TH12745B - กระบวนการและเครื่องสำเร็จการแยกอากาศในภาวะเย็นเยือก - Google Patents

Abstract

กระบวนการและระเบียบวิธีการแยกอากาศในภาวะเย็นเยือก โดยที่ทำการระบายความร้อนอากาศ และหลังจากการทำการอัดและการทำให้บริสุทธิ์แล้ว ต่อจากนั้นทำการกลั่นให้บริสุทธิ์ในคอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์เพื่อกก่อให้เกิดของเหลวที่มีออกซิเจนจำนวนมาก ของเหลวที่มีกระแสแก๊สอาร์กอน-ออกซิเจน บรรจุอยู่ที่ปะปนอยู่ในไนไทรเจนจะถูกแยกออกเพื่อก่อเป็นกระแสของออกซิเจน และอาร์กอน ทำให้ไอแก๊สอาร์กอนควบแน่นเพื่อจ่ายการกลั่นไหลกลับไปที่คอลัมแก๊สอาร์กอน กระแสของเหลวที่มีออกซิเจนจำนวนมากไก้รับการให้แผ่ขยายให้มีความดันที่ซึ่งของเหลวที่มีออกซิเจน จำนวนมาก มีอุณหภูมิอยู่ที่ต่ำกว่าอุหภูมิการควบแน่นของไอแก๊สอาร์กอนและต่อจากนั้นทำให้กลายเป็นไอสวนกับการควบแน่นของไอแก๊สอาร์กอนต่อจากนั้นทำการชัดนำของเหลว ที่มีออกซิเจนจำนวนมากที่กลายเป๋นไอ เข้าไปในคอลัมน์ที่ขจัดไนโทรเจนและทำการขจัดไนโทรเจนออกไปด้วยแก๊สขจัดเพื่อก่อให้เกิดของเหลวที่เป็นแก๊สอาร์กอน-ออกซิเจน ซึ่งจะถูกนำเข้าไปในคอลัมน์แก๊สอาร์กอน คอลัมน์ขจัดไนโทรเจนได้รับการคุมค่าเพื่อให้ปฏิบัติการย่านความดันที่กำหนดไว้ ดังนั้นระดับของทางเข้าที่ซึ่งออกซิเจนผ่านเข้าคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนจะมีระดับความดันไม่เกิดความดันของของเหลวที่มีออกซิเจนจำนวนมากหลังการขยายตัวทำการเคลื่อนย้ายแก๊สอาร์กอนออกจากส่วนบนสุดของคอลัมน์แก๊สอาร์กอนเพื่อเป็นผลิตภัณฑ์ กระบวนการและเครื่องสำเร็จสามารถให้ปฏิบัติการเพื่อผลิตไอของเหลวที่เป็นแก๊สอาร์กอนคสามบริสุทธิ์สูงที่ปะปนอยู่ในโทรเจนและออกซิเจนโดยการใช้ถาดต่าง ๆ และ/หรือชุดรวมที่ประกอบ ชิ้นส่วนการถ่ายโอนมวลซึ่งสัมผัสกับของเหลวในคอลัมน์ นอกจากนี้,ผลิตภัณฑ์ของออกซิเจนและไนโทรเจนความบริสุทธิ์สูงสามารถผลิตได้เช่นเดียวกันด้วยกระบวนการเครื่องสำเร็จนี้

Claims (9)

1.กระบวนการแยกอากาศในภาวะเย็นเยือกเพื่อทำการผลิตแก๊สอาร์กอนความบริสุทธิ์สูง ประกอบด้วย : การอัดและการทำให้อากาศบริสุทธิ์ ; การระบายความร้อนของอากาศภายหลังการอัดและการทำให้อากาศบริสุทธิ์เพื่อให้มีอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการกลั่นให้อากาศบริสุทธิ์; ทำการกลั่นให้อากาศบริสุทธิ์ภายในคอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์ เพื่อที่ว่าจะก่อให้เกิดส่วนล่างสุดของคอลัมน์ของเหลวที่เต็มไปด้วยออกซิเจน และด้านบนของหอที่มีไนโทรเจนจำนวนมากขึ้นภายในคอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์; ทำการแยกของเหลวที่มี อาร์กอน-ออกซิเจน บรรจุอยู่ที่ปะปนอยู่ในไนโทรเจน ภายในคอลัมน์ อาร์กอนเพื่อก่อรูปเป็นส่วนล่างสุดของคอลัมน์ออกซิเจนเหลว และด้านบนของหอที่เป็นไออาร์กอนความบริสุทธิ์สูง; ทำการเคลื่นย้ายกระแส อาร์กอนที่ประกอบด้วยด้านบนของหอที่เป็นไอ อาร์กอนความบริสุทธิ์สูงออกจากคอลัมน์อาร์กอน,ทำให้กระแสอาร์กอนควบแน่นโดยการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยอ้อม,และชักนำกระแสอาร์กอน, หลังจากควบแน่นแล้ว,กลับเข้าไปในคอลัมน์อาร์กอน ในรูปแบบบรีฟลักซ์; ทำการเคลื่อนย้ายกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนที่ประกอบด้วยส่วนล่างสุดของคอลัมน์ของเหลวที่เต็มไปด้วยออกซิเจนออกจากคอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์, แผ่ขยายกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนให้มีความดันที่ซึ่งของเหลวที่มีออกซิเจนจำนวนมากมีอุณหภูมิไม่เกินอุณหภูมิการควบแน่นของด้านบนของหอที่เป็นไอ อาร์กอนความบริสุทธิ์สูง, ทำให้กระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนอย่างน้อยที่สุดบางส่วนกลายเป็นไอสวนกับการควบแน่นของกระแส อาร์กอนผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยอ้อม, และต่อจากนั้นทำการชักนำกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจน, หลังจากที่ทำให้กลายเป็นไออย่างน้อยที่สุดบางส่วนแล้ว, เข้าไปในคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนที่ระดับทางเข้าซึ่งมีความเข้มข้นที่เข้ากันได้กับความเข้มข้นของกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจน; ทำการขจัดไนโทรเจนออกจากกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนที่ชักนำเข้าไปในคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนด้วยแก๊สขจัด เพื่อที่ว่าของเหลวที่มีอาร์กอน-ออกซิเจนบรรจุอยู่ซึ่งปะปนอยู่ในไนโทรเจนจะก่อกำเนิดเป็นส่วนล่างสุดของคอลัมน์ของเหลวที่เป็นแก๊สอาร์กอน-ออกซิเจน; ทำการเคลื่นย้ายกระแส อาร์กอน-ออกซิเจน ที่ประกอบด้วยส่วนล่างสุดของคอลัมน์ของเหลวที่เป็น อาร์กอน-ออกซิเจน ออกจากคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนและชักนำให้เข้าไปในคอลัมน์แก๊สอาร์-กอนเพื่อทำการแยกของเหลวที่มี อาร์กอนออกซิเจน และเพื่อทำให้ส่วนของเหลวที่มี อาร์กอน-ออกซิเจน กลายเป็นไอ,เพื่อผลิตแก๊สขจัด; ทำการเคลื่อนย้ายแก๊สขจัดออกจากคอลัมน์ อาร์กอนและชักนำเข้าไปในคอลัมน์ขจัดไนโทรเจน; ทำการควบคุมคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนให้ปฎิบัติการที่ย่านความดันที่กำหนดไว้ก่อนแล้วโดยการคุมค่าความดันของแก๊สขจัดบนทางเข้าที่ไปในคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนเพื่อที่ว่าระดับของทางเข้าของกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนมีระดับความดันไม่เกินความดันของกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนหลังการแผ่ขยายเพื่อยอมให้กระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนไหลเข้าในคอลัมน์ขจัดไนโทรเจน และคอลัมน์ อาร์กอนจะปฎิบัติการที่ย่านความดันสูงกว่าย่านความดันที่กำหนดไว้ของความแตกต่างของความดันที่เกิดขึ้นนั้น; ทำให้กระแส อาร์กอน-ออกซิเจน ไหลเข้าไปในคอลัมน์อาร์กอนโดยการเพิ่มส่วนบนให้สูงขึ้น; และ ทำการเคลือนย้ายกระแสของผลิตภัณฑ์ออกจากคอลัมน์ อาร์กอนที่ประกอบด้วยด้านบนของหอที่เป็นไออาร์กอน

2. กระบวนการของข้อถือสิทธิข้อที่ 1, โดยที่ด้านบนของหอที่มีไนโทรเจนจำนวนมากของคอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์ได้รับการทำให้ควบแน่นสวนกับการกลายเป็นของส่วนล่างสุดของคอลัมน์ออกซิเจนเหลวที่บรรจุอยู่ในคอลัมน์อาร์กอนเพื่อให้ก่อรูปเป็นไนโทรเจนเหลว, ไนโทรเจนเหลวบางส่วนจะย้อนกลับไปที่คอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์ในลักษณะเป็นรีฟลักซ์ของไนโทรเจนเหลว และทำให้ก่อรูปอยู่ในกระแสของรีฟลักซ์ ซึ่งได้รับการชักนำเข้าไปในคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนในลักษณะรีฟลักซ์

3. กระบวนการของข้อถือสิทธิข้อที่ 1, โดยที่: กระแสไนโทรเจนที่เป็นผลิตภันฑ์และกระแสไนไทรเจนสูญเปล่าจะถูกนำออกไปจากคอลัมน์จัดไนไทรเจน; กระแสออกซิเจนที่เป็นผลิตภัณฑ์จะถูกนำออกไปจากคอลัมน์ อาร์กอน; กระแสรีฟลักซ์ประกอบด้วยด้านบนหอที่เต็มไปด้วยไนไทนเจนถูกคลื่อนย้ายออกจากคอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์ และถูกซักนำเข้าไปในคอลัมน์ขจัดไนไทนเจนในลักษณะเป็นรีฟลักซ์บรรจุไนไทรเจน; กระแสของรีฟลักซ์และกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนได้รับการทำให้ร้อยน้อยลงผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยอ้อมกับกระแสไนไทนเจนที่เป็นผลิตภัฯฑ์และกระแสไนไทรเจนสูญเปล่า ซึ่งผลที่ได้จะอุ่นเป็นบางส่วน; และ ออกซิเจนที่เป็นผลิตภัณฑ์และกระแสไนไทรเจนที่เป็นผลิตภัณฑ์และสูญเปล่า ได้รับการทำให้อุ่น ขึ้นอย่างสมบูรณ์หลังการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยอ้อมด้วยกระแสรีฟลักซ์ และกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจน

4.กระบวนการของข้อถือสิทธิข้อที่ 1, โดยที่ ทำการระบายความร้อนให้กับอากาศเช่นเดียวกับกระแสอากาศและรักษากระบวนการให้อยู่ในดุลความร้อนโดยการเบี่ยงเบนกระแสอากาศเสริมออกจากกระแสอากาศ, หลังจากทำให้อากาศเย็นลงเป็นบางส่วน, ทำการแผ่ขยายอากาศดังกล่าวด้วยสมรรถนะของงานและชักนำทั้งหมดหรือบางส่วนของกระแสอากาศเข้าไปในคอลัมน์ขจัดไนไทรเจน

5.เครื่องสำเร็จการแยกอากาศในภาวะเย็นเยือก ประกอบด้วย: อุปกรณ์การอัดสำหรับการอัดอากาศ; อุปกรณ์การทำให้บริสุทธิ์ที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์การอัดเพื่อทำให้อากาศบริสุทธิ์; อุปกรณ์ระบายความร้อนที่เชื่อต่อกับอุปกรณ์การทำให้บริสุทธิ์เพื่อระบายความร้อนของอากาศให้มีอุณหภูมิเหมาะสมสำหรับการกลั่นให้บริสุทธิ์; และ ระบบคอลัมน์ของการกลั่นระบบหนึ่ง ซึ่งมี, คอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์หนึ่งคอลัมน์ที่เชื่อต่อกับอีกอุปกรณ์ระบายความร้อนและทำให้มีโครงร่างเพื่อกลั่นอากาศให้บริสุทธิ์ เพื่อที่ว่าจะก่อให้เกิดส่วนล่างสุดของคอลัมน์ของเหลวที่เต็มไปด้วยออซิเจน และด้านบนของหอที่เป็นไอซึ่งมีไนไทรเจนจำนวนมากขึ้นภายในนั้น; คอลัมน์อากอนหนึ่งคอลัมนที่ทำให้มีโครงร่างเพื่อแยกของเหลวที่มีอาร์กอน-ออกซิเจน ที่ปะปนอยู่ไนโทรเจนให้เข้าไปส่วนล่างสุดของคอลัมน์ ออกซิเจนเหลว และด้านบนของหอที่เป็นไอ อาร์กอร์นความบริสุทธิ์สูง; วาล์วการแผ่ขยายที่เชื่อต่อกับคอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์และทำให้มีโครงร่างเพื่อแผ่ขยายกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนที่ประกอบด้วยส่วนล่างของคอลัมน์ของเหลวที่มีออกซิเจนจำนวนมากให้มีความดันที่ซึ่งกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนมีอุณหภูมิที่ทำให้ลดลงไม่เกินอุณภูมิการควบแน่นของด้านบนของหอที่เป็นไออาร์กอนความบริสุทธิ์สูง; เครื่องควบแน่นส่วนบนหนึ่งเครื่องที่เชื่อมต่อกับคอลัมน์อาร์กอนวาล์วการแผ่ขยาย,ทำให้เครื่องควบคุมส่วนบนมีโครงร่างเพื่อให้ควบแน่นกระแส อาร์กอนที่ประกอบด้วยด้านบนของหอที่เป็นไอ อาร์กอนความบริสุทธิ์สูงโดยการผ่านแลกเปลี่ยนความรเอนโดยอ้อมกับกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจน,โดยวิธีนี้เป็นการทำให้กระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนกลายเป็นไออย่างน้อยสุดบางส่วน และทำให้กระแสอาร์กอนหลังจากที่ควบคุมแล้วย้อนกลับไปที่คอลัมน์อาร์กอนดุจในรูปแบบรีฟลักซ์ คอลัมน์ขจัดไนโทรเจนหนึ่งคอลัมน์ที่ทำให้โครงร่างเพื่อขจัดไนโทรเจนออกจากกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนด้วยแก็ซขจัด เพื่อที่ว่าจะก่อรูปเป็นของเหลวที่มีอาร์กอน-ออกซิเจน บรรจุอยู่ปะปนอยู่ไนโทรเจนเป็นส่วนร่างสุดของคอลัมน์ขึ้นภายในนั้น ; คอมลัมน์ขจัดไนโทรเจนที่เชื่อมติดกับเครื่องควบแน่นส่วนบน เพื่อที่ว่ากระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนหลักจากที่ทำให้กลายเป็นไออย่างน้อยที่สุดบางส่วน จะไหลเข้าไปในคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนที่ระดับทางเข้าที่มีความเข้มข้นที่เข้ากับได้กับกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจน; อุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนเข้าวกับคอลัมน์ อาร์กอนเพื่อที่ว่ากระแสของอาร์กอน-ออกซิเจนที่ประกอบด้วยของเหลวที่มีอาร์กอน-ออกซิเจน บรรจุอยู่จะไหลเข้าไปในคอลัมน์อาร์กอน และบางส่วนกลายเป็นไอเพื่อก่อเป็นแก็สขจัด; คอลัมน์ อาร์กอนที่เชื่อมต่อกับคอลัมน์ขจัดไนโทรเจน เพื่อที่ว่าแก็สขจัดจะไหลผ่านออกจากคอลัมอาร์กอนเข้าไปในคอลัมน์ขจัดไนโทรเจน; วาล์วลดความดันอยู่ระหว่างคอลัมน์อาร์กอนกับคอลัมน์ขจัดไนโทรเจน, เพื่อคุมค่าย่านความดับปฏิบัติการของคอลัมน์ขจัดไนโทรเจน เพื่อที่ว่าการเข้าของกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนจะมีระดับความดันไม่เกินความดันของกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจนหลังการขยายตัว เพื่อยอมให้กระแสที่เต็ม ไปด้วยออกซิเจนไหลเข้าไปในคอลัมน์ขจัดไนโทรเจน และคอลัมน์ อาร์กอนจะปฏิบัติการที่ย่านความดันสูงกว่าย่านความดันของคอลัมน์ขจัดไนโทรเจน เพื่อที่ว่าแก๊สขจัดไนโทรเจนภายใต้แรงผลักดันของความแตกต่างของความดันที่เกิดขึ้นระหว่างความดันทั้งสองนั้น; และ อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับคอลัมน์ อาร์กอนเพื่อก่อรูปกระแสของผลิตภัณฑ์ที่ประกอบด้วยไอด้านบนของหอของอาร์กอนความบริสุทธิ์สูง

6.เครื่องสำเร็จของข้อถือสิทธิข้อที่ 5 โดยที่: อุปกรณ์เชื่อมต่อคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนเข้ากับคอลัมน์อาร์กอน ประกอบด้วย ท่อท่อหนึ่ง สำหรับการชัดนำกระแสอาร์กอน-ออกซิเจน ออกจากคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนเข้าไปในคอลัมน์อาร์กอนและสิ่งคำจุนสำหรับกระดับคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนให้สูงขึ้นอย่างเพียงพอเมื่อเทียบกับคอลัมน์อาร์กอน เพราะฉะนั้นกระแสอาร์กอน-ออกซิเจน จะมีส่วนบนที่เพียงพอที่จะไหลเข้าไปในคอลัมน์อาร์กอน

7.เครื่องสำเร็จของข้อถือสิทธิข้อที่ 5 หรือข้อถือสิทธิข้อที่ 6,โดยที่: คอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์จากคอลัมน์ อาร์กอนจะเชื่อมต่อกันในความสัมพันธ์แบบถ่ายโอนความร้อนด้วยหม้ต้มซ้ำของเครื่องควบแน่น เพื่อทำให้ด้านบนของหอที่มีไนโทรเจนจำนวนมากของคอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์ควบแน่นสวนกับการกลายเป็นไอของส่วนล่างสุดของคอลัมน์ออกวิเจนเหลวที่บรรจุอยู่ในคอลัมน์อาร์กอนเพื่อก่อรูปเป็นไนโทรเจนเหลว ; และ เครื่องสำเร็จยังประกอบด้วยท่อท่อหนึ่งซึ่งเชื่อมต่อกับหม้อต้มซ้ำของเครื่องควบแน่นเข้ากับคอลัมน์ขจัดไนโทรเจน เพื่อที่ว้ากระแสไนโทรเจนเหลวจะได้รับการชักนำเข้าไปในคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนในรูปแบบรีฟลักช์

8.เครื่องสำเร็จของข้อถือสิทธิข้อที่ 7, โดยที่ เครื่องสำเร็จยังประกอบด้วยอุปกรณ์ระบายความร้อนย่อยที่เชื่อมต่อกับคอลัมน์ไนโทรเจน และเชื่อทต่อกับคอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์เพื่อทำให้กระแสของไนโทรเจนที่เป็นผลิตภัณฑ์ และกระแสไนโทรเจนเปล่าประโยชน์ที่เคลื่อนย้ายมาจากคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนร้อนขึ้นสวนกับการระบายความร้อนย่อยของกระแสไนโทรเจนเหลว และกระแสที่เต็มไปด้วยออกซิเจน; และ อุปกรณ์ระบายความร้อนประกอบด้วยเครื่องแรกเปลี่ยนความร้อนหลักเครื่องหนึ่งซึ่งมีทางผ่านที่หนึ่งซึ่งติดต่อกับระหว่างอุปกรณ์การทำให้บริสุทธิ์กับคอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์ และผ่านต่อไปที่ซึ่งทำให้อากาศเย็นก่อนผ่านเข้าคอลัมน์การกลั่นให้บริสุทธิ์,ทางผ่านที่ที่สองในการติดต่อกับคอลัมน์อาร์กอนเพื่อที่ว่า กระแสออกวิเจนที่เป็นผลิตภัณฑ์ที่ประกอบด้วยออกซิเจนความบริสุทธิ์สูงจะร้อนขึ้นอย่างสมบูรณ์สวนกับการระบายความร้อนของอากาศ,และทางผ่านที่สามและที่สี่ติดต่อกับอุปกรณ์ระบายความร้อนย่อย เพื่อที่ว่าหลังการร้อนขึ้นของกระแสไนโทรเจนที่เป็นผลิตภัณฑ์และกระแสไนโทรเจนเปล่าประโยชน์กระแสไนโทรเจนที่เป็นผลิตภัณฑ์และกระแสไนโทรเจนเปล่าประโยชน์จะร้อนขึ้นอย่างเต็มที่ในเครื่องแรกเปลี่ยนความร้อนหลังสวนกับการระบายความร้อนของอากาศ

9.เครื่องสำเร็จของข้อถือสิทธิข้อที่ 8, ยังประกอบด้วย ,เครื่องแผ่ขยายเทอร์โบ ซึ่งติดต่อกันระหว่างคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนกับทางผ่านที่หนึ่งของ เครื่องแรกเปลี่ยนความร้อนหลัก เพื่อที่ว่ากระแสหลักที่เย็นลงบางส่วนได้รับการทำให้ขยายตัวในเครื่องแผ่ขยายแบบเทอร์โบ และต่อจากนั้นได้รับการชักนำเข้าไปในคอลัมน์ขจัดไนโทรเจนเพื่อรักษาให้ความสำเร็จอยู่ในภาวะได้ดุลทางความร้อน