5- 8 o C and fed to the adsorption purification unit 4, where the PAC stream is purified from moisture and carbon dioxide to form a purified concentrate stream (OCC stream), which is fed to the purified concentrate line 5. Through line 5, the OCC stream is sent to the main heat exchanger 6, where it is cooled to a temperature close to the oxygen saturation temperature, after which the OCC stream is fed to the column condenser 7 on the condensation side, where it is liquefied at a pressure of 0.05-0.11 MPa to form a liquefied concentrate stream (stream G), after which the stream G is fed in series with with a column condenser 7, a column line 8, where a preliminary increase in the pressure of the flow W to a value of 0.105-0.16 MPa is carried out. Then, the flow Ж from the column line 8 is supplied in the form of an input flow of a low-pressure liquid (liquid flow) to the receiving line of the pressure increase stage 10 of the pressure increase stage 9, where the liquid flow is converted into an intermediate two-phase stream (stream Ф) in the device for forming the intermediate two-phase stream 11 by evaporation of part of the liquid flow (2-4%) due, for example, to supply heat Q f , after which the flow Ф is lifted through the traction line 12, in which the potential energy of the flow Ф is increased, to the high-capacity stage separator pressure increase 13. In the steam trap 13, the gas and liquid phases are separated at a pressure of 0.09-0.146 MPa, while the gas phase from the steam trap 13 is removed from the pressure increase stage 9 and in the form of a return flow of concentrate (CC stream) through the discharge line 20 and the bypass control valve 21 is mixed with the OCC stream before liquefying the latter in a column condenser 7 on the condensation side, and the liquid phase from the high-pressure steam separator of the pressure increase stage 13 is passed through the pressure line of the stage higher pressure 14, where the output increase in pressure of the flow of liquid concentrate is carried out under the action of gravity (to a pressure of 0.145-0.2 MPa), and is fed through the output valve of the pressure increase stage 15 in the form of a high-pressure liquid stream of the pressure increase stage (LH flow) to a high-pressure line of the pressure increase stage 16. An additional connection of the high potential steam separator of the pressure increase stage 13 to the receiving line of the pressure increase stage 10 by means of a liquid overflow line 22 in front of the forming unit The intermediate two-phase flow 11 (moreover, the intake pipe of the pressure line of the pressure boosting stage 14 is located below the intake pipe of the liquid overflow line 22) ensures a constant liquid level in the steam separator 13 and, accordingly, the flow rate and pressure of the LH flow, and also ensures that the steam separator 13 is non-sticky at the starting mode due to the discharge of excess fluid at the entrance to the device 11. Regulation and maintenance of the operating parameters of the pressure increase stage 9 is carried out by means of a connecting line 23 with a control valve 24 mounted thereon and a low potential steam separator of the pressure boosting stage 25, further connecting the steam separator 13 to the receiving line of the pressure boosting step 10, and the intake pipe of the line 23 in the steam separator 13 is located above the intake pipe of the liquid overflow line 22, which provides guaranteed finding of the intake pipe of line 23 in the gas phase and, accordingly, the stability of the readings of the level gauge of the control system (level gauge of the control system in black same not shown). After this, the LH flow in the form of a high-pressure liquid concentrate stream (LCF stream) is sent along the high-pressure liquid concentrate line 17 to the evaporator-condenser 18, where the last stream is gasified and fed into the supply line of the shared stream 19 in the form of a shared stream (RP stream), where the RP flow is additionally cleaned of radon in the radon adsorber 30 located on line 19 (additional purification of the RP flow in the radon adsorber 30 eliminates the accumulation of radon in the Sm stream, respectively, eliminates the accumulation of radon and its products aspada in the distillation column and cylinders into which the krypton-xenon mixture is pumped, which allows to obtain radiation safety of the staff as compared with the prototype), after which the RP flow through line 19 is fed to the distillation column 26, including the distillation column condenser 27, the contact part distillation column 28 and the evaporator of the distillation column 29. In the distillation column 26 carry out the distillation separation of the flow of RP in the contact part of the distillation column 28 s the formation of a stream of krypton-xenon mixture (stream Cm) and a stream of stripping oxygen (stream OK). The OK stream from the distillation column 26 is fed into the stripping oxygen line 31, and the C stream from the distillation column 26 is fed into the production mixture line 32.

Для обеспечения холодобаланса по входной линии жидкою азота 33 в устройство подают входной поток жидкого азота (поток Аж). Часть потока Аж в виде первого потока жидкого хладоагента (потока Ж1) подают по линии первого потока жидкого хладоагента 34 с размещенным на ней вентилем 35 в конденсатор ректификационной колонны 27 на сторону кипения, где поток Ж1 испаряют (за счет конденсации паров кислорода на стороне конденсации конденсатора ректификационной колонны 27 с образованием жидкого кислорода для обеспечения процесса ректификации в контактной части ректификационной колонны 28) с образованием первого потока газообразного хладоагента (потока Г1), который подают в линию первого потока газообразного хладоагента 36. При этом по линии входного потока воздуха 37 в устройство подают входной поток воздуха (поток ВВ), затем последний поток делят на части - греющий поток воздуха (поток ГВ) и поток воздуха-хладоагента (поток ВХ). Греющий поток воздуха подают по линии греющего потока воздуха 38 с расположенным на ней вентилем 39 в испаритель ректификационной колонны 29, где теплом этого потока осуществляют испарение кубовой жидкости для обеспечения процесса ректификации в контактной части ректификационной колонны 28. При этом поток воздуха-хладоагента (поток ВХ) подают в линию потока воздуха-хладоагента 40, затем предварительно охлаждают в дополнительном теплообменнике 41, после чего ожижают в испарителе-конденсаторе 18 и в виде потока жидкого воздуха (потока ВЖ) по линии потока жидкого воздуха 42 подают через размещенные на линии 42 воздушный пароотделитель 43 и жидкостной воздушный вентиль 44 в линию второго потока жидкого хладоагента 45. В линии 45 поток жидкого воздуха смешивают со столбовым потоком жидкого азота (потоком СА), подаваемым в линию 45 из входной линии жидкого азота 33 по линии подачи столбового потока жидкого азота 46 с размещенным на ней столбовым азотным вентилем 47, после чего суммарный поток в виде второго потока жидкого хладоагента (потока Ж2) направляют в столбовой конденсатор 7 на сторону кипения, где поток Ж2 испаряют за счет теплоты конденсации потока ОКК с образованием второго потока газообразного хладоагента (потока Г2). Затем поток Г2 подают в линию второго потока газообразного хладоагента 48, нагревают в основном теплообменнике 6, смешивают перед подачей в концевой холодильник 3 с потоком неконденсируемых примесей (потоком НП), выводимым из воздушного пароотделителя 43 по линии вывода потока неконденсируемых примесей 50 с размещенным на ней вентилем 51, смешивают перед подачей в концевой холодильник 3 с греющим потоком воздуха (потоком ГВ) с образованием обратного потока воздуха (потока ВО), после чего последний поток дополнительно нагревают в концевом холодильнике 3 и подают в линию обратного потока воздуха 49. To ensure cold balance at the input line of liquid nitrogen 33, an input stream of liquid nitrogen (flow Al) is fed into the device. Part of the Al stream as the first liquid refrigerant stream (stream Ж1) is fed through the line of the first liquid refrigerant stream 34 with a valve 35 located on it to the condenser of the distillation column 27 to the boiling side, where the liquid flow Zh1 is evaporated (due to the condensation of oxygen vapor on the condensation side of the condenser distillation column 27 with the formation of liquid oxygen to ensure the distillation process in the contact part of the distillation column 28) with the formation of the first stream of gaseous refrigerant (stream G1), which is fed into iniyu first stream of gaseous coolant 36. At the same time the inlet air flow path 37 is fed into the device inlet air stream (BB stream), then the last stream is divided into parts - the heating air flow (GW flow) and air-refrigerant stream (BX). The heating air stream is fed through the line of the heating air stream 38 with a valve 39 located on it to the evaporator of the distillation column 29, where the heat of this stream is used to vaporize the distillation liquid to ensure the distillation process in the contact part of the distillation column 28. The air-refrigerant stream (BX stream ) is fed into the flow line of air-refrigerant 40, then pre-cooled in an additional heat exchanger 41, and then liquefied in the evaporator-condenser 18 and in the form of a stream of liquid air (VZ flow) a liquid air stream 42 is supplied through an air vapor separator 43 and a liquid air valve 44 arranged on line 42 to a second liquid refrigerant stream line 45. In line 45, a liquid air stream is mixed with a liquid nitrogen column stream (CA stream) supplied to line 45 from the inlet liquid nitrogen lines 33 along the supply line of a column stream of liquid nitrogen 46 with a column nitrogen valve 47 located on it, after which the total stream in the form of a second stream of liquid refrigerant (stream G2) is sent to the column condenser 7 on the side of the ki singing, where the G2 stream is evaporated due to the heat of condensation of the OCC stream with the formation of a second gaseous refrigerant stream (G2 stream). Then, stream G2 is fed into the line of the second stream of gaseous refrigerant 48, heated in the main heat exchanger 6, mixed before being fed to the terminal cooler 3 with a stream of non-condensable impurities (NP stream), which is removed from the air vapor separator 43 through the output line of the stream of non-condensable impurities 50 with it valve 51, is mixed before being fed into the terminal cooler 3 with a heating air stream (HW stream) to form a reverse air stream (BO stream), after which the last stream is additionally heated in the end cold Ilynik 3 and served in the return air line 49.

В свою очередь первый поток газообразного хладоагента (потока Г1), который подают из конденсатора ректификационной колонны 27 со стороны кипения в линию первого потока газообразного хладоагента 36, дополнительно последовательно нагревают в дополнительном теплообменнике 41 и концевом холодильнике 3, после чего поток Г1 подают в линию потока обратного азота 53. При этом поток отдувочного кислорода (поток ОК) после вывода из ректификационной колонны 26 по линии отдувочного кислорода 31 дополнительно последовательно нагревают в дополнительном теплообменнике 41 и концевом холодильнике 3, после чего в виде потока обратного кислорода (потока К) подают в линию потока обратного кислорода 52. In turn, the first refrigerant gas stream (stream G1), which is supplied from the boiling point condenser 27 to the line of the first refrigerant gas stream 36, is additionally sequentially heated in an additional heat exchanger 41 and end cooler 3, after which the stream G1 is fed into the flow line reverse nitrogen 53. In this case, the stream of stripping oxygen (stream OK) after withdrawal from the distillation column 26 through the line of stripping oxygen 31 is additionally sequentially heated in an additional temperature the heat exchanger 41 and the terminal cooler 3, after which, in the form of a stream of reverse oxygen (stream K), it is fed into the line of flow of reverse oxygen 52.

В процессе ожижения потока ОКК в столбовом конденсаторе 7 на стороне конденсации могут накапливаться неконденсирующиеся примеси, такие как неон, гелий, водород и азот. В связи с тем что столбовой конденсатор 7 ожижает поток ОКК в том числе при давлении ниже атмосферного, то для вывода вышеупомянутых неконденсирующихся примесей при давлении ниже атмосферного на вход столбового эжектора 55 через эжекторную линию 54 подают часть второго потока газообразного хладоагента - эжекторный поток (поток Э), при этом за счет создаваемого в инжекционном патрубке столбового эжектора 55 вакуума осуществляют откачку неконденсирующихся примесей в виде инжектируемого потока (потока И) со стороны конденсации столбового конденсатора 7 через инжекционную линию 58 с размещенным на ней инжекционным вентилем 59, при этом суммарный поток Э+И с выхода столбового эжектора 55 подают в продувочную линию 56. During liquefaction of the OCC stream, non-condensable impurities such as neon, helium, hydrogen and nitrogen can accumulate in the column condenser 7 on the condensation side. Due to the fact that the column condenser 7 liquefies the OCC stream, including at a pressure below atmospheric, then for the output of the aforementioned non-condensable impurities at a pressure below atmospheric, a part of the second refrigerant gas stream is supplied to the inlet of the column ejector 55 through the ejector line 54 (e ), while due to the vacuum created in the injection pipe of the column ejector 55, non-condensable impurities are pumped out in the form of an injected stream (stream I) from the condensation side of the column con the capacitor 7 through the injection line 58 with the injection valve 59 located on it, while the total flow of E + I from the output of the column ejector 55 is fed into the purge line 56.

За счет того что в способе получения криптоно-ксеноновой смеси, включающем подачу потока первичного концентрата (потока ПКК) в линию первичного концентрата, очистку потока первичного концентрата в блоке предварительной очистки, охлаждение потока первичного концентрата в концевом холодильнике, очистку потока первичного концентрата в адсорбционном узле очистки с образованием потока очищенного концентрата (потока ОКК), подачу последнего потока в линию очищенного концентрата, охлаждение потока очищенного концентрата в основном теплообменнике, подачу разделяемого потока (потока РП) в ректификационную колонну по линии подачи разделяемого потока, ректификационное разделение последнего потока в контактной части ректификационной колонны с образованием потока криптоно-ксеноновой смеси (потока См) и потока отдувочного кислорода (потока ОК), подачу потока отдувочного кислорода из ректификационной колонны в линию отдувочного кислорода, подачу потока обратного кислорода (потока К) в линию потока обратного кислорода, подачу потока криптоно-ксеноновой смеси из ректификационной колонны в линию продукционной смеси, подачу входного потока жидкого азота (потока Аж) по входной линии жидкого азота, подачу первого потока жидкого хладоагента (потока Ж1) в конденсатор ректификационной колонны на сторону кипения по линии первого потока жидкого хладоагента, испарение последнего потока в конденсаторе ректификационной колонны на стороне кипения с образованием первого потока газообразного хладоагента (потока Г1), подачу последнего потока в линию первого потока газообразного хладоагента, подачу первого потока газообразного хладоагента в линию потока обратного азота, подачу входного потока воздуха (потока ВВ) по линии входного потока воздуха и вывод обратного потока воздуха (потока ВО) по линии обратного потока воздуха - поток очищенного концентрата (потока ОКК) после охлаждения в основном теплообменнике ожижают в столбовом конденсаторе на стороне конденсации, после чего в виде потока ожиженного концентрата (потока Ж) подают в столбовую линию, где осуществляют предварительное повышение давления потока ожиженного концентрата, затем поток ожиженного концентрата из столбовой линии подают в виде входного потока жидкости низкого напора (потока ЖН) в приемную линию ступени повышения давления, где последний поток преобразуют в промежуточный двухфазный поток (поток Ф) в устройстве формирования промежуточного двухфазного потока, после чего этот поток поднимают через тяговую линию, в которой осуществляют увеличение потенциальной энергии промежуточного двухфазного потока, в пароотделитель высокого потенциала ступени повышения давления, где осуществляют сепарацию газовой и жидкостной фаз, при этом газовую фазу из вышеуказанного пароотделителя высокого потенциала выводят из ступени повышения давления и в виде обратного потока концентрата (потока ЦК) через отводную линию и отводной регулирующий вентиль подают на смешение с потоком очищенного концентрата (потоком ОКК) перед ожижением последнего в столбовом конденсаторе на стороне конденсации, а жидкостную фазу из пароотделителя высокого потенциала ступени повышения давления пропускают через напорную линию ступени повышения давления, где осуществляют выходное повышение давления потока жидкого концентрата под действием силы тяжести и подают через выходной вентиль ступени повышения давления в виде потока жидкости высокого напора ступени повышения давления (потока ЖВ) в линию высокого напора ступени повышения давления, после чего последний поток в виде потока жидкого концентрата высокого напора (потока ЖКВ) направляют по линии жидкого концентрата высокого напора в испаритель-конденсатор, где последний поток газифицируют и в виде разделяемого потока (потока РП) подают в ректификационную колонну по линии подачи разделяемого потока, при этом входной поток воздуха (поток ВВ) делят на части - греющий поток воздуха (поток ГВ) и поток воздуха-хладоагента (поток ВХ), а входной поток жидкого азота (поток Аж) делят на первый поток жидкого хладоагента (поток Ж1) и столбовой поток жидкого азота (поток СА), при этом поток воздуха-хладоагента (поток ВХ) подают в линию потока воздуха-хладоагента, затем предварительно охлаждают в дополнительном теплообменнике, после чего ожижают в испарителе-конденсаторе и в виде потока жидкого воздуха (потока ВЖ) по линии потока жидкого воздуха подают через воздушный пароотделитель и жидкостной воздушный вентиль в линию второго потока жидкого хладоагента, где поток жидкого воздуха (поток ВЖ) смешивают со столбовым потоком жидкого азота (потоком СА), после чего суммарный поток в виде второго потока жидкого хладоагента (потока Ж2) направляют в столбовой конденсатор на сторону кипения, где испаряют с образованием второго потока газообразного хладоагента (потока Г2), после чего последний поток подают в линию второго потока газообразного хладоагента, нагревают в основном теплообменнике, смешивают с греющим потоком воздуха (потоком ГВ) с образованием обратного потока воздуха (потока ВО), после чего последний поток дополнительно нагревают в концевом холодильнике и подают в линию обратного потока воздуха, при этом поток отдувочного кислорода (поток ОК) после вывода из ректификационной колонны дополнительно последовательно нагревают в дополнительном теплообменнике и концевом холодильнике, после чего в виде потока обратного кислорода (потока К) подают в линию потока обратного кислорода, а первый поток газообразного хладоагента (поток Г1) перед подачей в линию потока обратного азота также дополнительно последовательно нагревают в дополнительном теплообменнике и концевом холодильнике, при этом разделяемый поток (поток РП) перед подачей в ректификационную колонну дополнительно очищают от радона в радоновом адсорбере, за счет чего повышают надежность и безопасность, а также увеличивают термодинамическую эффективность. Due to the fact that in the method for producing a krypton-xenon mixture, comprising supplying a primary concentrate stream (PAC stream) to a primary concentrate line, purifying a primary concentrate stream in a pre-treatment unit, cooling the primary concentrate stream in an end cooler, cleaning the primary concentrate stream in an adsorption unit purification with the formation of a stream of purified concentrate (OCC stream), feeding the last stream to the line of purified concentrate, cooling the stream of purified concentrate mainly heat exchange Yennike, the supply of a shared stream (RP stream) to the distillation column along the supply line of a shared stream, distillation separation of the last stream in the contact part of the distillation column with the formation of a stream of krypton-xenon mixture (stream Cm) and a stream of stripping oxygen (stream OK), a stream of stripping oxygen from a distillation column to a stripping oxygen line, a reverse oxygen flow (stream K) to a reverse oxygen flow line, a krypton-xenon mixture flow from a distillation th column in the production mixture line, supplying an input stream of liquid nitrogen (flow Al) through the inlet line of liquid nitrogen, feeding the first flow of liquid refrigerant (stream G1) to the condenser of the distillation column to the boiling side along the line of the first flow of liquid refrigerant, evaporating the last stream in the condenser distillation column on the boiling side with the formation of the first stream of gaseous refrigerant (stream G1), the supply of the last stream to the line of the first stream of gaseous refrigerant, the supply of the first stream of gaseous refrigerant in the return nitrogen flow line, the air inlet flow (BB stream) through the air inlet line and the return air stream (BO stream) through the return air line - the stream of purified concentrate (OCC stream) after cooling in the main heat exchanger is liquefied in a column condenser on the condensation side, after which, in the form of a stream of liquefied concentrate (stream G), it is fed to a column line where a preliminary increase in pressure of the stream of liquefied concentrate is carried out, then the stream of the liquefied end Nitrate from the column line is supplied as an input stream of low-pressure liquid (liquid flow) to the receiving line of the pressure increase stage, where the last stream is converted into an intermediate two-phase stream (stream Ф) in the device for forming an intermediate two-phase stream, after which this stream is lifted through the traction line , in which the potential energy of the intermediate two-phase flow is increased, to a high-capacity steam separator of the pressure increase stage, where gas and liquid phases are separated, at In this case, the gas phase from the aforementioned high-capacity steam separator is removed from the pressure increase stage and, in the form of a reverse concentrate stream (CC stream), is fed through a bypass line and a bypass control valve to the purified concentrate stream (OKC stream) before liquefying the latter in a column condenser on the condensation side and the liquid phase from the high-pressure separator of the high-pressure stage is passed through the pressure line of the high-pressure stage, where the output pressure increase the flow of the liquid concentrate under the action of gravity and is fed through the outlet valve of the pressure increase stage in the form of a high pressure liquid stream of the pressure increase stage (LH flow) to the high pressure line of the pressure increase stage, after which the last stream is in the form of a high pressure liquid concentrate stream (stream ZhKV) is directed along the line of high-pressure liquid concentrate to the evaporator-condenser, where the last stream is gasified and fed into the distillation column in the form of a shared stream (RP stream) through the line part of the shared stream, while the inlet air stream (HE stream) is divided into parts - the heating air stream (HW stream) and the coolant air stream (BX stream), and the liquid nitrogen inlet stream (Al flow) is divided into the first liquid coolant stream ( stream G1) and a columnar stream of liquid nitrogen (stream CA), while the air-refrigerant stream (BX stream) is fed into the air-refrigerant stream line, then pre-cooled in an additional heat exchanger, and then liquefied in an evaporator-condenser and in the form of a liquid stream air (VZH flow) along the flow line Liquid air is supplied through an air trap and a liquid air valve to a line of a second liquid refrigerant stream, where a liquid air stream (VL stream) is mixed with a column of liquid nitrogen stream (CA stream), after which the total stream in the form of a second liquid refrigerant stream (stream G2) sent to the column condenser on the boiling side, where it is evaporated to form a second refrigerant gas stream (stream G2), after which the last stream is fed into the line of the second refrigerant gas stream, heated to the base The heat exchanger is mixed with a heating air stream (HW stream) with the formation of a return air stream (BO stream), after which the last stream is additionally heated in the terminal cooler and fed to the return air line, while the flow of stripping oxygen (OK stream) after the outlet from the distillation column is additionally sequentially heated in an additional heat exchanger and end cooler, after which, in the form of a reverse oxygen stream (stream K), it is fed into the reverse oxygen stream line, and the first stream ha the refrigerant-like refrigerant (stream G1) is also additionally sequentially heated in an additional heat exchanger and end cooler before being fed into the return nitrogen flow line, while the shared stream (RP stream) is additionally cleaned of radon in the radon adsorber before being fed to the distillation column, thereby increasing reliability and safety, and also increase thermodynamic efficiency.

За счет того что в устройстве для получения криптоно-ксеноновой смеси, содержащем линию первичного концентрата 1 с расположенными на ней блоком предварительной очистки 2, концевым холодильником 3 и адсорбционным узлом очистки 4, связанную с линией первичного концентрата 1 линию очищенного концентрата 5 с расположенным на ней основным теплообменником 6, входную линию жидкого азота 33, линию входного потока воздуха 37, линию греющего потока воздуха 38, входом соединенную с линией входного потока воздуха 37, ректификационную колонну 26, включающую конденсатор ректификационной колонны 27, контактную часть ректификационной колонны 28 и испаритель ректификационной колонны 29, связанные с ректификационной колонной 26 линию подачи разделяемого потока 19, линию отдувочного кислорода 31 и линию продукционной смеси 32, связанную с конденсатором ректификационной колонны 27 со стороны кипения и входной линией жидкого азота 33 линию первого потока жидкого хладоагента 34, связанную с конденсатором ректификационной колонны 27 со стороны кипения линию первого потока газообразного хладоагента 36, линию потока обратного азота 53, линию потока обратного кислорода 52 и линию обратного потока воздуха 49 - оно снабжено последовательно соединенными столбовым конденсатором 7, столбовой линией 8, приемной линией ступени повышения давления 10, устройством формирования промежуточного двухфазного потока 11, тяговой линией 12, пароотделителем высокого потенциала ступени повышения давления 13, напорной линией ступени повышения давления 14 с выходным вентилем ступени повышения давления 15, линией высокого напора ступени повышения давления 16, линией жидкого концентрата высокого напора 17 с размещенным на ней испарителем- конденсатором 18, причем столбовой конденсатор 7 со стороны конденсации связан с линией очищенного концентрата 5 после основного теплообменника 6, а линия жидкого концентрата высокого напора 17 связана с линией подачи разделяемого потока 19 после испарителя-конденсатора 18, при этом пароотделитель высокого потенциала ступени повышения давления 13 дополнительно связан через отводную линию 20 с размещенным на ней отводным регулирующим вентилем 21 с линией очищенного концентрата 5 перед столбовым конденсатором 7, а также дополнительно связан с приемной линией ступени повышения давления 10 перед устройством формирования промежуточного двухфазного потока 11 посредством двух параллельных линий - жидкостной переливной линии 22 и регулирующей линии 23 с установленными на последней регулирующим вентилем 24 и пароотделителем низкого потенциала ступени повышения давления 25, при этом оно дополнительно снабжено последовательно размещенными линией потока воздуха-хладоагента 40 с установленным на ней дополнительным теплообменником 41, линией потока жидкого воздуха 42 с размещенными на ней воздушным пароотделителем 43 и жидкостным воздушным вентилем 44 и соединенной с линией потока воздуха- хладоагента 40 через испаритель-конденсатор 18, линией второго потока жидкого хладоагента 45, соединяющей линию потока жидкого воздуха 42 со столбовым конденсатором 7 со стороны кипения и дополнительно соединенной со входной линией жидкого азота 33 посредством линии подачи столбового потока жидкого азота 46 с размещенным на ней столбовым азотным вентилем 47, линией второго потока газообразного хладоагента 48, соединяющей столбовой конденсатор 7 со стороны кипения через основной теплообменник 6 и концевой холодильник 3 с линией обратного потока воздуха 49, при этом линия второго потока газообразного хладоагента 48 дополнительно соединена с выходом линии греющего потока воздуха 38 перед концевым холодильником 3, а линия потока воздуха-хладоагента 40 своим входом соединена с линией входного потока воздуха 37, при этом линия первого потока газообразного хладоагента 36 соединена с линией потока обратного азота 53 через дополнительный теплообменник 41 и концевой холодильник 3, а линия отдувочного кислорода 31 связана с линией потока обратного кислорода 52 через дополнительный теплообменник 41 и концевой холодильник 3, при этом оно дополнительно снабжено эжекторной линией 54, входом соединенной с линией второго потока газообразного хладоагента 48 после основного теплообменника 6, столбовым эжектором 55 и продувочной линией 56, причем вход столбового эжектора 55 соединен с эжекторной линией 54 через эжекторный вентиль 57, выход столбового эжектора 55 соединен с продувочной линией 56, а инжекционный патрубок столбового эжектора 55 соединен со столбовым конденсатором 7 со стороны конденсации посредством инжекционной линии 58 с размещенным на ней инжекционным вентилем 59, при этом оно дополнительно снабжено радоновым адсорбером 30, размещенным на линии подачи разделяемого потока 19, за счет чего повышают надежность и безопасность, а также увеличивают термодинамическую эффективность. Due to the fact that in the device for producing a krypton-xenon mixture containing a primary concentrate line 1 with a pre-treatment unit 2 located thereon, an end cooler 3 and an adsorption treatment unit 4, a line of purified concentrate 5 with a primary concentrate line 5 located on it the main heat exchanger 6, the input line of liquid nitrogen 33, the line of the inlet air stream 37, the line of the heating air stream 38, the inlet connected to the line of the inlet air stream 37, a distillation column 26, including distillation column condenser 27, distillation column contact part 28 and distillation column evaporator 29, connected to distillation column 26, a shared stream supply line 19, stripping oxygen line 31 and production mixture line 32, connected to the boiling side condenser of the distillation column 27 and the liquid inlet line nitrogen 33 line of the first stream of liquid refrigerant 34 associated with the condenser of the distillation column 27 from the boiling side line of the first stream of gaseous refrigerant 36, line reverse nitrogen flow 53, reverse oxygen flow line 52 and reverse air flow line 49 — it is equipped with serially connected column condenser 7, column line 8, receiving line of the pressure boosting stage 10, a device for forming an intermediate two-phase stream 11, traction line 12, high potential steam separator pressure increase stages 13, pressure line of pressure increase stage 14 with outlet valve of pressure increase stage 15, high pressure line of pressure increase stage 16, liquid line about a high-pressure concentrate 17 with an evaporator-condenser 18 located on it, and the column condenser 7 on the condensation side is connected to the line of the purified concentrate 5 after the main heat exchanger 6, and the line of the high-pressure liquid concentrate 17 is connected to the supply line of the shared stream 19 after the evaporator-condenser 18, while the high-pressure steam separator 13 of the pressure boosting stage 13 is additionally connected through a bypass line 20 with a bypass control valve 21 located on it with a purified concentrate line 5 in front of the column condenser 7, and is also additionally connected to the receiving line of the pressure boosting stage 10 in front of the device for forming an intermediate two-phase flow 11 by means of two parallel lines - a liquid overflow line 22 and a control line 23 with a control valve 24 and a low potential level separator installed on the last pressure 25, while it is additionally equipped with a sequentially placed flow line of air-refrigerant 40 with an additional heat exchanger installed on it 41, a line of liquid air flow 42 with an air vapor separator 43 and a liquid air valve 44 disposed thereon and connected to a stream of air-refrigerant 40 through an evaporator-condenser 18, a line of a second stream of liquid refrigerant 45 connecting the line of liquid air 42 to the column a condenser 7 from the boiling side and additionally connected to the input line of liquid nitrogen 33 through the supply line of a column stream of liquid nitrogen 46 with a column nitrogen valve 47 placed on it, the line of the second stream refrigerant gas 48 connecting the column condenser 7 from the boiling side through the main heat exchanger 6 and the end cooler 3 to the return air line 49, while the line of the second refrigerant gas stream 48 is additionally connected to the outlet of the heating air stream 38 before the end cooler 3, and the line the flow of refrigerant air 40 through its inlet is connected to the inlet air flow line 37, while the line of the first gaseous refrigerant stream 36 is connected to the reverse nitrogen flow line 53 through a body heat exchanger 41 and an end cooler 3, and a stripping oxygen line 31 is connected to a return oxygen line 52 through an additional heat exchanger 41 and an end cooler 3, while it is additionally equipped with an ejector line 54 connected to the second line of the gaseous refrigerant 48 after the main heat exchanger 6, with a column ejector 55 and a purge line 56, wherein the input of the column ejector 55 is connected to the ejector line 54 via an ejector valve 57, the output of the column ejector 55 is connected to the purge line 56, and the injection nozzle of the column ejector 55 is connected to the column condenser 7 from the condensation side by means of an injection line 58 with an injection valve 59 located on it, while it is additionally equipped with a radon adsorber 30 located on the supply line of the shared stream 19, due to which increase reliability and safety, as well as increase thermodynamic efficiency.

Реализация заявляемых технических решений позволяет создавать установки для получения криптоно-ксеноновой смеси без использования сложного пожароопасного и взрывоопасного машинного сжатия потока первичного концентрата, состоящего на 99% из кислорода, что вместе с дополнительной очисткой разделяемого потока от радона определяет повышение надежности и безопасности заявляемых способа и устройства по сравнению с прототипами. Увеличение термодинамической эффективности заявляемых технических решений по сравнению с прототипами обусловлено большей рекуперацией холода потока отдувочного кислорода (потока ОК), первого потока газообразного хладоагента (потока Г1) и обратного потока воздуха (потока ВО). The implementation of the claimed technical solutions allows you to create installations for the production of krypton-xenon mixture without the use of complex fire and explosive machine compression of the primary concentrate stream, consisting of 99% oxygen, which, together with additional purification of the separated stream from radon, determines the reliability and safety of the claimed method and device compared to prototypes. The increase in the thermodynamic efficiency of the claimed technical solutions in comparison with the prototypes is due to a greater recovery of the cold flow of stripping oxygen (flow OK), the first flow of gaseous refrigerant (stream G1) and reverse air flow (stream IN).

Claims (8)

1. Способ получения криптоно-ксеноновой смеси, включающий подачу потока первичного концентрата в линию первичного концентрата, очистку потока первичного концентрата в блоке предварительной очистки, охлаждение потока первичного концентрата в концевом холодильнике, очистку потока первичного концентрата в адсорбционном узле очистки с образованием потока очищенного концентрата, подачу последнего потока в линию очищенного концентрата, охлаждение потока очищенного концентрата в основном теплообменнике, подачу разделяемого потока в ректификационную колонну по линии подачи разделяемого потока, ректификационное разделение последнего потока в контактной части ректификационной колонны с образованием потока криптоно-ксеноновой смеси и потока отдувочного кислорода, подачу потока отдувочного кислорода из ректификационной колонны в линию отдувочного кислорода, подачу потока обратного кислорода в линию потока обратного кислорода, подачу потока криптоно-ксеноновой смеси из ректификационной колонны в линию продукционной смеси, подачу входного потока жидкого азота по входной линии жидкого азота, подачу первого потока жидкого хладоагента в конденсатор ректификационной колонны на сторону кипения по линии первого потока жидкого хладоагента, испарение последнего потока в конденсаторе ректификационной колонны на стороне кипения с образованием первого потока газообразного хладоагента, подачу последнего потока в линию первого потока газообразного хладоагента, подачу первого потока газообразного хладоагента в линию потока обратного азота, подачу входного потока воздуха по линии входного потока воздуха и вывод обратного потока воздуха по линии обратного потока воздуха, отличающийся тем, что поток очищенного концентрата после охлаждения в основном теплообменнике ожижают в столбовом конденсаторе на стороне конденсации, после чего в виде потока ожиженного концентрата подают в столбовую линию, где осуществляют предварительное повышение давления потока ожиженного концентрата, затем поток ожиженного концентрата из столбовой линии подают в виде входного потока жидкости низкого напора в приемную линию ступени повышения давления, где последний поток преобразуют в промежуточный двухфазный поток в устройстве формирования промежуточного двухфазного потока, после чего этот поток поднимают через тяговую линию, в которой осуществляют увеличение потенциальной энергии промежуточного двухфазного потока, в пароотделитель высокого потенциала ступени повышения давления, где осуществляют сепарацию газовой и жидкостной фаз, при этом газовую фазу из вышеуказанного пароотделителя высокого потенциала выводят из ступени повышения давления и в виде обратного потока концентрата через отводную линию и отводной регулирующий вентиль подают на смешение с потоком очищенного концентрата перед ожижением последнего в столбовом конденсаторе на стороне конденсации, а жидкостную фазу из пароотделителя высокого потенциала ступени повышения давления пропускают через напорную линию ступени повышения давления, где осуществляют выходное повышение давления потока жидкого концентрата под действием силы тяжести, и подают через выходной вентиль ступени повышения давления в виде потока жидкости высокого напора ступени повышения давления в линию высокого напора ступени повышения давления, после чего последний поток в виде потока жидкого концентрата высокого напора направляют по линии жидкого концентрата высокого напора в испаритель-конденсатор, где последний поток газифицируют и в виде разделяемого потока подают в ректификационную колонну по линии подачи разделяемого потока. 1. A method of producing a krypton-xenon mixture, comprising supplying a stream of primary concentrate to a primary concentrate line, purifying a stream of primary concentrate in a pre-treatment unit, cooling the stream of primary concentrate in an end cooler, purifying a stream of primary concentrate in an adsorption treatment unit to form a stream of purified concentrate, supply of the last stream to the line of purified concentrate, cooling of the stream of purified concentrate in the main heat exchanger, supply of a shared stream to the rect a distillation column along a shared stream supply line, distillation separation of the last stream in the contact part of a distillation column to form a krypton-xenon mixture stream and a stripping oxygen stream, a stripping oxygen stream from a distillation column to a stripping oxygen line, a reverse oxygen stream to a reverse oxygen stream line , the flow of the krypton-xenon mixture from the distillation column into the production mixture line, the input stream of liquid nitrogen at the input a line of liquid nitrogen, supplying a first stream of liquid refrigerant to the distillation column condenser to the boiling side along the line of the first liquid refrigerant stream, evaporating the last stream in the condenser of the distillation column on the boiling side to form a first gas refrigerant stream, feeding the last stream to the first refrigerant gas stream , supplying a first stream of gaseous refrigerant to a return nitrogen flow line, supplying an inlet air stream through an inlet air stream, and return air flow along the return air flow line, characterized in that the stream of purified concentrate after cooling in the main heat exchanger is liquefied in a column condenser on the condensation side, after which it is fed into the column line as a stream of liquefied concentrate, where the pressure of the stream of liquefied concentrate is preliminarily increased then the stream of liquefied concentrate from the column line is supplied as an input stream of low-pressure liquid to the receiving line of the pressure increase stage, where the last the second stream is converted into an intermediate two-phase stream in the device for forming an intermediate two-phase stream, after which this stream is lifted through the traction line, in which the potential energy of the intermediate two-phase stream is increased, to a high-potential steam separator of the pressure increase stage, where gas and liquid phases are separated, at this gas phase from the above high-capacity steam separator is removed from the stage of increasing pressure and in the form of a reverse flow of concentrate through the water line and the outlet control valve are mixed with the stream of purified concentrate before liquefying the latter in a column condenser on the condensation side, and the liquid phase from the high-pressure steam separator of the pressure increase stage is passed through the pressure line of the pressure increase stage, where the output pressure increase of the liquid concentrate stream is performed under by the action of gravity, and fed through the outlet valve of the pressure increase stage in the form of a high-pressure liquid stream of the increase stage yes injection into the high-pressure line of the pressure increase stage, after which the last stream in the form of a high-pressure liquid concentrate stream is directed through the high-pressure liquid concentrate line to the evaporator-condenser, where the last stream is gasified and fed into the distillation column through the shared stream supply line . 2. Способ получения криптоно-ксеноновой смеси по п.1, отличающийся тем, что входной поток воздуха делят на части - греющий поток воздуха и поток воздуха-хладоагента, а входной поток жидкого азота делят на первый поток жидкого хладоагента и столбовой поток жидкого азота, при этом поток воздуха-хладоагента подают в линию потока воздуха-хладоагента, затем предварительно охлаждают в дополнительном теплообменнике, после чего ожижают в испарителе-конденсаторе и в виде потока жидкого воздуха по линии потока жидкого воздуха подают через воздушный пароотделитель и жидкостной воздушный вентиль в линию второго потока жидкого хладоагента, где поток жидкого воздуха смешивают со столбовым потоком жидкого азота, после чего суммарный поток в виде второго потока жидкого хладоагента направляют в столбовой конденсатор на сторону кипения, где испаряют с образованием второго потока газообразного хладоагента, после чего последний поток подают в линию второго потока газообразного хладоагента, нагревают в основном теплообменнике, смешивают с греющим потоком воздуха с образованием обратного потока воздуха, после чего последний поток дополнительно нагревают в концевом холодильнике и подают в линию обратного потока воздуха, при этом поток отдувочного кислорода после вывода из ректификационной колонны дополнительно последовательно нагревают в дополнительном теплообменнике и концевом холодильнике, после чего в виде потока обратного кислорода подают в линию потока обратного кислорода, а первый поток газообразного хладоагента перед подачей в линию потока обратного азота также дополнительно последовательно нагревают в дополнительном теплообменнике и концевом холодильнике. 2. The method for producing the krypton-xenon mixture according to claim 1, characterized in that the inlet air stream is divided into parts - a heating air stream and a coolant air stream, and the liquid nitrogen inlet stream is divided into a first liquid refrigerant stream and a column stream of liquid nitrogen, the air-refrigerant stream is fed into the air-refrigerant flow line, then pre-cooled in an additional heat exchanger, and then liquefied in an evaporator-condenser and in the form of a liquid air stream is supplied through the liquid air stream through the air a steam separator and a liquid air valve to a line of a second liquid refrigerant stream, where the liquid air stream is mixed with a column stream of liquid nitrogen, after which the total stream in the form of a second liquid refrigerant stream is directed to a boiling side in a column condenser, where it evaporates to form a second refrigerant gas stream, after which the last stream is fed into the line of the second refrigerant gas stream, heated in the main heat exchanger, mixed with a heating air stream with the formation of the return air stream, after which the last stream is additionally heated in the terminal cooler and fed to the return air flow line, while the stream of stripping oxygen after being withdrawn from the distillation column is additionally sequentially heated in an additional heat exchanger and terminal cooler, after which it is fed into the line as a stream of reverse oxygen reverse oxygen flow, and the first refrigerant gas stream, before being fed to the return nitrogen flow line, is also additionally sequentially heated to additional ADDITIONAL heat exchanger and end refrigerator. 3. Способ получения криптоно-ксеноновой смеси по п.1 или 2, отличающийся тем, что разделяемый поток перед подачей в ректификационную колонну дополнительно очищают от радона в радоновом адсорбере. 3. The method for producing the krypton-xenon mixture according to claim 1 or 2, characterized in that the shared stream is further purified from radon in a radon adsorber before being fed to the distillation column. 4. Устройство для получения криптоно-ксеноновой смеси, 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, отличающееся тем, что оно снабжено 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. 4. A device for producing a krypton-xenon mixture containing a primary concentrate line with a pre-treatment unit located on it, an end cooler and an adsorption treatment unit, a purified concentrate line connected to the primary concentrate line with a main heat exchanger located on it, an input line of liquid nitrogen, a line inlet air flow, heating air flow line, inlet connected to the inlet air flow line, distillation column including a distillation condenser to bottoms, the distillation column contact part and the distillation column evaporator associated with the distillation column, a shared stream supply line, a stripping oxygen line and a production mixture line connected to the distillation column condenser on the boiling side and a liquid nitrogen inlet line, a line of the first refrigerant liquid stream connected to the condenser distillation column from the boiling side of the line of the first flow of gaseous refrigerant, the flow line of the return nitrogen, the flow line of the reverse acid a line and a return air flow line, characterized in that it is provided with a column condenser, a column line, a receiving line of a pressure boosting stage, a device for forming an intermediate two-phase flow, a traction line, a high potential steam separator of a pressure boosting step, a pressure line of a pressure boosting step with an outlet the valve of the pressure increase stage, the high pressure line of the pressure increase stage, the high pressure liquid concentrate line with it with an evaporator-condenser, and the column condenser on the condensation side is connected to the purified concentrate line after the main heat exchanger, and the high-pressure liquid concentrate line is connected to the shared flow supply line after the evaporator-condenser, while the high-pressure steam separator of the pressure increase stage is additionally connected through a discharge line with a bypass control valve placed on it with a line of purified concentrate in front of the column condenser, and is also additionally connected with by the volumetric line of the pressure increase stage in front of the device for the formation of an intermediate two-phase flow through two parallel lines - a liquid overflow line and a control line with a low potential pressure increase stage installed on the last control valve and a steam separator. 5. Устройство для получения криптоно-ксеноновой смеси по п.4, отличающееся тем, что оно 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. 5. The device for producing a krypton-xenon mixture according to claim 4, characterized in that it is additionally equipped with a sequentially arranged air-refrigerant 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 connected to the air-refrigerant flow line through the evaporator-condenser, the second liquid refrigerant flow line connecting the liquid air flow line to the column condenser from boils and additionally connected to the inlet line of liquid nitrogen through a supply line of a column stream of liquid nitrogen with a column nitrogen valve located on it, a line of a second stream of gaseous refrigerant connecting the column condenser from the boiling side through the main heat exchanger and the end cooler with the return air line, the line of the second refrigerant gas stream is further connected to the outlet of the heating air stream line in front of the end cooler, and the Ear-refrigerant its input connected to the line input airflow. 6. Устройство для получения криптоно-ксеноновой смеси по п.4 или 5, отличающееся тем, что 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. 6. A device for producing a krypton-xenon mixture according to claim 4 or 5, characterized in that the line of the first refrigerant gas stream is connected to the return nitrogen flow line through an additional heat exchanger and end cooler, and the stripping oxygen line is connected to the return oxygen flow line through an additional heat exchanger and terminal cooler. 7. Устройство для получения криптоно-ксеноновой смеси по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно дополнительно 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. 7. A device for producing a krypton-xenon mixture according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that it is additionally equipped with an ejector line, an inlet connected to a line of a second stream of gaseous refrigerant after the main heat exchanger, a column ejector and a purge line, wherein the inlet of the column ejector is connected to the ejector line through the ejector valve, the outlet of the column ejector is connected to the purge line, and the injection pipe of the column ejector is connected to the column condenser from the con sensations by means of an injection line with an injection valve placed on it. 8. Устройство для получения криптоно-ксеноновой смеси по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено радоновым адсорбером, размещенным на линии подачи разделяемого потока. 8. A device for producing a krypton-xenon mixture according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that it is additionally equipped with a radon adsorber located on the supply line of the shared stream.
RU99106773A 1999-04-12 1999-04-12 Method and apparatus for preparing krypton-xenon mixture RU2149676C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106773A RU2149676C1 (en) 1999-04-12 1999-04-12 Method and apparatus for preparing krypton-xenon mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106773A RU2149676C1 (en) 1999-04-12 1999-04-12 Method and apparatus for preparing krypton-xenon mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2149676C1 true RU2149676C1 (en) 2000-05-27

Family

ID=20218002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99106773A RU2149676C1 (en) 1999-04-12 1999-04-12 Method and apparatus for preparing krypton-xenon mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2149676C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005106368A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-10 Mikhail Jurievich Savinov Method for cleaning and dividing a mixture by rectification and a mass-exchange device
RU2482903C1 (en) * 2011-09-15 2013-05-27 Виталий Леонидович Бондаренко Method of producing krypton-xenon mix and device to this end
RU2673513C1 (en) * 2017-12-13 2018-11-27 Михаил Юрьевич Савинов Method for collecting and mixing flows of krypton-xenon concentrate

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Криогенное оборудование, каталог, ч. II. - М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1976, с. 75. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005106368A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-10 Mikhail Jurievich Savinov Method for cleaning and dividing a mixture by rectification and a mass-exchange device
RU2482903C1 (en) * 2011-09-15 2013-05-27 Виталий Леонидович Бондаренко Method of producing krypton-xenon mix and device to this end
WO2013089584A2 (en) * 2011-09-15 2013-06-20 Bondarenko Vitaly Leonidovich Method and device for producing a krypton/xenon mixture
WO2013089584A3 (en) * 2011-09-15 2013-10-31 Bondarenko Vitaly Leonidovich Method and device for producing a krypton/xenon mixture
RU2673513C1 (en) * 2017-12-13 2018-11-27 Михаил Юрьевич Савинов Method for collecting and mixing flows of krypton-xenon concentrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100210532B1 (en) Process and installation for the production of gaseous pressurised oxygen
JP4331460B2 (en) Method and apparatus for producing krypton and / or xenon by low temperature air separation
JP4450886B2 (en) High purity oxygen production method and apparatus
JPH0132433B2 (en)
JPH07174461A (en) Manufacture of gaseous oxygen product at supply pressure by separating air
JPS581350B2 (en) Gaseous oxygen production method and low temperature plant for implementing the production method
RU2761562C2 (en) Method and device for air separation by cryogenic distillation
JP4417954B2 (en) Cryogenic distillation method and system for air separation
JPH04227456A (en) Cryogenic air separating system with double type supply-air side condenser
EP3719427A1 (en) Cryogenic distillation method and apparatus for producing pressurized air by means of expander booster in linkage with nitrogen expander for braking
CN108700373A (en) System and method for rare gas recycling
TWI628401B (en) Verfahren und vorrichtung zur sauerstoffgewinnung durch tieftemperaturzerlegung von luft mit variablem energieverbrauch
JPH06207775A (en) Low-temperature air separating method for manufacturing nitrogen having no carbon monoxide
JPH04227457A (en) Cryogenic air separating system including double temperature type supply turbo expansion
HU215195B (en) Method for separating air for obtaining oxygene according to varying demand
HUT63247A (en) Method and apparatus for producing nitrogen of ultra high purity
JPH04283390A (en) Air rectification method and equipment for producing gaseous oxygen in variable amount
JPH06257939A (en) Distilling method at low temperature of air
TW201730493A (en) Method for obtaining an air product in an air separation plant and air separation plant
JPH07174460A (en) Manufacture of gaseous oxygen product at supply pressure so as to contain heavy impurity having low concentration
CN104185767B (en) For the method and apparatus producing two strands of partial air flow purified
RU2149676C1 (en) Method and apparatus for preparing krypton-xenon mixture
US3057167A (en) Process and apparatus for separating helium from helium-air mixtures
JPH10132458A (en) Method and equipment for producing oxygen gas
JPH08240380A (en) Separation of air

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20080523