Способ разделения воздуха

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 39) ОИ 51)5 Р 25 Л 3/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЙФ сюи 7 ФРА Г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРйф 832273, кл. Р 25 Ю 3/04, 1981.(57) Изобретение относится к криогенной технике и позволяет увеличитьсуммарную производительность по аргону из двух совместно работающих воздухоразделительных установок, Отбираемая из верхней колонны (К) 1 первойустановки (У) аргонная фракция обогащается в К 3 до содержания аргона15-30, конденсируется в конденсаторе 4 и по трубопроводу 12 подаетсяв аргонную К 17 второй У, из которойсырой аргон отводится по трубопроводу 23, 1 ил.Изобретение относится к криогеннойтехнике, в частности к воздухоразделительным установкам дпя получениякислорода, азота и аргона.Цель изобретения - увеличение про 5изводительности по. аргону.На чертеже представлена комбинированная схема системы из первой и второй совместно работающих воздухораз 1 Оделительных установок дпя осуществления предлагаемого способа.Система содержит в первой установке верхнюю 1 и нижнюю 2 колонны, колонну 3 обогащения аргонной Фракции15,конденсатор 4 и трубопроводы 5-14. Вовторой установке система содержитверхнюю 15 и нижнюю 16 колонны, аргонную колонну 17 и трубопроводы,18-23.20Установки работают следующим обра,зом.По трубопроводам 5 и 18 воздух подают на разделение в колонны 2 и 16,Из верхней колонны 1 первой установки отбирают аргонную фракцию и потрубопроводу 9 направляют в колонну3 обогащения аргонной фракции, в коч,торои происходит разделение на жидкую Фракцию, возвращаемую в колонну30,1, и на обогащенную до содержания,15-301 по аргону фракцию, сжижаемуюв конденсаторе 4, установленном наверхнем уровне установки,Конденсацию паров в конденсатореколонны 3 и в конденсаторе 4 осуще- З 5ствляют испарением кубовой жидкости,отбираемой из нижней колонны 2 потрубопроводу 6, Пары кубовой жидкости направляют в верхнюю колонну 1по трубопроводам 13 и 14, 40Жидкую обогащенную фракцию под гидростатическим напором подают в среднюю часть аргонной колонны 17 второйустановки на тарелку с равным содерканием аргона в жидкости.45Получение аргона в установке осуществляют известным способом. Аргонную Фракцию отбирают из верхней колонны 15 по трубопроводу 21 и подвергают ректификации в аргонной колонне17, в результате чего получают жидкую аргонную фракцию, возвращаемуюв верхнюю колонну 15, и аргон, отводимый по трубопроводу 23. Флегма вколонне 17 образуется за счет испарения кубовой жидкости, Отбор кислорода из установок осуществ.пяют из нижнейчасти верхних колонн 1 и 15 по трубо где количество передаваемогохолода;теплосодержание воздуха,поступающего в установку1;теплосодержание жидкойобогащенной аргонной фракции, выводимой из установки 1 в установку 11; проводам 8 и 19. Азот отбирают изверхней части тех .же колонн 1 и 15по трубопроводам 7 и 20 соответственно.Полуцение аргонной фракции в верхней колонне первой, установки и еепереработку в колонне 3 обогащенияаргонной фракции осуществляют известным способом. Однако содержание аргона повышается лишь до величины 15 о300, что позволяет реализовать процесс, например, при 6-15 теоретических тарелках в колонне 3, Для получения "сырого аргона" (954 аргона и 43кислорода) необходимо 40-50 тарелок.Это позволяет получать аргон при меньших капитальных затратах. При конденсировании обогащенной аргонной фракции в конденсаторе 4, установленномна верхнем уровне установки, создается перепад высот между точками отбора фракциииз первой установки и подачи ее во вторую, Созданный гидростатическим напором передаваемойжидкости перепад давлений необходимдля преодоления сопротивления коммуникаций и регулирования количествапередаваемой жидкости,Предлагаемый способ позволяет извлечь аргон из сырья первой установки и передать его во вторую установку. Помимо этого, достигается побочный эффект - отвод аргона из верхней колонны 1 воздухоразделительнойустановки повышает выход кислородана 3-54. Вторым побочным эффектомявляется передача с жидкой аргоннойфракцией во вторую установку значительного количества холода, что улучшает технологический режим работыэтой установки,Количество холода, передаваемогоиз установки 1 в установку 11, регулируется изменением содержания аргонав обогащенной аргонной. Фракции и рассчитывается по формулеф 111553804 Ф количество жидкой аргонной фракции (количество Флегмы в колонне обогащения ар" гонной Фракции);содержание аргона в газообразной аргонной фракции; ф( 12 Ф ффгф (У Г Х Ф ) ф 1 (УАру др уЪ;. где Ф гу фХ Лру Формула изобретения Способ разделения воздуха в двухсовместно работающих воздухораздеСоставитель И.ТайдаковТехред Л.Сердюкова Корректор В.КабацийРедактор А,Огар Заказ 449 Тираж 451 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент, г.ужгород, ул.Гагарина, 101 количество жидкой аргонной фракции (количество флегмы в аргонной колонне второй установки)15 содержание аргона в газообразной аргонной фракциию второй установки;содержание а р гона в жидкой аргонной фракции, возвраща- О емой в верхнюю колонну второй установки;содержание аргона в отводимом аргоне.25 6 ф Х " - содержание аргона в жидкой аргонной фракции; фо 6 Х - содержание аргона в обогащенной фракции. Суммарная выработка аргона рассчивается по формуле. фк фо 6 фглительных установках путем предварительного разделения в их нижних колоннах на жидкий азот и кубовую жидкость, получения в верхних колоннахкислорода и азота, отбора из верхнейколонны второй установки аргоннойфракции и получения из последнейсырого аргона в аргонной колонневторой установки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения производительности по сыромуаргону, из верхней колонны первойустановки также отбирают аргоннуюфракцию и направляют ее на ректификацию с получением обогащенной аргоном паровой Фракции, конденсируютпоследнюю и подают в среднюю частьаргоннай колонны второй установки,