Способ разделения воздуха

(515 Е 25,3 3/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 13(71) Московский институт химического машиностроения(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 223826, кл. Р 25 3 3/04, 1978,(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХАЩ Изобретение может быть использованов химической промышленности, металлургии, гаэопереработке, Цель изобретения со.Ы 2, 1626062 А 1 стоит в снижении энергозатрат на разделение воздуха. Воздухоразделительная установка состоит из теплообменников 1, 2 и 3, блока 4 комплексной очистки воздуха, турбодетандера 5, ректификационной колонны 6 с кубом 7, холодного компрессора 8, кислородной и азотной газодувок 9 и 10, глухой тарелки 11, вентилей 12 и 13, магнитов 14 на поверхности кубовой жидкости. С целью понижения давления кислородной кубовой жидкости пар отсасывается кислородной газодувкой 9, магниты 14, втягивая кислород, создают и поддерживают разрежение в кубовой жидкости. 1 ил,1626062 Составитель Н. ЛобановТехред М,Моргентал Корректор М, Демчик Редактор Н. Бобкова Заказ 269 Тираж 322 ПодписноеВНИИЧИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям,при ГКНТ СССР113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 Производсгвенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Изобретен.е ото осится к области химической технологии и может быть использовано в химической, нефтехимической, газовой промышленносги и металлургии,Целью изобретения является снижение энергозатрат на сжатие разделяемого воздуха эа счет повышения эффективности работы узла конденсатора-испарителя воздухоразделительной установки путем снижения давления жидкого кислорода и пара,На чертеже показана установка, реализующая способ разделения воздуха,Установка состоит из тэплообменников 1-3, блока 4 комплексной очистки воздуха, турбодетандера 5, ректификационной колонны 6, куба 7 колонны, холодного компрессора 8, газодувок для кислорода 9 и азота 10, глухой тарелки 11. перепускного 12 и дроссельного 13 вентилей, магнитов 14.Способ осуществляется следующим образом.Воздух, сжатый до давления 2, 4 бар, охлаждается и частично очищается в теплообмен нике (регенераторе) 1, проходит окончательную очистку в низкотемпературном блоке 4 комплексной очистки, охлаждается до состояния, близкого к,сухому насыщению в теплообменнике 2 и, расширяясь в турбодетандере 5 до атмосферного давления, направляется на ректификацию в колонну 6, Час гь отбросного азота из верхней части колонны 6 в количестве 0,35 м /мз з воздуха скил аегся при состоянии сухого насыщения о 1 1 до 3,5 бар холодным компрессором 8, направляется в теплообменник 3, где отдает теплоту скатия и конденсации кипящему кислороду при разности температур между азотом и кислородом 2 К). Полученный газообразный кислород выводится из ВРУ ( 0,2 м /м воздуха), сконденсироз званный азот и дается на орошение колонны в виде флсгмы через дроссельный вентиль 13, Обратными холодными потоками азота и кислорода, выводимыми иэ ВРУ, происходит охлаждение прямого потока воздуха в теплообменниках 2 и 1, Для ком.пенсации гидравлических сопротивлений азотной и кислородной линий и ректификационной колонны служат кислородная газодувка 9 и азотная газодувка 10, работающиепри температуре окружающей среды. Кислородная жидкость, имеющаяся на глухойтарелке 11, эа счет гидравлического напора5 и разности давлений дросселируется в куб7 через вентиль 12, Для понижения гидравлического давления в кубовой кислороднойжидкости на ее поверхности установленымагниты (электро- или постоянные), кото 10 рые, втягивая в межмагнитное пространство жидкий кислород, создают необходимоепонижение давления в остальном обьемежидкости. Величина понижения давления вкислородной жидкости зависит от величины15 напряженности магнитного поля, Например, при напряженности магнитного поляН=ЗО кЭ сила втягивания в межмагнитноепространство жидкого кислорода превышает его массу е 8 раз. Что касается парового20 пространства, то сила магнитного воздействия на кислород примерно на три порядкаменьше, что следует из соотношения егоплотностей: жидкой и паровой фаз, поэтому ее воздействием можно пренебречь.25 Использование предлагаемого способаразделения воздуха позволяет по сравнению с существующими ВРУ резко сократитьрасход электроэнергии, существенно снизить металлоемкость аппаратов и коммуни 30 каций иэ-за снижения общего давлениясжатия и разделения воздуха почти в 2 раза,упростить схему ВРУ, так как не нужна колонна предварительного разделения воздуха, уменьшить габариты ректификационной35 колонны, так как при понижении давленияректификации уменьшается количество необходимых теоретических и действительных массообменных тарелок,Формула изобретения40 Способ разделения воздуха путем егосжатия, очистки, снижения с последующимвоздействием магнитным полем и низкотемпературной ректификации в колонне сполучением парообразного и жидкого кис 45 лорода, отличающийся тем,что,сцелью уменьшения энергозатрат и снижения давления в контуре, на жидкий кислород воздействуют магнитным полем, впарообразный кислород декомпримируют50 после ниэкотемпературнойректификации.