Установка разделения воздуха

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистических

Республик

<1> 851034 (6t) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 040979 (21) 2812568/23-26

«51 М „з

F 25 J 3/04 с присоединением заявки М?—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 300781.Бюллетень 14к 28

Дата опубликования описаиия 30.0781

«53) УДК 621.592.

° 3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. А. Шмелев, Ю. П. Блазнин, В.Л.Гарин, Л.К.Александров и E.È.Ôåòèñoâ!.(71) Заявитель (54 ) УСТАНОВКА РЛЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА изобретение относится к криогенной технике, к области ннзкотемпературного разделения трудноконденсируемых газов.

Известна установка, содержащая некиюю и верхнюю ректификационные колонны, из которых последняя расположена над конденсатором верхней колонны, и колонну сырого аргона (1).

Однако такое расположение ректификационных аппаратов существенно увеличивает габариты установки (аналог имеет высоту 26,06 м), что приводит к увеличению металлоемкости установки, увеличивает потери холода в окружающую среду, а следовательно, снижает производительность по жидким продуктам и усложняет цроведенце монтажных и ремонтных работ.

Наиболее близкой к предлагаемой 20 является установка разделения воздуха, включающая нижнюю и верхнюю ректификационные колонны с переохладителем и параметром для подъема жидкости.

При работе установки жидкий кислород иэ куба верхней колонны поступает в парлифт, где частично испаряется, переохлаждая кубовую жидкость, и за счет паралифтного эффекта поднимается в конденсатор колонны f2).,30

Недостатком этой установки разделения воздуха является то, что для испарения части жидкого кислорода, поступающего из куба верхней колонны в парлифт, необходимо дополнитель« ное оборудование, что усложняет конструкцию установки, увеличивает ее габариты, а следовательно, и металлоемкость.

Цель изобретения — упрощение конструкции и снижение металлоемкости и трудоемкости при изготовлении.

Поставленная цель достигается тем, что верхняя колонна выполнена из двух секций, установленных на одном уровне, кислородной и азотной, нижняя

4асть азотной-секции соединена через парлифт с верхней частью кислородной секции, а нижняя часть нижней колонны через переохладитель и парлифт соединена с верхней частью кислородной секции.

На чертеже изображена предлагаемая установка разделениями воздуха. установка содержит нижнюю колонну

1, соединенную с конденсатором 2 верхней колонны через переохладитель 3, дроссельный вентиль 4 и парлифт 5, а также соединенную через переохладитель 3 и дроссельный вентиль 6 с азо851034 том секций 7 верхней колонны. Нижняя часть азотной секции 7 верхней колонны соединена с парлифтом 5. Конденсатор 2 соединен с нижней частью кислородной секции 8 верхней колонны, а верхняя часть последней в свою оче-. редь соединена с нижней частью азотной секции 7 верхней колонны и далее с парлйфтом 5.

Установка работает следующим образом.

Сжатый воздух, очищенный от примесей и охлажденный, через патрубок 9 поступает на предварительное разделение в нижнюю колонну 1, где разделяется на нижний азот и жидкость, обогащенную по кислороду. Жидкий азот 15 из нижней колонны 1 чер з переохладитель 3 и дроссельный вентиль б подается на орошение азотной секции 7 верхней колонны. Вся жидкость, обогащенная по кислороду, или ее часть из нижней колонны 1, охладившись в переохладителе 3 за счет теплообмена с отходящим азотом 10, дросселируется и поступает в смеситель парлифта 5.

Жидкость снизу азотной секции 7 верхней колонны также поступает в сме5, ситель парлифта 5. Смешавшись, жидкость снизу азотной секции 7 верхней колонны и жидкость, обогащенная по кислороду, иэ нижней колонны 1 эа счет паров, образовавшихся при дросселировании жидкости из нижней колонны 1, парлифтом 5 поднимаются и поступают на орошение кислородной секции

8 верхней колонны. Пары из кислородной секции 8 отводятся вниз азотной секции 7 верхней колонны. Из кислородной секции верхней колонны отводятся в виде продуктов кислород 11 и аргонная фракция 12 на дальнейшее разделение, из азотной секции 7 вер- ф) хней колонйы также в виде продукта отбирается азот 10.

Реализация предлагаемой установки позволяет уменьшить габариты блока разделения и снизить ее металлоемкость без ухудшения процесса ректификации. Кроем того, предлагаемая установка позволяет использовать парлифт как элемент массообменного аппаратаверхней колонны, так как при смешении жидкостей, поступающих в парлифт иэ азотной секции верхней и нижней ко-. лонн и при контакте с паром, образовавшемся при дросселировании жидкости из нижней колонны, происходит массообмен между указанными потоками.

Использование предлагаемой установки может дать значительный экономический эффект при реконструкции действующих блоков разделения, поскольку беэ реконструкции производительного здания может быть существенно улучшено качество продуктов разделения.

Формула изобретения

Установка разделения воздуха,включающая нижнюю и верхнюю ректификационные колонны, с переохладителем и парлифтом для подъема жидкости, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения металлоемкости и трудоемкости при изготовлении, верхняя колонна выполнена из установленных на одном уровне азотной и кислородной секции, нижняя часть азотной секции соединена через парлифт с верхней частью кислородной секции, а ни>хняя часть нижней колонны через переохладитель и парлифт соединена с верхней частью кислородной секции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Криогенное оборудование. Каталог

"ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ", М., 1976,ч.2, с. 56.

2.Криогенное оборудование. Каталог

"ЦИНТИХИМНЕФТЕИЛИ", М., 1976, ч.2, 53.

815034

Составитель К. Чириков

Редактор К.Лембак Техред A. Ач Корректор- Л.Иван

Заказ 6301/51 : Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ .

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

Филиал ПНП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4