Установка для обогащения криптоно-ксенонового концентрата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 25 ,13 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАГЕН ургический комом кокозводствороение" епршино БОГАЩЕНИЯ КОНЦЕНТРАГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Использование: изобретение относится к области разделения воздуха методом низкотемпературной ректификации и может быть использовано в воздухоразделительных установках. Сущность изобретения; установка снабжена трубопроводом 4 с вентилем, соединяющим концентратор и конденсатор 7 жидкого кислорода по пару с образованием циркуляционного контура, а концентратор выполнен в виде сужающегося по диаметру змеевика 1 и имеет расширительный патрубок 2, в котором установлена ректификационная тарелка 6, причем нижняя поверхность змеевика 1 выполнена рифленой. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.35 40 50 55 Изобретение относится к области разделения воздуха методом ниэкотемпературной ректификации и может быть использовано на действующих и проектируемых воздухоразделительных установках.Изобретение направлено на сокращение потерь криптона и ксенона, снижение себестоимости производства этих газов, на стабилизацию процесса обогащения криптона и повышение доли криптона и ксенона в концентрате.Известен испаритель-конденсатор для увеличения мольной доли криптона в первичном криптоновом концентрате,В известном испарителе объемная доля криптона в первичном криптоновом концентрате ПКК) составляет 0,1-0,2 6 и ограничена . предельно-допустимым содержанием углеводородов в поступающей в испаритель жидкости. Существующиемощности по переработке концентрата в криптоно-ксеноновую смесь не способны переработать весь вырабатываемый на предприятиях ПКК, Поэтому значительнуючасть ПКК сбрасывают в продукционный кислород, Низкая доля криптона в ПКК приводит к увеличению энергозатрат на компремирование, адсорбцию, очистку при переработке концентрата в кпиптоно-ксеноновую смесь. Недостатком известного испарителя является также сложность стабилизации уровня в отделителе жидкости,С целью исключения недостатков известного аппарата предложена установка для обогащения ПКК с 0,05-0,1 до 1-3 об,о криптона, Основой установки является змеевик, трубопровод которого сужается по ходу движения в нем кипящей жидкости, Верхний широкий конец змеевика снабжен расширенным патрубком, в который вреза-, ны:трубопровод с вентилем и расходомером, соединяющие по пару змеевик с испарителем-конденсатором или его отделителем жидкости;напорный жидкостной трубопровод с гидрозатвором,Такое соединение аппаратов в контур обеспечивает циркуляцию пара и жидкости в контуре, Функцию насоса в контуре выполняет напорный жидкостной трубопровод с гидрозатвором. К нижнему узкому конЧУ змеевика подключен трубопровод продукционного обогащенного криптонового концентрата. В расширенном верхнем патрубке змеевика под патрубком ввода жидкости располагают по крайней мере одну ректификационную тарелку, что значительно снижает долю криптона в отходящем 5 10 152030 иэ змеевика паре и сокращает потери криптона с этим паром.Отличительной чертой змеевика является рифление его нижней поверхности для медленного продвижения жидкости по рифам днища змеевика. При движении среди рифов кислород успевает испариться из жидкости, и доля криптона в остатке жидкости значительно возрастает,Предложенная и описанная выше в статическом состоянии установка изображена на чертеже и содержит сужающийся змеевик 1, нижний узкий конец которого соединен с линией обогащенного ПКК. Верхний расширенный конец змеевика заканчивается расширенным патрубком 2 с ректификационной тарелкой б, В расширенный патрубок 2 врезан напорный трубопровод 3 с гидрозатвором 8, а также паропровод 4 с расходомерным участком 5 и вентилем. Таким образом, конденсатор-испаритель 7, напорный трубопровод 3 с гидрозатвором 8, верхний расширенный патрубок 2 змеевика и трубопровод 4 с расходомером 5 и вентилем составляют контур, циркуляцию в котором осуществляют с помощью столба жидкости в напорном трубопроводе 3.Установка обогащения криптона работает следующим образом.Остатки жидкого кислорода иэ испарителя 7 по напорному трубопроводу 3 и гидрозатвору 8 подают в расширенный патрубок 2, из которого жидкость через ректификационную тарелку б стекает в сужающийся змеевик. На рифах змеевика кислород в основном выпаривают. В последних каплях жидкости концентрация криптона, ксенона и углеводородов максимальна, Эти остатки жидкости испаряют нацело и выводят через узкую нижнюю часть змеевика в виде обогащенного ПКК с содержанием криптона до 3 об. .В змеевике 1 жидкость кипит эа счет подачи тепла от воды, поступающей в сосуд по трубопроводу, Образовавшийся в змеевике пар движется навстречу стекающей кипящей жидкости и через тарелку 6, расширеннь 1 й патрубок 2, расходомер 5, вентиль по трубопроводу 4 возвращается в испаритель жидкого кислорода 7. При встречном движении жидкость и пар вступают в теплообмен, при котором криптон иэ пара переходит в жидкость, а кислород - наоборот. На ректификационной тарелке пар окончательно отмывают от криптона и ксенона свежей, поступающей на тарелку, жидкостью. В результате потери криптона из концентратора снижаются до равновесных,1775029 Составитель А.ПолионовТехред М,Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор Заказ 3947 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения1, Установка для обогащения криптоноксенонового концентрата, получаемого из воздуха методом низкотемпературной ректификации, содержащая испаритель 5 жидкого кислорода, подсоединенный по остатку жидкости напорным трубопроводом с гидрозатвором к обогреваемому водой концентратору с линией отбора обогащенного концентрата, отличающаяся тем,что, 10 с целью сокращения потерь криптоно-ксеноновой смеси, снижения себестоимости и стабилизации процесса обогащения, установка снабжена трубопроводом с вентилем, соединяющим концентратор и испаритель 15 жидкого кислорода по пару с образованием циркуляционного контура, а концентратор выполнен в виде сужающегося по диаметру змеевика, причем, широкий конец последнего подключен к напорному трубопроводу через расширенный пэтрубок, а его узкий конец - к линии отбора обогащенного концентрата.2. Установка по и, 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что в расширенном патрубке змеевика ниже точки подсоединения напорного трубопровода установлена по крайней мере, одна ректификационная тарелка, а нижняя поверхность змеевика выполнена рифленой,