Способ получения чистого аргона

 

Изобретение относится к криогенной технике и м.б. использовано при разделении воздуха методом низкот-рной ректификации на воздухоразделительных установках, предназначенных для получения чистого аргона. Цель изобретения - повьтение экономичности ; путем сокращения капитальных и эксплуатационных затрат. Чистый аргон получают из смеси, содержащей кислород, аргон и азот, методом ректификации с получением газового и жидкостного потоков сначала в первой зоне 1 низкого давления, а затем во второй зоне 4 низкого давления с частичной очисткой от кислорода . Дополнительно вводят третью зону 7 с повьшенным давлением по отношению к верхним частям зон 1 и 4. Давление в верхней части зоны 4 снижают до атмосферного. Газовый поток из верхней части зоны 4 подают на вход дожимающего устройства 5, где сжимают до давления зоны 7 и по . трубопроводу 6 подают в нижнюю часть зоны 7. Обогащенный кислородом жидкостный поток из нижней части зоны 7 под давлением, создаваемым насо сом 9, по трубопроводу 8 возвращают в верхнюю часть зоны 4. Газовый поток перед сжатием после зоны 4 м.б. нагрет теплом полученного сжатого потока, который нужно предварительно охладить внешним теплоносителем. 1 3.п. ф-лы,, 2 ил. :-8 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (192 (И2

J 04 (5D 4

ВСГГ>I(" Я

)) Й (3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

q21 1Íq " ;l P

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4159641/23-06 (22) 12.12.86 (46) 15 ° 08.88. Бюл. Р 30 (72) В.П. Беляков, Г.Б. Маринский, В.Е. Карпов, А.И. Ляпин, В.А. Гарин, В.И. Зотов, Ю.Г. Писарев, В.Е. Волков и Л.А. Арсентьева (53) 621.57(088.8) (56) Криогенное оборудование. Ката- . лог. Ч. 2, М.: ЦИН нефтемаш, 1976, с. 4. ,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧИСТОГО АРГОНА

ИЗ СМЕСИ (57) Изобретение относится к криогенной технике и м.б. использовано при разделении воздуха методом низкот-рной ректификации на воздухоразделительных установках, предназначен. ных для получения чистого аргона.

Цель изобретения — повышение экономичности;путем сокращения капитальных и эксплуатационных затрат. Чистый аргон получают иэ смеси, содержащей кислород, аргон и азот, методом ректификации с получением газового и жидкостного потоков сначала в первой зоне 1 низкого давления, а затем во второй зоне 4 низкого давления с частичной очисткой от кислорода. Дополнительно вводят третью soну 7 с повышенным давлением по отношению к верхним частям зон 1 и 4.

Давление в верхней части зоны 4 снижают до атмосферного. Газовый поток из верхней части зоны 4 подают на вход дожимающего устройства 5, где сжимают до давления зоны 7 и по трубопроводу 6 подают в нижнюю часть зоны 7. Обогащенный кислородом жидкостный поток иэ нижней части зоны 7 под давлением, создаваемым насосом 9, по трубопроводу 8 возвращают в верхнюю часть зоны 4. Газовый поток перед сжатием. после зоны 4 м.б. С, нагрет теплом полученного сжатого потока, который нужно предварительно 2 охладить внешним теплоносителем.

s.ï. ф-лы,, 2 ил.

141 682О

Изобретение относится к криогенной технике, а точнее к разделению воздуха методом ниэкотемпературной ректификацин, и может быть использовано при комплексном разделении воздуха на воздухоразделительных установках, предназначенных для получейия чистого аргона.

Целью изобретения является повышение экономичности путем сокращения капитальных и эксплуатационных затрат.

На фиг. 1 показано устройство, в

;котором реализован предлагаемый способ"получения чистого аргона, на фиг. 2 - устройство с дожнмающим. устройством.

Устройство содержит первую зону 1 низкого давления, которая посредством 2О трубопроводов 2 и 3 соединена со второй зоной 4 низкого давления. Дожимающее устройство 5 трубопроводом . 6 соединено с третьей зоной 7 повышенного давления. Нижняя часть 25 третьей зоны 7 трубопроводом 8 и насосом 9 соединена с верхней частью второй эоны 4 низкого давления. Трубопровод 10 является байпасом на.соса 9. Третья зона 7 повышенного давления трубопроводом 11 связана с узлом 12 получения чистого аргона.

Дожимающее устройство 5 посредством устройства 13, устройства 14 и тру- . бопровода 6 связано с нижней частью третьей зоны 7.

Устройство (фиг. 1), в котором реализован предлагаемый способ, работает следующим образом.

В процессе разделения воздуха с 40 получением аргона методом низкотем.пературной ректификации из средней части первой зоны 1 низкого давле. ния по трубопроводу 2 выводят газо.образную смесь, содержащую кислород, 45 аргон, азот, и подают в нижнюю часть

-второй зоны 4 низкого давления. В последней производят предварительную очистку от кислорода методом низкотемпературной ректификацни. Обогащенную кислородом жидкость из нижней части второй зоны 4 по трубопроводу 3 возвращают в среднюю часть первой зоны 1 низкого давления.

Обедненный кислородом газовый по- 55 ток из верхней части второй зоны 4 низкого давления подают на вход дожимающего устройства 5, где сжимают до давления третьей зоны 7 и по трубопроводу 6 подают в нижнюю часть третьей зоны 7. Давление в третьей зоне 7 зависит от конкретной схемы, но должно быть более невысоким, чем давление в верхних частях первой и второй зон 1 и 4 низкого давления и и определяется суммой гидравлических сопротивлений третьей эоны 7 при последующей очистке от азота, а также давлением выдаваемого чистого аргона.

В третьей зоне 7 повьппенного давления происходит окончательная очистка газового потока от кислорода методом низкотемпературной ректификацни.

Иэ нижней части третьей зоны 7 по трубопроводу 8 выводят обогащенную кислородом жидкость и посредством создания давления насосом 9 или за счет гидростатического столба (трубопровод 10) в качестве флегмы подают в верхнюю часть второй зоны 4 низкого давления. Очищенный от кислорода поток иэ верхней части третьей эоны

7 по трубопроводу 11 подают в узел

12 получения чистого аргона.

При работе устройства, когда газовый поток перед дополнительным сжатием нагревают в теплообмене со сжатым потоком, который предварительно охлаждают внешним теплоносителем, устройство (фиг. 2), в котором реали- зован предлагаемый способ, работает следующим образом.

В процессе разделения воздуха с получением аргона методом низкотемпе ратурной ректификации иэ средней части первой зоны 1 низкого давления по трубопроводу, 2 выводят газообразную смесь, содержащую кислород, аргон и азот, и подают в нижнюю часть второй эоны 4 низкого давления. В последней производят предварительную очистку от кислорода методом низкотемпературной ректификации, Обогащенную кислородом жидкость из нижней части второй зоны 4 по трубопроводу

3 возвращают в среднюю часть первой эоны 1 низкого давления.

Обедненный кислородом газовый поток иэ верхней части второй зоны 4 низкого давления подают на вход устройства 14, где нагревают в теплообмене со сжатым потоком, а затем подают на дожимающее устройство 5.

Сжатый поток охлаждают предварительно внешним теплоносителем в устройстве 13, а затем в устройстве 14 и

Составитель Н, Кирьянова

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни .

Редактор Т.Парфенова

Заказ 4056/38 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 141 по трубопроводу 6 подают в нижнюю часть третьей зоны 7 повышенного давления. Давление в третьей зоне 7 повышенного давления зависит от конкретной схемы, но должно бытй более высоким, чем давление верхних частях первой и второй зон 1 и 4 низкого давления.

В третьей зоне 7 повышенного давления.производят окончательную очистку газового потока от кислорода методом низкотемпературной ректифьщации. Из нижней части этой зоны .по трубопроводу 8 выводят обогащенную кислородом жидкость и посредством создания давления насосом 9 или эа счет гидростатического столба жидкости трубопроводом 10 в качестве флегмы подают в верхнюю часть второй зоны 4 низкого давления. Очищенный от кислорода поток из верхней части третьей зоны 7 по трубопроводу 11 подают в узел 12 получения чистого

;аргона. .Формула изобретения

1. Способ получения чистого аргона из смеси, содержащей кислород, 6820 4 аргон, азот, путем ее ректификации с получением газового и жидкостного потоков сначала в первой зоне низкого

5 давления а затем во второй зоне ииз- кого давления с частичной очисткой от кислорода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения экономичности путем сокращения капитальных и эксплуатационных затрат, дополнительно вводят третью зону с повышенным давлением по отношению к верхним частям первой и второй эон, давление в верхней части второй зоны снижают до атмосферного, газовый поток из верхней части второй зоны сжимают до давления третьей зоны и подают в нижнюю часть этой зоны, а обогащенный кислородом жидкостный

20 поток иэ нижней части третьей зоны под давлением возвращают в верхнюю часть второй зоны.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что газовый поток

25 перед сжатием после второй зоны нагревают теплом полученного сжатого потока, который предварительно охлаждают внешним теплоносителем.