Установка разделения воздуха

 

УСТАНОВКА РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА, включающая верхнюю и ниж /41 (Л нюю ректификационные колонны, конденсаторы и дефлегматор, соединенный с нижней колонной и конденсатором, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения степени чистоты неоно-гелиевой смеси, она снабжена двухступенчатым эжектором и дополнительным дефлегматором, причем всасываюш,ий патрубок первой ступени эжектора соединен трубопроводом с паровым пространством дополнительного дефлегматора и нижней колонной, всасывающий патрубок второй ступени эжектора соединен трубопроводом с нагнетательным патрубком первой ступени эжектора и нижней колонной, а нагнетательный патрубок второй ступени эжектора - с верхней колонной . e

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1011965 з(я) F 25 J 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 33239! 8/26 (22) - 22.06.81 (46) 15.04 .83. Бюл. № 14 (72) В. Ф. Густов, В. К. Орлов,Ю. П. Блазнин, В. А. Гарин, Л. Д. Марченко, Н. Ф. Валеев и А. И. Куракин (53) 621.59 (088.8) (56) 1. Патент США № 4091633, кл. F 25 J 3/04, 1978.

2. Каталог «Криогенное оборудование», строение ч. П., ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, «Машиностроение», 1976, с.6. (54) (57) УСТАНОВКА РАЗДЕЛЕНИЯ

ВОЗДУХА, включающая верхнюю и нижнюю ректификационные колонны, конденсаторы и дефлегматор, соединенный с нижней колонной и конденсатором, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения степени чистоты неоно-гелиевой смеси, она снабжена двухступенчатым эжектором и дополнительным дефлегматором, причем всасывающий патрубок первой ступени эжектора соединен трубопроводом с паровым пространством дополнительного дефлегматора и нижней колонной, всасывающий патрубок второй ступени эжектора соединен трубопроводом с нагнетательным патрубком первой ступени эжектора и нижней колонной, а нагнетательный патрубок второй ступени эжектора — с верхней колонной.

-Нв

1011965

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в металлургической и химической промышленности, в частности в воздухоразделительных установках.

Известна установка для разделения газовой смеси путем двухступенчатой низкотемпературной ректификации, содержащая верхнюю и нижнюю ректификационную колонны и конденсатор (1).

Известная установка не позволяет получить технически чистую неоно-гелиевую смесь.

Известна также установка разделения воздуха, включающая верхнюй и нижнюю ректификационные колонны, конденсаторы и дефлегматор, соединенный с нижней колонной и конденсатором (2).

Данная установка предусматривает получение неоно-гелиевой смеси концентрацией не более 40о/о и требует значительных энерго затрат.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и повышение степени чистотынеоно-гелиевой смеси.

Поставленная цель достигается тем, что установка разделения воздуха, включающая верхнюю и нижнюю ректификационные.колонны, конденсаторы и дефлегматор, соединенный с нижней колонной и конденсатором, снабжена двухступенчатым эжектором и дополнительным дефлегматором, причем всасывающий патрубок первой ступени эжектора соединен трубопроводом с паровым пространством дополнительного дефлегматора и нижней колонной, всасывающий патрубок второй ступени эжектора соединен трубопроводом с нагнетательным патрубком первой ступени эжектора и нижней колонной, а нагнетательный патрубок второй ступени эжектора — с верхней колонной.

При такой конструкции кипение хладагента (азота) в дефлегматоре осуществляется при давлении 0,125 ата и появляется возможность осуществить конденсацию смеси азот-неон-гелий до концентрации 98 /о, что еоответствует концентраци технически чистой неоно-гелиевой смеси.

113035, Москва, Ж вЂ”,35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 конденсаторов 3 и 4 соединена со сборником

7 нижней колонны 2. Всасывающий патрубок первой ступени 8 двухступенчатого эжектора соединен трубопроводами первой ступени 8 двухступенчатого эжектора соединен трубопроводами 9 и 10 с паровым пространством дополнительного дефлегматора 6 и с нижней колонной 2.

Всасывающий патрубок второй ступени 11 эжектора соединен трубопроводами 12 и

13 с нагнетательным патрубком первой ступени 8 эжектора и нижней колонной 2, а нагнетательный патрубок второй ступени 11 эжектора соединен посредством азотного трубопровода 14 с верхней колонной 15.

15 Установка работает следующим образом.

Сжатый воздух очищается от примесей и охлаждается в теплообменнике 1, поступает в нижнюю колонну 2, где разделяется на азотно-неоно- гелиевую смесь и жидкость, обогащенную кислородом и газообразным

20 азотом.

Азотно-неоно-гелиевая смесь в виде паров поступает в полость конденсации конденсатора 3, а затем в полость конденсации конденсатора 4 и в ней конденсируется почти

25 полностью. Относительно небольшая часть газовой смеси с содержанием до 3-5 /о неона и гелия отбирается из полости конденсации конденсатора 4 и направляется в дефлегматор 5, где в межтрубном пространстве кипит азот при давлении, соответствующем давgp лению в верхней колонне 13, затем обогащенная до 40 /о неоно-гелиевая смесь из дефлегматора 5 направляется в дополнительный дефлегматор 6, где очищается до концентрации, равной 98о/о .

Жидкий азот из полости конденсации конЗ5 денсаторов 3 и 4 и дефлегматора 5 сливается в сборник 7 нижней колонны 2.

Давление кипения в дополнительном дефлегматоре 6 устанавливается в зависимости от требуемого состава неоно-гелиевой смеси при помощи первой ступени 8 и второй сту40 пени 11 эжектора.

Часть газообразного азота из колонны 2 делится на два потока, которые поступают на всос эжектора. Первая ступень 8 эжектора по линии всасывания сообщается с паНа чертеже схематически изображена 4 ровым пространством дополнительного дефпредлагаемая установка. легматора 6, создавая вакуум (P = 0,125 ата1

Установка включает теплообменник 1, сое- Пары азота из парового пространства додиненный с нижней колонной 2. Колонна 2 полнительного дефлегматора 6 сжимаются в в своей верхней части соединена трубопро- эжекторе расширяющимся газообразным водом с полостью конденсации конденсато- азотом до давления в верхней колонне и возра 3 и последовательно с полостью конден- sp вращаются в верхнюю колонну 15. сации конденсатора 4 и межтрубным про- В установке обеспечивается получение странством дефлегматора 5 и дополнитель- технически чистого продукта и значительное ного дефлегматора 6. Полость конденсации снижение энергозатрат.

Составитель А. Соколова

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 2736 46 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий