Устройство для разделения воздуха
Класс 17g, 2,„, ОП ИОАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана СССР
Г. М, Бурлаченко
Устройство для разделения воздуха заявлено 19 мая 1941 года в Наркомхимпро.а за Л 43723 (306896) Опубликовано 30 апреля 1945 года
Разделение газовых смесей на основные части или на группы составных частей методом глубокого охлаждения в последнее время получило широкое распространение.
Во всех случаях газ подвергается постепенному охлаждению. При этом получение продукта может происходить по двум физическим процессам:
1) из i аза конденсируется только одна часть или группа составных частей, в то время как остальная в основном остается газообразной;
2) конденсируются все составные части и дальнейшее их разделение производится в жидком виде.
В первом случае мы имеем дело с так называемой фракционированной конденсацией; во втором случае разделение идет путем ректификации.
Практически в больших масштабах разделение воздуха на азот и кислород происходит путем общеизвестного процесса ректификации; фракционированное испарение смеси до сих пор в промышленности не применяется.
Предлагаемое устройство предназначается для разделения воздуха по второму физическому процессу с применением турбодетандера, ректификационной колонны и дефлегматора. Оно отличается тем, что пространства над тарелками верхней части дефлегматора соединень: с нижней частью ректификационной колонны для подачи в нее паров азота, а пространства над тарелками нижней части дефлегматора, соединены с регенератарами для отвода через них паров кислорода.
На чертеже изображена схема устройства для разделения воздуха.
Сжатььй воздух после охлаждения в теплообменнике (на чертеж: не показан) распределяется по двум направлениям. Часть воздуха, проидя вентиль 1, поступает в турбодетандер 2, где происходит снижение давления слабо сжатого воздуха с производством работы, отчего наступает охлаждение его. Из турбодетандера2 воздух поступает в колонну 8. Другая часть воздуха низкого давления направляется в дефлегматор, где воздух при конденсации разделяется на кислородную жидкость и азот.
Азот по трубопроводу 5 направляется в межтрубное пространство конденсатора 6, где происходит его конденсация и сбор жидкости в нижней части колонны.
К< 64580
Предмет изобретения, ч
Отв..редактор Д. A Михайаов Техн. редактор М. В. Смопьякоьа
Л149963. Подписано к печати 26 Х! l946 г. Тираж 500 экз, Цена 6; . а. Зп"
Типография Госпланиздата, vy.. Воров".кого, Калева
Жидкий азот ч ерез вентиль 7 дросселируется на верх колонны 8.
Кислородная жидкость из дефлегматора 4 через вентиль 8 дрисселируется в среднюю часть колонны 8 и стекает в трубки конденсатора б, где обогащается кислородом за счет фракционированного испарения и ректификации в трубках.
Неиспарившаяся жидкость, обогащенная кислородом, через вентиль 9 переводится в межтрубное пространство дефлегматора 4. Жидкость, испаряясь при протекании через тарелки, обогащается кислородом. Испаряющийся кислород отводится с каждой тарелки. Отвод пара с каждой тарелки дает возможность получить из 70-процентного кислорода 95-процентный.
Газообразная азото-кислородная смесь отводится с верхних тарелок ио трубопроводу 10 в колонну 8 для дальнейшей ректификации.
94 — 96-процентный газообразный кислород, отводимый с тарелок нижней части через вентили П и12, направляется в регенераторы. Чер з вентиль 78 отбирается чистый кислород стандартного качества.
Жидкий кислород, испаряющийся На тарелках, обогащается ацетиленом, который систематически удаляется из дефлегматора через вентиль 14.
Воздух высокого давления, нео.ходимый для получения дополнительного холода, дросселируетс я вентилем 15 в дефлегматор 4, Устройство для разделения воздуха с применением турбодетандера, ректификационной колонны идефлегматора, отличающееся тем, что пространства над тарелками верхней ч а с т и дефлегматора соединены с нижней частью рек:ификационнои колонны для подачи в нее паров азота, а пространс:.ва над тарелками нижней части дефлегматора соединены с регенераторами для отвода через Hx ггаро= кислорода.
