RU2280219C2 - Plant for separation of gases with a packed multichannel set of double rectification and a rectification column for it - Google Patents

Plant for separation of gases with a packed multichannel set of double rectification and a rectification column for it Download PDF

Info

Publication number
RU2280219C2
RU2280219C2 RU2004107774/06A RU2004107774A RU2280219C2 RU 2280219 C2 RU2280219 C2 RU 2280219C2 RU 2004107774/06 A RU2004107774/06 A RU 2004107774/06A RU 2004107774 A RU2004107774 A RU 2004107774A RU 2280219 C2 RU2280219 C2 RU 2280219C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
column
contact part
separation
tube
tubes
Prior art date
Application number
RU2004107774/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004107774A (en
Inventor
Александр Михайлович Машанов (RU)
Александр Михайлович Машанов
Леопольд Львович Цитцер (RU)
Леопольд Львович Цитцер
Original Assignee
Александр Михайлович Машанов
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 Александр Михайлович Машанов filed Critical Александр Михайлович Машанов
Priority to RU2004107774/06A priority Critical patent/RU2280219C2/en
Publication of RU2004107774A publication Critical patent/RU2004107774A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2280219C2 publication Critical patent/RU2280219C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: plants for separation of gases, in particular, may be applicable for separation of air with extraction of oxygen, nitrogen of an enhanced purity.
SUBSTANCE: the plant for separation of gases by the method of double rectification has a lower column, condenser and an upper column. The engaged sections of the lower and upper columns are made of parallel arranged tubes filled with a bulk packing. The columns have distributing plates positioned above each engaged section for supply of liquid to its each tube. A distributor of gas flow for supply of gas to each tube of the engaged section of the lower column us positioned in the still of the lower column. Each distributing plate has distributing devices according to the number of tubes of the respective engaged section. Each distributing device includes a tube with two or more branches perpendicular to it, the upper of them serves as an overflow one, and the other or the rest of them have calibrated holes for supply of liquid.
EFFECT: reduced overall dimensions and the cost of the plant, enhanced quality of the products of air separation.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к установкам разделения газов, в частности, может быть использовано для разделения воздуха с извлечением жидких и газообразных продуктов: кислорода, азота повышенной чистоты.The invention relates to gas separation units, in particular, can be used to separate air with the extraction of liquid and gaseous products: oxygen, nitrogen of high purity.

Известна установка разделения воздуха, содержащая нижнюю и верхнюю колонны узла двукратной ректификации и конденсатор, все контактные части колонн заполнены магнитной насадкой (RU 2137994, опуб. 20.09.1999).A known installation of air separation, containing the lower and upper columns of the double rectification unit and a condenser, all contact parts of the columns are filled with a magnetic nozzle (RU 2137994, publ. 09/20/1999).

Недостатком известной установки является высокая стоимость магнитной насадки и низкая эффективность разделения газа с ее помощью.A disadvantage of the known installation is the high cost of the magnetic nozzle and the low efficiency of gas separation with its help.

Техническим результатом от использования данного изобретения является снижение стоимости установки и повышение качества продуктов разделения воздуха.The technical result from the use of this invention is to reduce the cost of installation and improve the quality of air separation products.

Технический результат достигается тем, что в установке для разделения газов методом двукратной ректификации, содержащей нижнюю колонну, конденсатор и верхнюю колонну, контактные части нижней и верхней колонн выполнены из параллельно расположенных трубок, заполненных насыпной насадкой, а колонны имеют соответственно распределительные тарелки, расположенные над каждой контактной частью для подачи жидкости в каждую ее трубку, а в кубе нижней колонны размещен распределитель газового потока для подачи газа в каждую трубку контактной части нижней колонны.The technical result is achieved by the fact that in the installation for the separation of gases by double distillation method containing a lower column, a condenser and an upper column, the contact parts of the lower and upper columns are made of parallel tubes filled with a bulk nozzle, and the columns have correspondingly distribution plates located above each a contact part for supplying liquid to each of its tubes, and in the cube of the lower column there is a gas flow distributor for supplying gas to each tube of the contact part and bottom columns.

Причем каждая распределительная тарелка содержит распределительные устройства по числу трубок соответствующей контактной части, каждое из распределительных устройств включает трубку с двумя или более перпендикулярными ей патрубками, верхний из которых является переливным патрубком, а другой или остальные имеют калиброванные отверстия для подачи жидкости.Moreover, each distribution plate contains distribution devices according to the number of tubes of the corresponding contact part, each of the distribution devices includes a tube with two or more pipes perpendicular to it, the upper of which is an overflow pipe, and the other or the rest have calibrated holes for supplying liquid.

Технический результат достигается также тем, что в ректификационной колонне для разделения газов, содержащей контактную часть и размещенный над ней конденсатор, контактная часть выполнена из параллельно расположенных трубок, заполненных насыпной насадкой, а колонна снабжена распределительной тарелкой, расположенной над контактной частью для подачи жидкости в каждую ее трубку, и распределителем газового потока, размещенным в кубе колонны для подачи газа в каждую трубку контактной части.The technical result is also achieved by the fact that in a distillation column for gas separation containing a contact part and a condenser located above it, the contact part is made of parallel tubes filled with a bulk nozzle, and the column is equipped with a distribution plate located above the contact part for supplying liquid to each its tube, and a gas flow distributor located in the cube of the column for supplying gas to each tube of the contact part.

Причем распределительная тарелка содержит распределительные устройства по числу трубок соответствующей контактной части, каждое из распределительных устройств включает трубку с двумя или более перпендикулярными ей патрубками, верхний из которых является переливным патрубком, а другой или остальные имеют калиброванные отверстия для подачи жидкости.Moreover, the distribution plate contains distribution devices according to the number of tubes of the corresponding contact part, each of the distribution devices includes a tube with two or more pipes perpendicular to it, the upper of which is an overflow pipe, and the other or the rest have calibrated holes for supplying liquid.

Ректификационная колонна с верхним конденсатором, т.е. без верхней колонны, является частью установки для разделения газов и может также использоваться как чисто азотная установка или установка с ректификационными колоннами для очистки аргона от кислорода и азота.Distillation column with top condenser, i.e. without an upper column, it is part of a gas separation plant and can also be used as a pure nitrogen plant or a distillation column plant for the purification of argon from oxygen and nitrogen.

Минимальная высота единицы переноса высокоэффективной насадки снижает высоту колонн.The minimum transfer unit height of the high performance packing reduces the height of the columns.

Минимальное сопротивление на насадке снижает энергозатраты.The minimum resistance on the nozzle reduces energy consumption.

На фиг.1 изображен насадочный многоканальный узел двукратной ректификации, который содержит: нижнюю колонну 3, конденсатор 14, верхнюю колонну 8; контактные части 3, 6 и 9 нижней и верхней колонн состоят из параллельно расположенных трубок; трубки контактных частей заполнены насыпной высокоэффективной, например спирально-призматической насадкой. Распределительные тарелки 4, 7, 10 над контактной частью в сечениях подачи жидкости, с которых обеспечивается подача жидкости в каждую трубку контактной части, имеется распределитель газового потока 16 в кубе нижней колонны 3; патрубки входа и выхода потоков: 1 - патрубок входа воздуха, 2 - патрубок входа дроссельного потока, 5 - патрубок выхода жидкого кислорода, 11 - патрубок выхода отбросного азота, 12 - патрубок входа азотной флегмы, 13 - патрубок входа кубовой жидкости, 15 - патрубок выхода азотной флегмы и жидкого азота, 17 - патрубок выхода кубовой жидкости.Figure 1 shows a packed multichannel double rectification unit, which contains: a lower column 3, a condenser 14, an upper column 8; the contact parts 3, 6 and 9 of the lower and upper columns consist of parallel tubes; the tubes of the contact parts are filled with a high-performance bulk, for example, spiral-prismatic nozzle. Distribution plates 4, 7, 10 above the contact part in the liquid supply cross-sections from which the liquid is supplied to each tube of the contact part, there is a gas flow distributor 16 in the cube of the lower column 3; flow inlet and outlet pipes: 1 - air inlet pipe, 2 - throttle stream inlet pipe, 5 - liquid oxygen outlet pipe, 11 - waste nitrogen outlet pipe, 12 - nitrogen reflux inlet pipe, 13 - bottom water inlet pipe, 15 - pipe the output of nitrogen reflux and liquid nitrogen, 17 - pipe outlet of bottoms liquid.

На фиг.2 изображена насадочная многоканальная ректификационная колонна 8.Figure 2 shows the packed multichannel distillation column 8.

На фиг.3 изображена распределительная тарелка 4, которая состоит из распределительных устройств 22 в количестве, равном количеству контактных частей (рабочих каналов). Распределительное устройство содержит трубку 18 с двумя или несколькими перпендикулярными патрубками 19, 20 отбора жидкости, которые монтируются в обечайку 21 того же диаметра, что и рабочий канал. Один или несколько патрубков 19 имеют калиброванные отверстия, а последний патрубок 20 с полным сечением, который является переливом.Figure 3 shows the distribution plate 4, which consists of distribution devices 22 in an amount equal to the number of contact parts (working channels). The distribution device comprises a tube 18 with two or more perpendicular nozzles 19, 20 for the selection of liquid, which are mounted in the shell 21 of the same diameter as the working channel. One or more nozzles 19 have calibrated holes, and the last nozzle 20 with a full cross section, which is an overflow.

Воздух и дроссельный поток подают соответственно через патрубки 1 и 2 в нижнюю колонну 3. Воздух барботирует через распределитель газового потока 16 и подается на контактную часть 3 нижней колонны. Из нижней колонны через патрубки 15 и 17 выводят соответственно азотную флегму (жидкий азот) и кубовую жидкость, которые подают в верхнюю колонну 8 соответственно через патрубки 12 и 13. Из верхней колонны 8 жидкий кислород выходит через патрубок 6, а отбросной азот через патрубок 11. В конденсаторе 14 со стороны конденсации конденсируется газообразный азот, а со стороны кипения испаряется жидкий кислород. Благодаря свойствам высокоэффективной насадки в контактных частях из параллельно расположенных трубок 3, 6, 9 и распределительным тарелкам 4, 7, 10 над контактными частями в сечениях подачи жидкости, с которых обеспечивается подача жидкости в каждую трубку контактной части, достигается получение повышенной чистоты продуктов разделения воздуха, минимальная высота узла двукратной ректификации, а минимальное сопротивление данной насадки обеспечивает снижение энергозатрат.Air and throttle flow are respectively supplied through nozzles 1 and 2 to the lower column 3. Air sparges through the gas flow distributor 16 and is supplied to the contact part 3 of the lower column. From the lower column through the nozzles 15 and 17, respectively, nitrogen phlegm (liquid nitrogen) and bottoms are discharged, which are supplied to the upper column 8, respectively, through the nozzles 12 and 13. From the upper column 8, liquid oxygen exits through the nozzle 6, and the waste nitrogen through the nozzle 11 . In the condenser 14, nitrogen gas condenses on the condensation side, and liquid oxygen evaporates on the boiling side. Due to the properties of the highly efficient nozzle in the contact parts from parallel tubes 3, 6, 9 and distribution plates 4, 7, 10 above the contact parts in the fluid supply sections from which the fluid is supplied to each tube of the contact part, an improved purity of air separation products is achieved , the minimum height of the double rectification unit, and the minimum resistance of this nozzle provides a reduction in energy consumption.

Claims (4)

1. Установка для разделения газов методом двукратной ректификации, содержащая нижнюю колонну, конденсатор и верхнюю колонну, отличающийся тем, что контактные части нижней и верхней колонн выполнены из параллельно расположенных трубок, заполненных насыпной насадкой, а колонны имеют соответственно распределительные тарелки, расположенные над каждой контактной частью для подачи жидкости в каждую ее трубку, а в кубе нижней колонны размещен распределитель газового потока для подачи газа в каждую трубку контактной части нижней колонны.1. Installation for gas separation by double rectification, containing a lower column, a condenser and an upper column, characterized in that the contact parts of the lower and upper columns are made of parallel tubes filled with a bulk nozzle, and the columns have correspondingly distribution plates located above each contact part for supplying liquid to each of its tubes, and in the cube of the lower column there is a gas flow distributor for supplying gas to each tube of the contact part of the lower column. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждая распределительная тарелка содержит распределительные устройства по числу трубок соответствующей контактной части, каждое из распределительных устройств включает трубку с двумя или более перпендикулярными ей патрубками, верхний из которых является переливным патрубком, а другой или остальные имеют калиброванные отверстия для подачи жидкости.2. Installation according to claim 1, characterized in that each distribution plate contains distribution devices according to the number of tubes of the corresponding contact part, each of the distribution devices includes a tube with two or more pipes perpendicular to it, the upper of which is an overflow pipe, and the other or the rest have calibrated fluid inlets. 3. Ректификационная колонна для разделения газов, содержащая контактную часть и размещенный над ней конденсатор, отличающаяся тем, что контактная часть выполнена из параллельно расположенных трубок, заполненных насыпной насадкой, а колонна снабжена распределительной тарелкой, расположенной над контактной частью для подачи жидкости в каждую ее трубку, и распределителем газового потока, размещенным в кубе колонны для подачи газа в каждую трубку контактной части.3. A distillation column for gas separation containing a contact part and a condenser placed above it, characterized in that the contact part is made of parallel tubes filled with a bulk nozzle, and the column is equipped with a distribution plate located above the contact part for supplying liquid to each of its tubes and a gas flow distributor located in the cube of the column for supplying gas to each tube of the contact part. 4. Колонна по п.3, отличающаяся тем, что распределительная тарелка содержит распределительные устройства по числу трубок соответствующей контактной части, каждое из распределительных устройств включает трубку с двумя или более перпендикулярными ей патрубками, верхний из которых является переливным патрубком, а другой или остальные имеют калиброванные отверстия для подачи жидкости.4. The column according to claim 3, characterized in that the distribution plate contains distribution devices according to the number of pipes of the corresponding contact part, each of the distribution devices includes a pipe with two or more pipes perpendicular to it, the upper of which is an overflow pipe, and the other or the others have calibrated fluid inlets.
RU2004107774/06A 2004-03-16 2004-03-16 Plant for separation of gases with a packed multichannel set of double rectification and a rectification column for it RU2280219C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004107774/06A RU2280219C2 (en) 2004-03-16 2004-03-16 Plant for separation of gases with a packed multichannel set of double rectification and a rectification column for it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004107774/06A RU2280219C2 (en) 2004-03-16 2004-03-16 Plant for separation of gases with a packed multichannel set of double rectification and a rectification column for it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004107774A RU2004107774A (en) 2005-09-27
RU2280219C2 true RU2280219C2 (en) 2006-07-20

Family

ID=35849618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004107774/06A RU2280219C2 (en) 2004-03-16 2004-03-16 Plant for separation of gases with a packed multichannel set of double rectification and a rectification column for it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2280219C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543877C1 (en) * 2013-11-21 2015-03-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук Isotope separator plant
RU2652248C1 (en) * 2017-07-13 2018-04-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук (ИБРАЭ РАН) Rectification unit for isotope separation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543877C1 (en) * 2013-11-21 2015-03-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук Isotope separator plant
RU2652248C1 (en) * 2017-07-13 2018-04-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук (ИБРАЭ РАН) Rectification unit for isotope separation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004107774A (en) 2005-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1129767C (en) Process and apparatus for production of moderate purity oxygen
US8408026B2 (en) Liquid collector and redistributor for packed columns
RU2540574C2 (en) Module for combined evaporation/distillation and absorption
JP5489805B2 (en) Cryogenic air separation method and apparatus
JP2011078872A (en) Heat exchange type distillation apparatus
CN108027201A (en) For the method and apparatus except argon and recycling argon
CN107850387A (en) It is used for the method and apparatus of argon recovery in the cryogenic air separation unit integrated with pressure swing adsorption system
CN103998883B (en) The method and apparatus of low temperature air separating
CN101358802A (en) Method and device for obtaining argon from air by cryogenic separation
RU2280219C2 (en) Plant for separation of gases with a packed multichannel set of double rectification and a rectification column for it
KR20140127200A (en) Distillation station
US5207065A (en) Separation of gas mixtures
CN101341370B (en) Air separating device by means of cryogenic distillation
CN1084870C (en) Air separation
RU38296U1 (en) INSTALLATION FOR SEPARATION OF GASES WITH A SUPPLY MULTI-CHANNEL NODE OF TWO-RECTIFICATION AND A RECTIFICATION COLUMN FOR IT
CN101071035B (en) Method for delivering purity raised gas and purity improved overheat gas
JP3980114B2 (en) Method and apparatus for separating a first oxygen product and a second oxygen product from air
US20010030042A1 (en) Reboiler/condenser heat exchanger of the bath type
JP2005527767A (en) How to get argon by cryogenic air decomposition
US9630123B2 (en) Liquid distributor with a mixer
RU2438975C1 (en) Method of producing stoichiometric hydronitric mixture, method of producing ammonia using said mixture and apparatus for realising said methods
JP2015504775A (en) Liquid disperser with mixer
JPH0861842A (en) Method and equipment for separating gaseous phase mixture bycryogenic distilation
US2380417A (en) Process and apparatus for producing industrial oxygen
CN205461152U (en) Strip is outlet duct for tower

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090317