Способ разделения воздуха

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2204.74 (21) 2017556/23-26

Союз Советскик

Сон(,иалнстнческих

Республик (11) 583355 (51) М. Кл. г 25 1 3/04, с присоединением заявки М

Гаардаратаанннй номнтат

Фаната а(ннлотрав MOP на данаи наоаратанна н атнрытнй (23) Приоритет— (43) Опубликовано 051277.Бюллетень М 45 (45) Дата опубликования описания 131277. (ЬЗ) УДК

621.593 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. П. Четверик и Ю. П..Блаэнин (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА

Изобретение относится к ниэкотемпературной техника разделения трудноконденсируемых газов и касается спосо. ба разделения воздуха путем низкотемпературной ректификации с получением 5 азота и кислорода, используемых во многих областях народного хозяйства.

Известен способ разделения воздуха методом низкотемпературной ректификации, включающий предварительное 10 разделение с получением жидкого воэ" духа и жидкого азота, их дальнейшее переохлаждение, расширение и окончательное разделение на азот и кислород

113 ° 18

Недостатком известного способа раз деления является то, что процесс ректификации при окончательном разделении воздуха на азот и кислород прохо дит при различном, не,совсем благопри"х0 ятном соотношении между жидкостью и паром, Так в верхней концентрационной части колонны ощущается недостаток флегмы, а в нижней части — недостаток пара. и

Такое неравномерное распределение флегмового отношения, вызванное применяемым технологическим процессом разделения, приводит к увеличению числа ректнфикационных тарелок, как след- ЗО ствие, к увеличению высоты колонны, и к ухудшению коэффициента извлечения продуктов разделения.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса окончательного разделения.

Поставленная цель достигается тем, что жидкий воздух расширяют до проме жуточного давления, разделяют на живкий и газообразный потоки, rasooepasный поток конденсируют, расширяют до давления окончательного разделения и смешивают с жидким потоком, который предварительно расширяют до того же давления, и смесь направляют на окон» чательное разделение.

На фиг. 1-3 представлены схемы реа лизации предлагаемого способа разделения воздуха.

Пример выполнения способа.

Жидкий азот (см. фиг. 1), прошедший теплообменник 1, переохлаждают в специальном переохладителе 2 эа счет испарения части жидкого воздуха при пониженном давлении и подают через вентиль 3 на разделение в колонну низкого давления 4. Отвод паров испарившейся в переохладителе части жидкого воздуха, поступающей иэ колонны через вентиль 5, осуществляют за счет

583355 использования энергии сжатого воздуха в эжекторе 6 ри его расширении до давления колонны низкого давления.

После переохлаждения жидкого soapyпереохладителе 21и расширения его б до промежуточного давления в эжекторе

6 образующуюся парожидкостную смесь направляют в отделитель пара 7, где производят разделение смеси на жидкий и газообразный потоки, иэ которых газо-10 образный поток конденсируют кипящим кислородом в конденсаторе 8, через вентиль 9 расширяют до давления окончательного разделения и смешивают с жидким потоком, предварительно расширив« р шимся до того же давления в вентиле 10, и направляют в колонну низкого дазления на окончательное разделение на азот и кислород.

29

В отличие от схемы на фиг. 1, где расширение жидкого воздуха до промежуточного давления производят в эжекторе 6, предусмотрен вариант осуществления расширения в дроссельном вентн- ле 11 (см. фиг. 2) .

В качестве одного из вариантов выполнейия способа предусмотрен также подогрев паров жидкого воздуха при понижении его давления до промежуточно- З го значения в теплообменнике 12 н раСширения их до давления окончательного разделения в турбодетандере 13 для увеличения холодопроиэводительности воздухораэделительных установок и уменьшений, в связи с этим, общего количества детандерного воздуха, поступающего в колонну низкого давления 4 (см. фиг. 3) .

В результате применения изобретения за счет увеличения количества,.азотной флегмы на 3-45 и, примерно, на

2Ф количества пара в нижней части колонны повышается эффективность процесса разделения, т.е. увеличивается ко личество продуктов разделения при уменьшении числа действительных ректификационных тарелок.

Формула Изобретения

Способ разделения воздуха методом низкотемпературной ректификации, включающий предварительное разделение с получением жидкого воздуха и жидкого азота, их дальнейшее переохлаждение, расширение и окончательное разделение иа азот и кислород, отличаюшийся тем,-что, с целью повышения эффективности процесса.окончательного разделения, жидкий воздух расширяют до промежуточного давления, раэ деляют на жндкий.и газообразный пото ки, газообразный поток конденсируют, расширяют до давления. окончательного разделения и смешивают с жидким потоком, который предварительно расширяют до того же давления, и смесь направляют на окончательное разделение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Англии Ф 1199599, кл.Р,.4Р, 1967.

583355

Фиг.,7

Составитель В. Ивочкин

Техред И.Цупа Корректор И.Гоксич

Редактор О. Иванова

Филиал ППП Патент ., r. Ужгород, ул . Проектная, 4

Закаэ 4879/49 Тираж 701 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Иинистров СССР по делам изобретений и открытий

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