SU787829A1

SU787829A1 - Способ получени жидких и газообразных компонентов воздуха

Info

Publication number: SU787829A1
Application number: SU762402574A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Ефимович Ольшанский
Original assignee: Предприятие П/Я А-3605
Priority date: 1976-09-10
Filing date: 1976-09-10
Publication date: 1980-12-15

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ ВОЗДУХА

Изобретение относитс к неорганической химии и может примен тьс , например в установках разделени воздуха , предназначенных дл получени больишх количеств - жидкого кислорода и азота.

Известен способ получени жидких и газообразных компонентов воздуха методом низкотемпературной ректификации , включающий предварительное и окончательное разделение воздуха с использованием холодильного цикла с дополнительным потоком, при этом пр мой поток основного холодильного цикла компримируют и раздел ют его на дв потока, первый из которых детандируют и возвращают в виде обратного потока на компримирование, второй поток . охлаждают обратным потоком и затем дросселируют и направл ют на ректификацию , а дополнительный поток расшир ют и направл ют на Ъмешение с обратным потоком холодильного цикла И

Недостатком этого способа вл етс то, что температура пр мого циркул ционного потока перед его детандированием вл етс довольно васокок, что не экономично.

Цель изобретени - повышение экономичности процесса.

Поставленна цель достигаетс тем, что первый и/или второй потоки холодильного цикла охлаждают дополнительным потоком. Кроме того,в качестве рабочего агента дополнительного потока используют преимущественно часть раздел емого воздуха.На фиг.1 представлены примеры применени предлагаемого способа; на фиг.2 - процесс теплообмена в теплообменниках циркул ционной части установки в Т- О 15 диаграмме.

Установка, иллюстрирующа реализацию способаСодержит основной турбог компрессор 1, узел 2 очистки, регенераторы 3 и 4, нижнюю ректификационную колонну 5, верхнюю ректификационную колонну 6, конденсатор-испаритель 7, дожимающий компрессор 6, вл ющийс тормозом детандера 9, вод ной хрло25 дильник 10, циркул ционный турбокомпрессор 11, теплообменники циркул ционного цикла 12-15, теплообменник 16 обратного циркул ционного потока; двухступенчатый -турбодетандер 17,

Claims

30 дроссельный вентиль 18. Установка, иллюстрирующа реализацию способа, работает следующим образом. Перерабатываемый воздух сжимают в воздушном компрессоре 1 до давлени 6-6,5 кгс/см, охлаждают, очищают от влаги, углекислоты и других растворимых примесей в теплой и холодной зонах узла регенерации (регенераторы 3 и 4) и подают в нижнюю ректификационную колонну 5. Часть гаЭообразкого продукта предварительного разделени или воздух подогревают в холодной зоне регенератора 4 и дел т на два потока. Один - несбалансированный теплый поток - нагревают в теплой зоне теплообмена регенераторов 3 и расшир ют в турбодетандере 9. Другой поток - несбалансированный холодный поток - перед расширением объедин ют с первьам потоком, а перед смешением холодный поток нагревают в теплообмен нике 16 пр мьйми циркул ционными потоками . Газообразный продукт предварительного разделени , сжатый в циркул цион ном компрессоре 11 до давлени 30-40 кгс/см, раздел ют на два потока. Один поток (дроссельный поток) дожимают в компрессоре 8 , вл ющимс тормозом детандера 9, и последователь но охла ддают в вод ном холодильнике 10, теплообменниках 12-15 и дросселируют в верхнюю колонну 6 узла ректификации . Второй поток охлаждают в теплообменниках 12, 13 и 14, расшир ют последовательно в двухступенчатом детандере 17 и в свою очередь раздел ют на два потока. Основную часть потока подогревают в теплообмен нике 15, смешивают с потоком из детандера 9 и подогревают в теплообменнике 14. После теплообменника 14 боль шую часть обратного потока направл ю в теплообменник 12. Меньшую часть направл ют в теплообменник 16 и-затем подают в верхнюю часть теплообменника 12 Из теплообменника 12 обратный поток направл ют на всасывание в циркул ционный компрессор 11. Газообразный азот, выход щий из узла ректификации , нагревают в регенераторах 4 и 3 и вывод т из установки. Жидкие продукты: кислород, азот и аргон вывод т из узла ректификации. На фиг.2 представлены диаграмма разностей температур в теплообменниках циркул ционного цикла 12-15 в соответствии со схемой на фиг.1. Дожатие дроссельного потока до более высокого давлени , чем давление потока , поступающего на детандер, позвол ет уменьшить разность температур между пр мым, и обратным потоками в теплообменнике 15 и за счет этого снизить потери от необратимости при теплообмене. Применение предлагаемого способа позвол ет снизить расход энергии, примерно до 0,8 квт.ч на килограмм жидкого кислорода (без учета газообразного азота как продукта). Формула изобретени Способ получени жидких и газообразных компонентов воздуха методом низкотемпературной ректификации,включающий предварительное и окончательное разделение воздуха с использованием холодильного цикла с дополнительным потоком, при этом пр мой по-, ток холодильного цикла компримируют, раздел ют на два потока, первый из которых детандируют и возвращают в виде обратного потока на компримирование , второй поток охлаждают обратным потоком и дросселируют, а дополнительный поток, расшир ют и направл ют на смешение с обратным потоком холодильного цикла, отличающийс тем, что, с целью повьлшени экономичности процесса, первый и/или второй.потоки охлаждают дополнительньим потоком, в качеС:Тве которого используют преимущественно часть раздел емого воздуха. Источники информации/ прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 1420082, кл. F 25 J , 1966.