Способ разделения воздуха

)5 Р 25 1,Ц 1) о Ы В НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВ КОМУ. СВИДЕТЕЛ ЬС 2(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА (57) Использование: установки разделения воздуха и очистка воздуха от примесей с ние помощью адсорбентов. Сущность изобретения: использование части продукционного Га- азота в качестве регенерирующего газа, пома- даваемого на регенерацию адсорбента притемпературе от (-16) до (-32) С и давлении Р=0,6 кгс/см . 1 ил. 1 табл,(2 1) (22) 680050/Об8.04.903.10,92. Бюлаучно-произгенмаш"рин, наев 56) 1 М 852 ельство СССРО, 1981,ное оборудова Авторское 032, кл, Е 2 Каталог "К Москва, 19 вид ЛЗ иоге б,с ие",Изобретение относится к химической промышленности, в частности к разделению воздуха, а именно к очистке воздуха от примесей с помощью адсорбентов,Известен способ разделения во включающий очистку воздуха на адсо тах с последующими регенерацией,адсорбента путем нагрева и охлаждения регенерирующим газом (1).Недостатком этого способа является дополнительный расход низкотемпературного холода на компенсацию тепла, выделившегося эа счет адсорбции азота при заполнении адсорбера и вносимого в блок разделения, и связанные с этим нарушения режима работы блока.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ разделения воздуха, реализованный в установке разделения воздуха, включающий очистку воздуха на адсорбентах, регенерацию адсорбента нагретым газом с последующим охлаждением, В этом способе подаваемый на разделездуха, рбенГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ние воздух очищается от примесеи на адсорбентах с последующей регене 1)ацией и охлаждением адсорбента, после че-о адсорбер заполняют до рабочего давления чистым воздухом и подают прямой поток воздуха (2).Недостатком известного способа вляется дополнительный расход низкотемпературного холода на компенсацин) тепла, вносимого в блок разделения за счет адсорбции азота при заполнении адсорбера и нарушение режима работы блока.Целью изобретения является повышение эффективности путем стабилизации разделения.Поставленная цель достигается тем, что в способе разделения вовздуха, включающем его очистку на адсорбентах с последующей регенерацией последнего путем нагрева и охлаждения регенериру)ющим газом и получение продукционных азота и кислорода под давлением. новым является то, что в качестве регенерирующего газа используют часть продукционноо азота, 1770690подаваемого на регенерацию адсорбента при температуре (-16) до (-32) С и давлении Р=0,6 кгс/см,Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна",При изучении других Известных технических решений в данной областитехники и проведении сопоставительного анализа признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, не были выявлены в них и поэтому они обеспечивают дан-. ному техническому. решению соответствие критерию "существенные отличия".На чертеже схематично показано устройство, в котором реализован заявляемый способ, где блок разделения 1 посредством трубопровода 2 связан с адсорберами 3 и 4, которые трубопроводом 5 соединены с компрессором 6. Блок разделения 1 трубопро-. водом 7 соединен с электронагревателем 8 и холодильником 9, Холодильник 9 трубопроводами соединен с дополнительной холодильной машиной. 10,П р и м е р конкретного выполнения, Адсорберы 3 и 4, на которых происходит очистка воздуха от примесей, заполнены адсорбентом типа КаХ,Цикл работы адсорбера включает в себя адсорбцию примесей из воздуха, сброс давления из адсорбера, регенерацию адсорбера, состоящую из нагрева и охлаждения адсорбента, повышение давления в адсорбере до рабочего, Далее цикл повторяется.Воздух после компрессора б с давлением б кгс/ам и температурой +20 С по трубоп роводу 5 подают в адсорбер 3 (адсорбент в адсорбере 4 регенерируют), где очищают воздух от примесей на адсорбентах. Очищенный воздух после адсорбера 3 по трубопроводу 2 подают в блок разделения 1, где в процессе низкотемпературной оектификации получают продукты разделения.Из блока разделения 1 чистый азот под давлением по трубопроводу 7 через электронагреватель 8 подают в адсорбер 4 для регенерации адсорбента, После регенерации производят охлаждение адсорбента тем же потоком чистого азота, только по трубопроводу 7 с давлением 0,6 кгс/см и2 температурой+5 - 10 С далее его направляют в холодильник.9, а электронагреватель 8 в это время отключен. Здесь чистый азот охлаждают потоком иэ дополнительной холодильной машины 10.Охлажденный чистый азот из холодильника 9.при дявлении 0.6 кгс/см и темпера 245 50 55 Формула изобретения Способ разделения воздуха, включающий его очистку на адсорбентах с последующей регенерацией последнего путем нагрева и охлаждения регенерирующим газом и получение продукционных азота и кислорода поддавлением, отл ич а ющийс я тем, что, с целью повышения эффективности путем стабилизации разделения, в качестве регенерирующего газа используют часть продукционного азота, подаваемого на регенерацию адсорбента при температуре от -16 -32 С и давлении 0,6 кгс/см . туре (-16) до (-32) С направляют на охлаждение адсорбента в адсорбере 4, Охлаждение адсорбера 4 ведут азотом при таком давлении и температуре, при котором адсорбционная емкость цеолита равна адсорбционной емкости воздуха при рабочем давлении и температуре. Такое охлаждение адсорбера ведут для исключенияадсорбции азота при зполнении его воздухом после охлаждения.В таблице приводим зависимость адсорбционной емкости цеолита МаХ по азоту при давлении б кгс/см в зависимости от температуры очищаемого воздуха и соот 15 ветствующие им температуры охлаждающего азота, обеспечивающие такую же адсорбционную емкость по азоту при давлении 0,6 кгс/см .Из .таблицы следует, что при рабочей 20 температуре воздуха 20 С требуется охладить адсорбент до температуры минус 20 С.При переохлаждении части продукционного азота до температуры выше минус 16 С при подаче воздуха будет происходить 25 адсорбция азота, что приведет к снижениюэкономичности способа.При переохлаждении части продукционного азота до температуры ниже минус 32 С тоже снижается экономичность спо соба. В переохлаждении части продукционного азота ниже минус 32 С нет необходимости, так как процесс очистки воздуха при температуре ниже 5 С не осуществляется и нет необходимости в увели чении адсорбционной емкости цеолита.Реализация способа обеспечивает стабилизацию охлаждения адсорбента и при подаче воздуха не происходит адсорбция азота и нагрев адсорбента эа счетад сорбции, что позволяет увеличить, за счетстабилизации режима установки, производительность установки разделения воздуха на 5-7%,каз 3729 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгброд, ул.Гагарина, 10