Установка разделения воздуха

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(51)25 Л 3/04 БРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ ов,Ю. П, Блазенко, Н. Ф. Ва 633 оборудование,МАШ,МашиноГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(54) (57) УСТАНОВКА РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА, включающая верхнюю и ниж.ЯО 1011965 нюю ректификационные колонны, конденсаторы и дефлегматор, соединенный с нижней колонной и конденсатором, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения степени чистоты неоно-гелиевой смеси, она снабжена двухступенчатым эжектором и дополнительным дефлегматором, причем всасывающий патрубок первой ступени эжектора соединен трубопроводом с паровым пространством дополнительного дефлегматора и нижней колонной, всасывающий патрубок второй ступени эжектора соединен трубопроводом с нагнетательным патрубком первой ступени эжектора и нижней колонной, а нагнетательный патрубок второй ступени эжектора - с верхней колонной. Г/Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в металлургической и химической промышленности,в частности в воздухоразделительных установках.Известна установка для разделения газовой смеси путем двухступенчатой низкотемпературной ректификации, содержащая верхнюю и нижнюю ректификационную колонныи конденсатор 1.Известная установка не позволяет получить технически чистую неоно-гелиевуюсмесь.Известна также установка разделениявоздуха, включающая верхнюй и нижнююректификационные колонны, конденсаторыи дефлегматор, соединенный с нижней колонной и конденсатором 2.Данная установка предусматривает получение неоно-гелиевой смеси концентрациейне более 40% и требует значительных энергозатрат.Целью изобретения является снижениеэнергозатрат и повышение степени чистотынеоно-гелиевой смеси,Поставленная цель достигается тем, чтоустановка разделения воздуха, включающаяверхнюю и нижнюю ректификационные,колонны, конденсаторы и дефлегматор, соединенный с нижней колонной и конденсатором,снабжена двухступенчатым эжектором и дополнительным дефлегматором, причем всасывающий патрубок первой ступени эжектора соединен трубопроводом с паровым пространством дополнительного дефлегматора инижней колонной, всасывающий патрубоквторой ступени эжектора соединен трубопроводом с нагнетательным патрубком первойступени эжектора и нижней колонной, а нагнетательный патрубок второй ступени эжектора - с верхней колонной. При такой конструкции кипение хладагента (азота) в дефлегматоре осуществляется при давлении 0,125 ата и появляется возможность осуществить конденсацию смеси азот-неон-гелий до концентрации 98/ что еоответствует концентраци технически чистой неоно-гелиевой смеси. 113035, Москва, Ж - ,35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4конденсаторов 3 и 4 соединена со сборником 7 нижней колонны 2. Всасывающий патрубок первой ступени 8 двухступенчатого эжектора соединен трубопроводамипервой ступени 8 двухступенчатого эжектора соединен трубопроводами 9 и 10 с паровым пространством дополнительного дефлегматора 6 и с нижней колонной 2.Всасывающий патрубок второй ступени 11 эжектора соединен трубопроводами 12 и 13 с нагнетательным патрубком первой ступени 8 эжектора и нижней колонной 2, а нагнетательный патрубок второй ступени 11 эжектора соединен посредством азотного трубопровода 14 с верхней колонной 15.15 Установка работает следующим образом.Сжатый воздух очищается от примесей иохлаждается в теплообменнике 1, поступаетв нижнюю колонну 2, где разделяется наазотно-неоно- гелиевую смесь и жидкость, обогащенную кислородом и газообразным20 азотом.Азотно-неоно-гелиевая смесь в виде паров поступает в полость конденсации конденсатора 3, а затем в полость конденсации конденсатора 4 и в ней конденсируется почти25 полностью, Относительно небольшая частьгазовой смеси с содержанием до 3-5% неона и гелия отбирается из полости конденсации конденсатора 4 и направляется в дефлегматор 5, где в межтрубном пространстве кипит азот при давлении, соответствующем давЗ 0 лению в верхней колонне 13, затем обогащенная до 40/о неоно-гелиевая смесь из дефлегматора 5 направляется в дополнительный дефлегматор 6, где очищается до концентрации, равной 98% .Жидкий азот из полости конденсации конЗ 5 денсаторов 3 и 4 и дефлегматора 5 сливается в сборник 7 нижней колонны 2.Давление кипения в дополнительном дефлегматоре 6 устанавливается в зависимости от требуемого состава неоно-гелиевой смеси при помощи первой ступени 8 и второй сту 40 пени 11 эжектора.Часть газообразного азота из колонны 2делится на два потока, которые поступают на всос эжектора, Первая ступень 8 эжектора по линии всасывания сообщается с паНа чертеже схематически изображена 4 ровым пространством дополнительного дефпредлагаемая установка. легматора 6, создавая вакуум (Р = 0,125 ата)Установка включает теплообменник 1, сое- Пары азота из парового пространства додиненный с нижней колонной 2. Колонна 2 полнительного дефлегматора 6 сжимаются в в своей верхней части соединена трубопро- эжекторе расширяющимся газообразным водом с полостью конденсации конденсато- азотом до давления в верхней колонне и возра 3 и последовательно с полостью конден- с 0 вращаются в верхнюю колонну 15.сации конденсатора 4 и межтрубным про- В установке обеспечивается получение странством дефлегматора 5 и дополнитель- технически чистого продукта и значительное ного дефлегматора 6. Полость конденсации снижение энергозатрат.Составитель А. СоколоваРедактор Н. Горват Техред И. Верее Корректор А. ИльинЗаказ 2736/46 Тираж 528 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо дела м изобретений и открытий