Способ получения кислорода очищенного от влаги

. лиотвИ х1

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Iiii634074

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12.04.76 (2l) 2345164/23-26

2 (5l1 М. Кл.

F25 Х 3/04 с присоединением заявки рА

1 осудврственнмй комитет

Совета Министров СССР по делам нзобретеннй и открытий (531 ЙК 621.59 (088.8) (45) Дата опубликования описания u8.II тх

С. С. Петухов и A. И. Туманов (72) Автори изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОРОДА, ОЧИЩЕННОГО ОТ ВЛАГИ

Изобретение относится к холодильной технике, касается способов разделения воздуха методом ниэкотемпературной ректификации с получением кислорода, очищенного от влаги, н может быть использовано при конструировании новых воэдухораэделительных установок с насыпными регенераторами и реверс ивными теплообменникам и.

Известен способ получения кислорода, очищенного от влаги, включающий сжатие, охлаждение, низкотемпературную ректифи кацию воздуха с получением газообразного кислорода, разделение его на больший и меньший потоки, иэ которых больший поток подвергают нагреванию, например, в реверсивных теплообменниках или регенераторах со встроенными в них змеевиками, и дальнейшему увлажнению, а меньший поток— нагреванию и осушке 11).

Недостатком этого способа является необходимость использования большого количества дорогостоящих реверсивиых теплообменинков или регенераторов с насыпными н асадка ми (40% теплообменного оборудования).

Целью изобретения является снижение капитальных затрат.

Указанная цель достигается тем, что увлажненный поток кислорода .сжимают, осушают, охлаждают атмосферным воздухом и смешивают с осушенным. меньшим потоком кислорода, предварительно сжатым до того же давления.

Примерно 30% получаемого кислорода пропускают по непереключающимся реверсивным каналам или змеевикам регенераторов. Полученный таким способом кислород полностью очищен от паров влаги. Примерно т0 70 /0 получаемого кислорода направляют по переключающимся каналам реверсивных теплообмеиииков или но насадке регеиераторов, этот кислород на выходе из аппаратов имеет относительную влажность примерно 20%. ОдHBIIo, IIocKoJlbKQ H8 3ToA JIHHHH имеетсЯ MDKрый газогольдер, то кислород может быть полностью насыщен влагой. Сжатый в турбокомпрессоре до давления около 30 атм кислород оказывается также полностью насыщен газом. Этот кислород охлаждается

20 в переключающихся вымораживателях до температуры иа 2 — -3 выше температуры атмосферного воздуха и смешивается с сжатым сухим кислородом. После смешивания точка росы кислорода . всегда ниже темпе(23) Приоритет (43) Опубликовано 25.11.78.Бюллетень 34 4З

634074

Формула изобретения

3 ратуры окружающей среды, а конденсация воды в трубопроводах не будет происходить.

На чертеже представлена принципиальная схема воздухоразделительной установки для осуществления предлагаемого способа. S

Установка работает следующим образом.

Воздух, сжатый в компрессоре 1 до давления 0,4 — 0,55 Мпа, направляктт параллельно в два регенератора, один с дисковой насадкой 2, другой с насыпной насадкой 3, где его охлаждают до температуры насыще1О ния и о ищают от примесей. После регенераторов воздух подают в нижнюю ректификационную колонну 4, где его подвергают разделению на азот и обогащенный воздух.

Обогащенный воздух направляют в переохладитель 5 и после дросселировання подают в верхнюю ректнфикационную колонну б.

Газообразный азот из нижней ректификационной колонны 4 направляют в конденсатор-испаритель 7, где его конденсируют за счет испарения кислорода. Частью жидкого азота орошают нижнюю ректификационную колонну 4, другую часть используют в качестве флегмы в верхней ректификацнонной колонне 6, для чего азот переохлаждают в переохладителе 8.

Для компенсации холодопотерь установки часть возду ха (20 —, 250/а) расширяют в турбодетандере 9, предварительно подогревая его в теплообменнике 10. Воздух, отбираемый из середины регенераторов 2, очищают в адсорбере 11. Продукционный кисло.- ЗО род отбирается из нижней части верхней ректификационной колонны б. Примерно 40в/в кислорода направляют в змеевики регенераторов 3 или в непереключающиеся каналы реверсивных теплообменников и выводят в виде сухого кислорода. Однако 70% кислорода направляют по насадке насыпных регеиераторов 3 и выводят в виде влажного кислорода.

Весь азот направляют в азотные регенераторы 2 с дисковой насадкой, Влажный 40 кислород сжимают в турбокомпрессоре 12 и охлаждают в одном иэ переключающихся вымораживателей 13 до температуры на 2—

3 выше температуры окружакащей среды.

Охлаждение кислорода, конденсацию и вымораживание влаги из него производят эа счет теплообмена с атмосферным воздухом, который просасывается гаэодувкой 14 через вымораживатель 13. Второй вымораживагель 15 отогревают воздухом после газодувки 14. Кислород из выморажнвателя смешивают с сухим кислородом и подают потребителю.

Предлагаемый способ по сравнению с применяемым позволяет сократить число реверсивных теплообменников или регенераторов с насыпной насадкой и заменить их на более дешевые регенераторы с дисковой насадкой со снижением капитальных затрат примерно на 25 /О.

Способ получения кислорода, очищенного от влаги, включающий сжатие, охлаждение, низкотемпературную ректификацию воздуха с получением газообразного кислорода, разделение кислорода на два потока, больший нз которых нагревают н увлажняют, а меньший — нагревают и осушают, отличающийся тем, что, с целью снижения капитальных затрат, больший ноток кислорода после увлажнения сжимают, осушают, охлаждают воздухом и смешивают с осушенным меньшим потоком кислорода, предварительно сжатым до того же давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Установка разделения воздуха

Кар-30-4, КБ-0222. СхМТ, разработки

В Н И Икриоген маша. илиал

« Патент»,