RU38296U1 - Установка для разделения газов с насадочным многоканальным узлом двукратной ректификации и ректификационная колонна для нее - Google Patents

Description

Установка для разделения газов с насадочным многоканальным узлом двукратной ректификации и ректификационная колонна для нее

Предложение относится к установкам разделения газов, в частности, может быть иснользовано для разделения воздуха с извлечением жидких и газообразных нродуктов: кислорода, азота повышенной чистоты.

Известна установка разделения воздуха АК-0,6, содержащая воздушный компрессор, узел предварительного охлаждения воздуха, блок очистки воздуха, воздушный турбодетандер, теплообменный, узел, нижнюю и верхнюю колонны узла двукратной ректификации, все агрегаты и аппараты связаны между собой технологически посредством соответствуюп ;их соединительных патрубков (См. Каталог «Криогенное оборудование, часть 2, Цинтихимнефтемаш, Москва, 1976 г.).

Недостатком известной установки является большие габариты узла двукратной ректификации и как следствие всей установки:

Техническим результатом использования данного предложения является снижение габаритов узла двукратной ректификации и всей установки разделения воздуха в целом, снижение стоимости установки и энергозатрат, повышение качества продуктов разделения воздуха.

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.

Ъ а t 4 I о 768

- JJ

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.

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.

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.

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.

Минимальная высота единицы переноса высокоэффективной насадки снижает высоту колонн.

Минимальное сопротивление на насадке снижает энергозатраты.

На фиг.1 изображена установка разделения воздуха с насадочным многоканальным узлом двукратной ректификации 8, 9.

На фиг.2 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, спиральнопризматической насадкой. Распределительные тарелки 4, 7, 10 над контактною 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, 11патрубок 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.

На фиг.З изображена установка разделения воздуха с насадочной многоканальной ректификационной колонной 8.

На фиг.4 изображена насадочная многоканальная ректификационная колонна 8.

На фиг.З 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.

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 азотной флегмы (жидкий азот) и кубовой жидкости, 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.

Claims (6)

1. Установка для разделения газов методом двукратной ректификации, содержащая нижнюю колонну, конденсатор и верхнюю колонну, отличающаяся 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.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в кубе нижней колонны размещен распределитель газового потока для подачи газа в каждую трубку контактной части нижней колонны.

3. 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.

4. 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.

5. Колонна по п.4, отличающаяся тем, что снабжена распределителем газового потока, размещенным в кубе колонны, для подачи газа в каждую трубку контактной части.

6. Колонна по п.4, 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.