Способ разделения воздуха на азот и кислород

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ пщ 6 76829

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 09.06.76 (21) 2384586/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.2

F 25 J 3/04

ГосУдаРственный комитет (23) Г1риоритет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (53) УДК 661.93.05 (088.8) по делам изобретений н открытнй (72) Авторы изобретения Г. И. Воронин, С. В. Иванов, А. Д. Суслов и Ю. В. Чижиков (71) Заявитель Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА НА АЗОТ

И КИСЛОРОД

Изобретение относится к технике низких температур, а именно низкотемпературному разделению воздуха.

Известен способ разделения воздуха на азот и кислород, включающий охлаждение 5 сжатого воздуха до температуры конденсации и разделения его в ректификаторе .(1).

Недостаток этого способа заключается в больших габаритах ректификатора, а также в его неудовлетворительной работе в ус- 10 ловиях наклонов, вибрации и качки.

Также известно разделение воздуха, охлажденного до температуры конденсации, в вихревой трубе, работоспособной в условиях наклонов (2). Однако при этом сте- 15 лень извлечения кислорода недостаточна для использования способа в производстве кислорода.

Целью изобретения является повышение. степени извлечения кислорода и азота, 20

Это достигается тем, что воздух охлаждают до двухфазного состояния с содержанием жидкости в нем 25 — 45%, и, кроме того, смесь перед разделением сепарируют на жидкость и пар, которые подают в вихре- 25 вую трубу раздельно.

Осушенный сжатый воздух охлаждают по схемам, применяемым в ректификационных установках низкого давления, до двухфазного состояния с содержанием жидкости 30

25 — 45%. Количество жидкости в смеси определено, исходя из максимальной степени извлечения кислорода в адиабатных ус2 ловиях ректификации. Парожидкостную смесь подают в вихревую трубу, в которой осуществляется процесс ректификации без подвода тепла.

Дальнейшее повышение эффекта разделения может быть достигнуто в случае уменьшения взаимодействия фаз воздуха при его расширении в сопловом вводе вихревой трубы, приводящего к необратимым потерям кинетической энергии двухфазного потока.

Для этого смесь сепарируют с последующим разделенным вводом фаз в вихревую трубу.

Формула изобретения

1. Способ разделения воздуха на азот и кислород, включающий охлаждение сжатого воздуха до температуры конденсации и разделение его в вихревой трубе, о тл ич а ю щи и с я тем, что, с целью увеличения степени извлечения кислорода и азота, воздух охлаждают до двухфазного состояния с содержанием жидкости в нем 25 — 45%.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что двухфазную смесь перед разделением сепарируют на жидкость и пар, которые подают в вихревую трубу раздельно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Герош С.Я. Глубокое охлаждение, ч.1, М., 1947, с. 209 — 212.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 255298, кл. F 25 J 3/02, 1967.