Способ получения обогащенного криптонового концентрата

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБОГАЩЕННОГО КРИПТОНОВОГО КОНЦЕНТРАТА, включающий получение из воздуха бедного жидкого криптонового концентрата, его частичное испарение с получением обогащенного концентрата и отбор газообразной кислородной фракции с предварительной отмывкой ее от криптона и ксенона, отличающийся тем, что, с целью обеспечения взрывобезопасности, отмывку газообразной кислородной фракции осуществляют азотной или кислородной флегмой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расход азотной или кислородной флегмы на орошение колонны поддерживают в пределах 1,7 - 3,4 л на 10 л бедного криптонового концентрата.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление бедного криптонового концентрата перед испарением повышают за счет гидростатического давления столба его жидкости.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что до 95% обогащенного концентрата возвращают в процесс отмывки. Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к разделению воздуха низкотемпературной ректификацией, и может быть использовано при модернизации действующих воздухоразделительных установок. Известен способ получения обогащенного криптонового концентрата, включающий получение из воздуха бедного жидкого криптонового концентрата, его частичное испарение с получением обогащенного криптонового концентрата и отбор газообразной кислородной фракции с предварительной отмывкой ее от криптона и ксенона. Этот способ не обеспечивает создания взрывобезопасных условий эксплуатации установки прототипа, так как в известном техническом решении отмывку газообразной кислородно-метановой фракции от криптона и ксенона осуществляют метаном. Это неизбежно ведет к тому, что в колонне отмывки кислородно-метановой фракции от криптона и ксенона имеют место взрывоопасные концентрации метана с кислородом. Целью предложенного изобретения является устранение указанного недостатка, а именно обеспечение взрывобезопасности. Поставленная цель достигается тем, что по способу получения обогащенного криптонового концентрата, включающему получение из воздуха бедного жидкого криптонового концентрата, его частичное испарение с получением обогащенного криптонового концентрата и отбор газообразной кислородной фракции с предварительной отмывкой ее от криптона и ксенона, отмывку осуществляют азотной или кислородной флегмой, при этом ее расход поддерживают в пределах 1,7-3,4 л на 10 л бедного криптонового концентрата. Кроме того, давление бедного криптонового концентрата перед испарением повышают за счет гидростатического давления столба его жидкости и до 95% обогащенного концентрата возвращают в процесс отмывки. При меньшем расходе флегмы увеличиваются потери криптона, при большем расходе флегмы увеличивается концентрация метана в колонне до опасного предела. В связи с тем, что с целью утилизации холода отмытую газообразную фракцию из процесса ректификации направляют в периодически переключающиеся регенераторы, поток в разделительной колонне меняет свою величину. Для сглаживания таких колебаний давление в ректификационной колонне необходимо увеличить по сравнению с давлением в регенераторах по крайней мере на 0,1-0,2 кг/см². Эта цель достигается тем, что давление жидкого бедного криптонового концентрата перед разделением увеличивают с помощью гидростатического столба жидкости, функционирование которого обеспечивается, например, некоторым переохлаждением жидкости и гидрозатвором. Для улучшения отгонки метана из процесса ректификации увеличивают до максимально возможной величины содержание криптона в колонне в зоне поступления бедного криптонового концентрата путем возврата до 95% обогащенного концентрата в процесс ректификации. В качестве примера использования способа на чертеже приведена установка обогащения криптонового концентрата. Из блока разделения воздуха (не показан) жидкий бедный криптоновый концентрат через переохладитель жидкости 1 по трубопроводу 2 через гидрозатвор 3 подают в колонну 4, из которой жидкость стекает в испаритель 5. В качестве флегмы по трубопроводу 6 в колонну 4 подают на орошение жидкий азот или кислород. Пар из испарителя 5 поступает в колонну 4 для отмывки от криптона. Остатки неиспарившейся жидкости из испарителя 5 подают в змеевиковый испаритель 7, в котором жидкость испаряется нацело, а пар подогревается. Из змеевикового испарителя 7 часть нагретого пара по трубопроводу 8 отбирают в качестве обогащенного криптонового концентрата, а большую часть пара по трубопроводу 9 возвращают в процесс ректификации. Отмытый от криптона пар по трубопроводу 10 выводят из установки в регенераторы блока разделения воздуха. Испарители 5 и 7 погружены в сосуд 11 с проточной водой. Гидростатический столб жидкости в трубопроводе 2 увеличивает давление в колонне 4, что позволяет стабилизировать процесс ректификации при переключении регенераторов блока разделения воздуха. Расход флегмы в колонну поддерживают в пределах 1,7-3,4 л флегмы на 10 л бедного концентрата. Такой расход флегмы позволяет отогнать метан из колонны с дистиллятом и достаточно полно отмыть пар от криптона. Безопасность испарителя 5 обеспечивается положительной температурой его поверхности и проточностью по жидкости. В предложенной установке содержание криптона в обогащенном концентрате достигает 40-50 об. при содержании метана не более 1 об.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБОГАЩЕННОГО КРИПТОНОВОГО КОНЦЕНТРАТА, включающий получение из воздуха бедного жидкого криптонового концентрата, его частичное испарение с получением обогащенного концентрата и отбор газообразной кислородной фракции с предварительной отмывкой ее от криптона и ксенона, отличающийся тем, что, с целью обеспечения взрывобезопасности, отмывку газообразной кислородной фракции осуществляют азотной или кислородной флегмой. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расход азотной или кислородной флегмы на орошение колонны поддерживают в пределах 1,7 3,4 л на 10 л бедного криптонового концентрата. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление бедного криптонового концентрата перед испарением повышают за счет гидростатического давления столба его жидкости. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что до 95% обогащенного концентрата возвращают в процесс отмывки.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---