Способ разделения воздуха

СОЮЗ СОВЕТСНИХМЦВМРЕЕШРЕСПУБЛИН 1191 10в н ка (8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(7 1) Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности(54)(57) ГПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХАс получением газообразного,или жидкого кислорода или жидкого азота,включающий предварительное охлаждение потока сжатого воздуха в азотно 11 Г 25 Р 3/04 В 01 П 53/02 одяном испарительном холодильнике, через который пропускают одну часть сухого отходящего азота, очистку воздуха путем адсорбции с регенерацией адсорбента другой частью сухого отходящего азота и разделение воздуха ректийикацией, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижеия удельного расхода энергии, через азотно-водяной холодильник пропусют большую часть сухого азота5-907), а затем этот поток используют для регенерации адсорбента на стадиях нагревания и охлаждения.Изобретение относится к техникеразделения воздуха методом глубокого охлаждения, в частности к способу разделения воздуха по цикламсреднего или высокого давления с1предварительным азотно-водянымохлаждением сжатого воздуха и адсорбционной очисткой от примесей.Известно, что при разделении воздуха по указанному способу одну 10часть сухого отходящего азота испрль"эуют в азотно-водяном холодильнике,а другую - для регенерации адсорбционного блока. Применение цеолитовых блоков очистки, потребляющих 15для регенерации повышенные количества азота (0,35 - 0,45 моль М на1 моль переработанного воздуха вместо 0,15-0,2 моль И на 1 моль переработанного воздуха для алюмогелевых 20и силикагелевых блоков), не обеспечивает эффективного использованияаэотноводяных холодильников, таккак при расходе азота менее 0,6 мольИ на 1 моль переработанного воздуха 25охлажцение становится незначительным и появляется необходимость применения дополнительных холодильныхустановок,Целью изобретения является снижение удельного расхода энергии,возможность использования цеолитовыхблоков и однавременно обеспечениеэАЬективной работы азотно-водяногохолодильника. Это достигается темф 35что большую часть сухого азота (0,700,75 моль М на 1 моль переработанного воздуха) направляют в азотноводянои холодильник, а затеи используют увлажненный поток для регенерации адсорбента при отсутствиинепосредственного контакта, например,пропуская его через рубашку адсорбера. Оставшаяся часть сухого азотаслужит главным образом дпя удаления десорбированныхпримесей иохлаядения адсорбента на заключительном этапе регенерации..Так как через азотно-водяной холодильник проходит повышенное коли 50чество азота, то его работа существенно улучшается и может быть достигнуто охлаждение сжатого воздуха до 5-7 С. Процесс регенерации такжеозначительно ускоряется, так как увеличивается количество азота, направляемого в блок очистки.На чертеже представлена схема воэдухоразделительной установки для реализации описываемого способа.Установка содержит воздушный компрессор 1, азотно-водяной холодильник 2 с влагоотделителем 3, блок адсорбционной осушки и очистки воздуха с адсорберами 4 и 5, подогреватель азота с секциями 6 и 7, поршневой детандер 8 и блок 9 разделе" ния воздухаАтмосферный воздух сжимают в компрессоре 1,охлаждают в холодильниках компрессора и направляют в нижнюю часть азотно-водяного холодильника 2, где его,охлаждают водой, поступающей из верхней части холо-. дильника. После отделения сконденсировавшейся влаги во влагоотделителе 3 воздухидет в один из двух попеременно работающих адсорберов 4 или 5, а затем - в блок 9 разделения и в поршневой детандер 8.Выходящий из блока разделения сухой азот разделяют на две части, большую из которых по линии 10 подают в верхнюю часть азотно-водяного холодильника 2 с низким гидравлическим сопротивлением, например с сото; вой или щелевой насадкой, и за счет испарительного эбкЬекта охлаждают поступающую по линии 11 воду. Увлажненный азот по линии 12 направляют в секцию 6 подогревателя азота, а затем пропускают через рубашку 13 или 14 одного иэ адсорберов и выбрасывают в атмосферу по линии 15 или 16. Иеньшую часть сухого азота по линии 17 направляют в секцию 7 подогревателя, а затем пропускают через пой адсорбента 4 или 5 и выбрасывают в атмосферу по линии 18 или 19. Воду иэ азотно-водяного холодильника удаляют по линии 20. На заключительном этапе регенерации окончательное охлаждение производят только потоком холодового сухого азота.