Способ разделения воздуха

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сокз Созетскиз

Соек:;;÷ñòèçñ èõ

Кеозублрз, ;р р ° i

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 13.1V.1970 (М 1422801 23-26) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

М. Кл. F 25) 3/04

Комитат ло делам изобретекий и открытий ори Сезете Минно-.оез

СССР

Опубликовано 10.Х11.1971. Бюллетень № 1 за 1972

Дата опубликования описания 29.П.1972

УДК 621.59(088.8) Авторы изобретения

Г. М. Балабаев, Г. А. Головко и В. С. Бойко

Заявитель

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА

Изобретение относится к области холодильной техники, а именно к разделению воздуха методом ректификации в воздухоразделительной установке с получением кислорода, азота и аргона.

Известен способ разделения воздуха с одновременным получением кислорода, азота и аргона методом ректификации в воздухоразделительной установке, содержащей колонны двойной ректификации. По этому способу воздух высокого давления направляют в нижнюю колонну двукратной ректификации, в нижней части которой образуется кубовая жидкость с содержанием кислорода порядка

36%, а в карманах нижней колонны скапливается жидкий азот с концентрацией около

98%. Кубовую жидкость направляют в среднюю часть верхней колонны. Жидкий азот из карманов нижней колонны направляют на орошение верхней колонны. Жидкий азот, собирающийся в карманах нижней колонны и подаваемый на орошение B:âåðõíþþ колонну, и выводимый из верхней колонны газообразHbl l 830T H. IBi0T ii.".в:.;сох1, ю чистотg (97—

98,5%). Кроме того, имеют место невысокий коэффициент извлечения сырого аргопа вследствии потерь его с выводами из колонны азотом (0,3 — 0,45",о аргона в 1 лтлз азота) и потери кислорода с азотом (0,8 — 2,55 о кислорода в 1 лтиз азота).

Предложенный способ обеспечивает получение жидкого азота повышенной чистоты в карманах нижней колонны, повышает чистоту выводимого,из .верхней колонны газообраз5 ного азота, коэффициент извлечения аргона ,вследствии уменьшения его потерь с выводимым азотом до 0,03 — 0,05%, и увеличивает выход кислорода в результате уменьшения его потерь с выводимым азотом до 0,15 — 0,07 4.

lO Для этого часть жидкого азота из карманов возвращают на ректификацию в верхнюю часть нижней колонны.

На чертеже изображена схема получения кислорода, азота и сырого аргона методом

15 ректификации в воздухоразделительной установке по предложенному способу.

Установка состоит из нижней ректификационной колонны 1, конденсатора 2, верхней .ректификационной колонны 8, адсорберов

2о ацетилена 4, переохладителей 5 и 6, насоса 7, колонны 8 сырого аргона.

Установка работает следующим образом.

Воздух высского давления и детандерный воздух направляют в нижнюю колоннч 1. 7

В результате ректификации B карманах колонны 1 собирается жидкий азот, котооый

J через пер еохладитсль а направля1от В колонну 8. Кубовую жидкость,содсржащую порядка

36% кислорода, из куба нижней колонны зс через адсорберы ацетилена 4 и дроссель на323619 г !

Г+-1 !

1 !

1 !

Составитель Г. Бахтюкова

Техред 3. Тараненко

Редактор О. Филиппова

Корректор Л. Орлова

Заказ № 896 Изд. № 1799 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий,при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб.,:д, 4/5

Типография № 24 Главполиграфпрома, Москва, Г-19, ул. Маркса — Энгельса, 14 правляют в среднюю часть верхней колонны 3.

Накопившийся в конденсаторе 2 кислород выводят 8 жидком виде через переохладитель б, а часть в газообразно м виде.

Для получения в карманах нижней колонны жидкого азота повышенной чистоты (99,8—

99,9 ) вводят в верхнюю часть ее азотный циркуляционный поток путем подачи части жидкого азота, отобранного после переохладителя 5 (или до него — на чертеже показано пувктиром) насосом 7 в нижнюю .колонну 1, в сечение, расположенное на несколько тарелок (например, на 5 — 7) ниже карманов колонны 1. В результате введения азотного циркуляционного потока происходит увеличение концентрации азота в месте ввода азота и повышается концентрация азота в карманах колонны 1 до 99,8 — 99,9% . Одновременно увеличивается чистота азота, выводимого из верхней колонны 3, уменьшается в нем содержание аргона до 0,03 — 0,05, что приводит к увеличению выхода сырого аргона, т. е. увеличению коэффициента извлечения, сырого аргона. Этому способствует также повышение содержания аргона в кубовой жидкости, и уменьшается содержание кислорода,в азоте до 0,15 — 0,07%, что при водит к увеличению

5 выхода кислорода, Сырой аргон из колонны 8 выводят в газообразном виде, а стекающую флагму возвращают в колонну 3. Газообразный азот выводят из верхней колонны 3 по трубопроводу

10 через переохладители 5 и б и другую теплообменную аппаратуру.

Предмет изобретения

Способ, разделения воздуха с получением

15,кислорода, азота и аргона путем низкотемпературной ректификации в колонне двойной ректификации с подачей жидкого азота в верхнюю зону колонны низкого да вления, отличаюи ийся тем, что, с целью увеличения ,коэффициента извлечения аргона и выхода кислорода, часть жид кого азота направляют в верхнюю вону ректификационной колонны высокого давления.