Способ разделения воздуха

 

Изобретение может быть использовано в химической промышленности, металлургии , газопереработке. Цель изобретения состоит в снижении энергозатрат на разделение воздуха. Воздухоразделительная установка состоит из теплообменников 1, 2 и 3, блока 4 комплексной очистки воздуха, турбодетандера 5, ректификационной колонны 6 с кубом 7, холодного компрессора 8, кислородной и азотной газодувок 9 и 10, глухой тарелки 11,вентилей 12 и 13. магнитов 14 на поверхности кубовой жидкости. С целью понижения давления кислородной кубовой жидкости пар отсасывается кислородной газодувкой 9, магниты 14, втягивая кислород, создают и поддерживают разрежение в кубовой жидкости. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕспуБлик (5!15 F 25 J 3/04

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4421191/06 (22) 05.05.88 (46) 07.02.91. Бюл. N. 5 (71) Московский институт химического машиностроения (72) В.Н. Кирьяков . (53) 621.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 223826, кл. F 25 J 3/04, 1978, (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА (57) Изобретение может быть использовано в химической промышленности, металлургии, гаэопереработке, Цель изобретения со, Ы2, 1626062 А1 стоит в снижении энергозатрат на разделение воздуха. Воздухоразделительная установка состоит из теплообменников 1, 2 и 3, блока 4 комплексной очистки воздуха, турбодетандера 5, ректификационной колонны

6 с кубом 7, холодного компрессора 8, кислородной и азотной газодувок 9 и 10, глухой тарелки 11, вентилей 12 и 13, магнитов 14 на поверхности кубовой жидкости. С целью понижения давления кислородной кубовой жидкости пар отсасывается кислородной газодувкой 9, магниты 14, втягивая кислород, создают и поддерживают разрежение в кубовой жидкости. 1 ил, 1626062

Составитель Н. Лобанов

Техред М.Моргентал Корректор М, Демчик

Редактор Н. Бобкова

Заказ 269 Тираж 322 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производсгвенно-издательский комбИнат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Изобретен. е относится к области химической технологии и может быть использовано в химической, нефтехимической, газовой промышленносги и металлургии, Целью изобретения является снижение энергозатрат на сжатие разделяемого воздуха эа счет повышения эффективности работы узла конденсатора-испарителя воздухоразделительной установки путем снижения давления жидкого кислорода и пара, На чертеже показана установка, реализующая способ разделения воздуха.

Установка состоит из гвплообменников

1-3, блока 4 комплексной очистки воздуха, турбодетандера 5, ректификационной колонны 6, куба 7 колонны, холодного компрессора 8, газодувок для кислорода S u азота 10, глухой тарелки 11. перепускного

12 и дроссельного 13 вентилей, магнитов 14.

Способ осуществляется следующим образом.

Воздух, сжатый до давления 2, 4 бар, охлаждается и частично очищается в теплообмен нике (регенераторе) 1, проходит окончательную очистку в низкотемпературном блоке 4 комплексной очистки, охлаждается до состояния, близкого к,сухому насыщению в теплообменнике 2 и, расширяясь в турбодетандере 5 до атмосферного давления, направляется на ректификацию в колонну 6. Час г -. отбросного азота из верхней части колонны 6 в количестве 0,35 м /м з э воздуха с>кил аегсч при состоянии сухого насыщения о> 1 до 3,5 бар холодным компрессором 0, направляется в теплообменник

3, где отдает теплоту с>катия и конденсации кипящему кь слороду (при разности температур между азотом и кислородом 2К). Полученный газообразный кислород выводится из ВРУ (0,2 м /м воздуха), сконденсироз з ванный азот и >дается на орошение колонны в виде флсгмы через дроссельный вентиль 13. Обратными холодными потоками азота и кислорода, выводимыми иэ ВРУ, происходит охлаждение прямого потока воздуха в теплообменниках 2 и 1, Для ком.пенсации гидравлических сопротивлений азотной и кислородной линий и ректификационной колонны служат кислородная газодувка 9 и азотная газодувка 10, работающие при температуре окружающей среды. Кислородная жидкость, имеющаяся на глухой тарелке 11, эа счет гидравлического напора

5 и разности давлений дросселируется в куб

7 через вентиль 12, Для понижения гидравлического давления в кубовой кислородной жидкости на ее поверхности установлены магниты (электро- или постоянные), кото10 рые, втягивая в межмагнитное пространство жидкий кислород,-создают необходимое понижение давления в остальном объеме жидкости. Величина понижения давления в кислородной жидкости зависит от величины

15 напряженности магнитного поля, Например, при напряженности магнитного поля

Н-30 кЭ сила втягивания в межмагнитное пространство жидкого кислорода превышает его массу е 8 раз. Что касается парового

20 пространства, то сила магнитного воздействия на кислород примерно на три порядка меньше, что следует из соотношения его плотностей: жидкой и паровой фаз, поэтому ее воздействием можно пренебречь.

25 Использование предлагаемого способа разделения воздуха позволяет по сравнению с существующими ВРУ резко сократить расход электроэнергии, существенно снизить металлоемкость аппаратов и коммуни30 каций иэ-за снижения общего давления сжатия и разделения воздуха почти в 2 раза, упростить схему ВРУ, так как не нужна колонна предварительного разделения воздуха, уменьшить габариты ректификационной

35 колонны, так как при понижении давления ректификации уменьшается количество необходимых теоретических и действительных массообменных тарелок, Формула изобретения

40 Способ разделения воздуха путем его сжатия, очистки, снижения с последующим воздействием магнитным полем и низкотемпературной ректификации в колонне с получением парообразного и жидкого кис45 лорода, отличающийся тем,что,с целью уменьшения энергозатрат и снижения давления в контуре, на жидкий кислород воздействуют магнитным полем, в парообраэный кислород декомпримируют

50 после ниэкотемпературной ректификации.