Патент ссср 184274

 

О П И С А Н И Е l84274

ИЗОБРЕТЕНИЯ

00l03 Сснетсккл

Ссдкелксткческкн

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.Х1.1964 (№ 930508/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.Ч11.1966. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 17.IХ.1966

Кл. 17g, 2/01

МПК F 25j

УДК 621.593.05:661.93 (088.8) Комитет пс лелем изобретений и открытий при Сонате Министров

СССР

УСТАНОВКА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО КИСЛОРОДА ИЗ ВОЗДУХА

Изобретение относится к установкам разделения газовых смесей методом низкотемпературной ректификации с внешним генератором холода, в частности к установкам разделения воздуха на базе газовых холодильных машин, работающих по обратному циклу Стирлинга.

Известная установка низкого давления для получения из воздуха жидкого кислорода с использованием в качестве внешнего генератора холода газовой холодильной машины снаб>кена колонной однократной ректификации, работающей при атмосферном или близком к атмосферному давлении, в которой происходит разделение воздуха на фракции. Газовая холодильная машина включена в схему таким образом, что часть удаляемой из колонны фракции с более низкой т. кип. (азот) конденсируется газовой холодильной машиной и возвращается в колонну в качестве орошающей жидкости. При этом исполнении рабочая температура газовой холодильной машины составляет 77 — 79"-К. Температурный уровень машины существенно влияет на ее холодопроизводительность, а следовательно, и выход продукта. Однако в известной установке этот температурный уровень низок.

Предлагаемая установка отличается от известной тем, что, с целью повышения ее производительности и экономичности, внешний генератор холода расположен перед ректификатаром на потоке технологического воздуха.

На чертеже представлена схема описываемой установки.

Воздух после нагнетателя 1 под небольшим давлением 1,2 — 1,6 ата проходит через теплообменник-ожижитель 2, где выделяется основное количество влаги, в предварительный теплообменник 8, в котором охлаждается до 160 ——

150-"К. После предварительного теплообмен10 ника воздушный поток разделяют на две части. Из них ббльшая часть (примерно 60%) направляется в змеевик 4 испарителя 5, где отдает тепло на испарение кислорода, Остальная часть воздуха после предварительного теплообменника 8 поступает через основной теплообменник б к газовой холодильной машине 7, установленной перед ректификатором

8. В газовой холодильной машине воздух ожижается и направляется в ректификатор. Туда же после охлаждения в змеевике до состояния сухого насыщенного пара поступает воздух, пройдя фильтр-адсорбер 9. В ректификаторе происходит разделение воздуха на фракции. ,>Кидкий кислород стекает в испаритель, где частично испаряется, нагреваясь от змеевика.

)Кидкий кислород — продукт высокой концентрации (99,2 — 99,5% О) — - отводится наружу по трубопроводу. Азот, выделившийся из воздуха, проходит последовательно через

30 основной предварительный теплообменник 8 и!

84274

Г1редмет изобретения нпгу 0>

Составитель Ю. Паткин

Редактор Л. А. Ильина Текред T. П. Курилко

Корректоры. В. В. Крылова и С. Н. Соколова

Заказ 2546/11 Тираж 775 Формат бум. 60Х90 /з Объем 0,16 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 теплообменник-ожижитель 2, охлаждая прямой поток.

Таким образом, монтаж газовой холодильной машийы перед разделительным аппаратом на температурном уровне 82 — 87 К позволяет повысить ее холодопроизводительность, а следовательно, и экономичность установки в целом. Разделение воздуха может происходить при атмосферном или близком к атмосферному давлении в любом ректифицирующем устройстве. Разделение его в центробежном ректификаторе, где осуществляется принудительное движение жидкой фазы под действием центробежных сил, дает возможность вести процесс при пониженной гравитации в стационарных и транспортных условиях.

Установка низкого давления для получения жидкого кислорода из воздуха низкотемпературной ректификацией, состоящая из нагнетателя воздуха и последовательно установленных за нагнетателем теплообменников, служащих для очистки и охлаждения сжатого воздуха, ректификатора с испарителем, обеспечивающих разделение воздуха на фракции, и внешнего генератора холода, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и экономичности установки, внешний генератор холода расположен перед ректификатором на потоке технологического воздуха.