SU1677464A2

SU1677464A2 - Method of cleaning crude argon

Info

Publication number: SU1677464A2
Application number: SU884486975A
Authority: SU
Inventors: Станисла Абрамович Могильницкий; Борис Израйлевич Волынский; Валерий Борисович Воротынцев; Юрий Петрович Блазнин; Виктор Иванович Зотов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3605
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1988-09-26
Publication date: 1991-09-15

Abstract

Изобретение может быть использовано при очистке сырого аргона, получаемого в процессе низкотемпературного разделени воздуха, от кислорода. С целью снижени энергетических затрат путем увеличени производительности и степени очистки аргона поток очищаемого аргона после десорбции направл ют на теплообмен с внешним хладоносителем и подают в цеолиты перед адсорбцией кислорода и других компонентов , а часть чистого аргона смешивают с потоком очищаемого аргона перед теплообменом . 1 ил.The invention can be used in the purification of the raw argon obtained in the process of low-temperature separation of air from oxygen. In order to reduce energy costs by increasing the productivity and degree of purification of argon, the stream of purified argon after desorption is sent to heat exchange with external coolant and fed to zeolites before adsorption of oxygen and other components, and a part of pure argon is mixed with the stream of purified argon before heat exchange. 1 il.

Description

Изобретение относитс к криогенной технике и может быть использовано при очистке сырого аргона, получаемого в процессе низкотемпературного разделени воздуха от кислорода.The invention relates to a cryogenic technique and can be used in the purification of raw argon obtained in the process of low-temperature separation of air from oxygen.

Целью изобретени вл етс снижение энергетических затрат и повышение степени очистки аргона.The aim of the invention is to reduce energy costs and increase the degree of purification of argon.

На чертеже представлена схема установки , позвол юща реализовать способ.The drawing shows an installation diagram allowing the method to be implemented.

Установка содержит адсорберы 1 и 2 дл очистки от кислорода, конденсатор 3 дл ожижени чистого аргона, жидкостный насос 4, теплообменник 5 чистого аргона, газодувку 6, электронагреватель 7, вод ной подогреватель 8, сбросной трубопровод 9 дл сброса десорбируемого газа в атмосферу , регулирующий вентиль 10. трубопровод 11 дл чистого аргона, охладитель-конденсатор 12, теплообменник 13, циркул ционный контур 14.The installation contains adsorbers 1 and 2 for purification from oxygen, a condenser 3 for liquefying pure argon, a liquid pump 4, a heat exchanger 5 pure argon, a gas blower 6, an electric heater 7, a water heater 8, a discharge pipe 9 for resetting the desorbed gas to the atmosphere, a control valve 10. pipeline 11 for pure argon, cooler-condenser 12, heat exchanger 13, circulation circuit 14.

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

Сырой аргон, содержащий около 2 об. % кислорода, отбирают из воздухораздели- тельной установки при температуре, близкой к точке кипени аргона, и направл ют на очистку в один из двух попеременно работающих адсорберов, например 1. Адсорберы заполнены цеолитом, например типа Na, который при температуре 193 К хорошо сорбирует кислород и практически не сорбирует аргон. Чистый аргон подают в конденсатор 3, где его ожижают за счет испарени жидкого воздуха или азота и насосом 4 через теплообменник 5 направл ют потребителю.Crude argon containing about 2 vol. % oxygen is taken from the air separation unit at a temperature close to the boiling point of argon and sent to one of the two alternately working adsorbers for cleaning, for example 1. The adsorbers are filled with zeolite, for example, type Na, which adsorbs oxygen well at 193 K and practically does not absorb argon. Pure argon is fed to the condenser 3, where it is liquefied by evaporation of liquid air or nitrogen, and pump 4 through the heat exchanger 5 is sent to the consumer.

В это врем цеолит в адсорбере 2 регенерируют . Дл этого создают циркул ционный контур, включающий рабочее пространство адсорбера 2, вод ной подогреватель 8, газодувку 6 и электронагреватель 7. т.е. заполн ют аргоном циркул ционный контур 14 и включают газодувку 6.At this time, the zeolite in the adsorber 2 is regenerated. For this, a circulation loop is created, including the working space of the adsorber 2, the water heater 8, the gas blower 6 and the electric heater 7. i.e. Argon is filled with circulation loop 14 and the gas blower 6 is switched on.

Циркул ционный поток аргона нагреваетс в электронагревателе 7, направл етс в адсорбер 2 в направлении, обратном очищаемому аргону, подогреваетс в подогревателе 8, сжимаетс в газодувке 6, затем снова нагреваетс в электронагревателе 7 к так далее. В адсорбере 2 циркулирующий поток, проход через слой цеолита, принимает десорбируемый газ, в основном кислород . Поток аргона циркулирует через слой цеолита в адсорбере 2 до тех пор, пока весь слой прогреетс и десорбци прекратитс . Десорбируемый газ отводитс из циркулирующего потока в атмосферу по трубопроводу 9, поэтому давление в циркулирующем потоке аргона сохран етс посто нным. Скорость десорбции регулируют, измен расход циркулирующего потока вентилем 10. Концентрацию кислорода в регенерирующем потоке ограничивают, подава в цир- кул ционный поток чистый аргон по трубопроводу 11. Заканчива регенерацию цеолита, весь контур продувают чистым аргоном по трубопроводу 11.The circulating flow of argon is heated in the electric heater 7, sent to the adsorber 2 in the direction opposite to the cleaned argon, heated in the heater 8, compressed in the gas blower 6, then heated again in the electric heater 7 to so on. In adsorber 2, the circulating stream, passage through the zeolite layer, receives desorbable gas, mainly oxygen. Argon flow is circulated through the zeolite layer in adsorber 2 until the entire layer is heated and desorption is stopped. The desorbed gas is vented from the circulating stream to the atmosphere through conduit 9, therefore, the pressure in the circulating argon stream remains constant. The desorption rate is controlled by changing the circulating flow rate by valve 10. The oxygen concentration in the regenerating flow is limited by supplying pure argon to the circulating flow through pipeline 11. Having completed the regeneration of the zeolite, the entire circuit is blown with pure argon through pipeline 11.

После завершени десорбции и , продувки начинают охлаждать адсорбер 2, Дл этого вместо электронагревател 7 в циркул ционный контур включают охлаждаемую полость теплообменника 13 и охладител - конденсатора 12, перекрывают сбросной трубопровод 9 и в охлаждающую полость охладител -конденсатора 12 подают жидкий воздух или азот.After the desorption and purging is completed, the adsorber 2 begins to cool. To do this, instead of the electric heater 7, the cooled cavity of the heat exchanger 13 and the cooler-condenser 12 are switched into the circulation loop, the discharge pipe 9 is closed and the cooling air of the condenser 12 is supplied with liquid air or nitrogen.

При этом циркулирующий поток чистого аргона, охлажденный в теплообменнике 13 и в охладителе-конденсаторе 12 до температуры , близкой к его конденсации, пропускают через рабочее пространство адсорбера 2, охлаждают в вод ном подогревателе 8, сжимают в газодувке б, снова охлаждают в охладителе-конденсаторе 12 и так далее.When this circulating stream of pure argon cooled in the heat exchanger 13 and in the cooler-condenser 12 to a temperature close to its condensation, is passed through the working space of the adsorber 2, cooled in a water preheater 8, compressed in the gas blower b, again cooled in the cooler-condenser 12 and so on.

При этом трубопровод 11 открыт и давление циркулирующего потока сохран етс посто нным за счет подпитки его чистым аргоном по мере охлаждени адсорбера 2.In this case, the pipe 11 is open and the pressure of the circulating stream is kept constant by feeding it with pure argon as the adsorber 2 cools.

Регулиру производительность газодувки 6, устанавливают величину охлаждающего потока аргона, проход щего через адсорбер 2, в несколько раз больше, чем величина очищаемого потока сырого аргона . Скорость проведени процесса охлаждени цеолита возрастает, резко сокращаетс врем контакта аргона с охлаждаемым цеолитом в области температур 273-133 К, в результате увеличиваетс производительность и степень очистки аргона. Наибольший эффект по очистке достигаетс в том случае, если циркулирующий поток подают на цеолиты в направлении , обратном направлению очищаемого сырого аргона.By adjusting the productivity of the gas blower 6, the value of the cooling stream of argon passing through the adsorber 2 is set several times larger than the value of the stream of raw argon to be purified. The speed of the zeolite cooling process increases, the time of argon contact with the cooled zeolite sharply decreases in the temperature range 273-133 K, as a result, the productivity and the degree of purification of argon increase. The greatest effect on purification is achieved if the circulating stream is fed to the zeolites in the opposite direction to the purified raw argon.

Claims

Invention Formula

Purification method of raw argon on the author.

i St. No. 890042, characterized in that. what,

in order to reduce energy costs and

increase the degree of purification of argon, the flow

circulating purified argon after

desorption is directed to heat exchange with an external coolant and fed to zeolites before adsorption of oxygen and other components, and a part of pure argon is mixed with a stream of purified argon before

heat exchanger to provide at the point of supply a constant pressure of the latter.

I