Способ совместного получения газообразных и жидких компонентов воздуха

/встаън 1тзнттоо-тецт,-,м/ 1 и 16400 У о и и с А Йъ-к Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 30,01,79. Бюлл (45) Дата опубликования описани Государственный комитет СССРеньо делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ И ЖИДКИХ КОМПОНЕНТОВ ВОЗДУХА1Изобретение относится к области разделения воздуха методом низкотемпературной ректификации и применяется в основном в установках разделения воздуха большой производительности.Известен способ совместного получения газообразных и жидких компонентов воздуха методом низкотемпературной ректификации, включающий охлаждение перерабатываемого воздуха продуктами разделения, разделение воздуха перед ректификацией на два потока, один из которых расширяют в детандере, и ректификацию с отводом части азота в детандерный холодильный цикл.Недостатком известного способа является повышенный расход энергии,Целью изобретения является уменьшение расхода энергии.Поставленная цель достигается тем, что второй поток перерабатываемого воздуха перед ректификацией расширяют путем дросселирования и охлаждают продуктами разделения воздуха, а на охлаждение всего перерабатываемого воздуха перед расширением подают дополнительно азот детандерного холодильного цикла.На чертеже представлена схема установки для реализации предлагаемого способа.Установка включает турбокомпрессор 1 н поршневой компрессор 2 для сжатия воздуха, теплообменники 3 - 6 для охлаждениявоздуха, влагоотделитель 7 и цеолитовыйблок 8 для очистки от влаги, углекислотыи других примесей, турбодетандеры 9 и 105 для расширения воздуха и азота, циркуляционный компрессор 11 для сжатия азота, теплообменник холодильной установки12 для охлаждения азота, узел ректификации 13 и газодувку 14 для сжатия воздуха.10 Воздух, сжатый в турбокомпрессоре 1,дожимается в поршневом компрессоре 2 додавления 60 - 150 кгс/см, охлаждается впредварительном теплообменнике 3 и черезвлагоотделитель 7 направляется в цеолито 15 вый блок очистки, где очищается от влаги,углекислоты и других примесей,Очищенный воздух, охлажденный в теплообменнике 4, разделяется на две части:большая часть расширяется в турбодетан 20 дере 9 до давления нижней колонны узларектификации, меньшая - ожижается втеплообменнике 5, дросселируется и поступает в узел ректификации 13. Газообразный азот, выходящий из узла ректифика 25 ции, разделяется на два потока: одна частьподогревается в теплообменнике 5, смешивается с азотом, выходящим из турбодетандера 10, и нагревается последовательно втеплообменниках 4 и 3, другая подогреЗО вается в теплообменниках 6 и 3. После вы645007 10 Заказ 2702/1 Подписно аж 620 зд.141 Типография, пр. Сапуно 3хода из узла теплообмена часть азота поступает в циркуляционный компрессор 11, где сжимается до давления 6 - 10 кгс/см, остальная выводится из установки и может быть использована как продукт разделения.Азот после циркуляционного компрессора 11 охлаждается в теплообменнике холодильной установки 12 и разделяется на два потока; один поток охлаждается в теплообменнике 6 и поступает в нижнюю колонну узла ректификации 13, другой расширяется в турбодетандере 10 до давления обратного потока азота из теплообменника 5.Из узла ректификации выводятся жидкий кислород, жидкий и газообразный азот и жидкий аргон, Ввод части циркуляционного азота через теплообменник 6 позволяет получать одновременно чистый кислород, аргон и азот. В случае, если мощность снимается не на электрогенератор, а на газодувку 14 (на чертеже показано пунктирными линиями) воздух, выходящий из компрессора, дополнительно сжимается в газо. дувке 14 до давления 60 - 150 кгс/см. Из газодувки воздух поступает в теплообменник 3. Далее процесс происходит аналогично вышеописанному. Возможен случай, когда часть азота из цпркуляционного теплообменника 6, минуя теплообменник холодильной установки 12 (на чертеже показано пунктирными линиями) в этом случае 5 обратный поток азота из теплообменника 6поступает в линию всасывания компрессора 11. формула изобретения Способ совместного получения газообразных и жидких компонентов воздуха методом низкотемпературной ректификации, включающий охлаждение перер абатываемо го воздуха продуктами разделения, разделение воздуха перед ректификацией на два потока, один из которых расширяют в детандере, и ректификацию с отводом части азота в детандерный холодильный цикл, 20 отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода энергии, другой поток перерабатываемого воздуха перед ректификацией расширяют путем дросселирования и охлаждают продуктами разделения воздуха, 25 а на охлаждение всего перерабатываемоговоздуха перед расширением подают дополнительно азот детандерного холодильного цикла.