Способ разделения воздуха

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, свид-ву(М) Заявлено 2204.74 (21) 2017556/23-2 б Союз Советских Совтиалнстнческих Республик(51) М. Кл. Р 25 Х 3/04,с присоединением заявки М Гаврдврвтваннн 1 номнтвт Фаната Мннлотрав вбаР на данае наоарвтаннй н атнрытнЯ(43) Опубликовано 051277.Бюллетень М 45 (45) Дата опубликования описания 131277,(5 З) УДК 621,593(088,8)(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА Изобретение относится к ниэкотемпературной техника разделения трудноконденсируемых газов и касается спосо. ба разделения воздуха путем низкотемпературной ректификации с получением 5 азота и кислорода, используемых во многих областях народного хозяйства,Известен способ разделения возду" ха методом низкотемпературной ректиФикации, включающий предварительное 10 разделение с получением жидкого воэдуха и жидкого азота, их дальнейшее переохлаждение, расширение и окончательное разделение на азот и кислород18Недостатком известного способа раз деления является то, что процесс ректификации при окончательном разделении воздуха на азот и кислород прохо дит при различном, не,совсем благопри"э 0 ятном соотношении между жидкостью и паром, Так в верхней концентрационной части колонны ощущается недостаток флегмы, а в нижней части - недостаток пара.йТакое неравномерное распределение Флегмового отношения, вызванное применяемым технологическим процессом разделения, приводит к увеличению числа ректнфикационных тарелок, как след З 0 ствие, к увеличению высоты колонны, ик ухудшению коэффициента извлеченияпродуктов разделения.,Целью изобретения является повышение эффективности процесса окончательного разделения.Поставленная цель достигается тем,что жидкий воздух расширяют до промежуточного давления, разделяют на жидкий и газообразный потоки, газообразный поток конденсируют, расширяют додавления окончательного разделения исмешивают с жидким потоком, которыйпредварительно расширяют до того жедавления, и смесь направляют на окончательное разделение.На фиг. 1-3 представлены схемы реализации предлагаемого способа разделения воздуха,Пример выполнения способа.Жидкий азот (см, фиг. 1), нрошед.ший теплообменник 1, первохлаждают вспециальном переохладителе 2 эа счетиспарения части жидкого воздуха припониженном давлении и подают черезвентиль 3 на разделение в колонну низкого давления 4. Отвод паров испарившейся в переохладителе части жидкоговоздуха, поступающей иэ колонны через вентиль 5, осуществляют за счетиспользования энергии сжатого воздуха в эжекторе 6 при его расширении до давления колонны низкого давления.После переохлаждения жидкого воздуха в переохладителе 21 и расширения его б до промежуточного давления в эжекторе 6 образующуюся парожидкостную смесь направляют в отделитель пара 7, где производят разделение смеси на жидкий и газообразный потоки, иэ которых газообразный поток конденсируют кипящим кислородом в конденсаторе 8, через вентиль 9 расширяют до давления окончательного разделения и смешивают с жидким потоком, предварительно расширив р шимся до того же давления в вентиле 10, и направляют в колонну низкого дазления на окончательное разделение на азот и кислород.аВ отличие от схемы на Фиг, 1, где расширение жидкого воздуха до промежуточного давления производят в эжекторе 6, предусмотрен вариант осуществлениярасширения в дроссельном вентц ле 11 (см, Фиг. 2).В Качестве одного из вариантов выполнейия способа предусмотрен также подогрев паров жидкого воздуха нри понижении его давления до промежуточно- ., го значения в теплообменнике 12 н раС- ширения их до давления окончательного разделения в турбодетандере 13 для увеличения холодопроиэводительности воздухораэделительных установок и уменьшений, в связи с этим, общего количества детандерного воздуха, поступающего в колонну ниэного давления 4 (см. Фиг. 3).В результате применения изобретения за счет увеличения количества, азотной флегмы на 3-45 и, примерно, на 2 количества пара в нижней части колонны повышается эффективность процесса разделения, т.е. увеличивается ко личество продуктов разделения при уменьшении числа действительных ректиФикационных тарелок.Формула ИзобретенияСпособ разделения воздуха методом низкотемпературной ректификации, вклю" чающий предварительное разделение с получением жидкого воздуха и жидкого азота, их дальнейшее переохлаждение, расширение и окончательное разделение иа азот и кислород, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса.окончательного разделения, жидкий воздух расширяют до промежуточного давления, раз деляют на жидкий и газообразный пото ки, газообразный поток конденсируют, расширяют до давления окончательного разделения и смешивают с жидким потоком, который предварительно расширя" ют до того же давления, и смесь направляют на окончательное разделение.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент Англии Ю 1199599, кл.Р 4 Р, 1967.Вака 01 Подп мнтета Совета Минос етений и открытий Раушская наб., д. 4 Тираж ударственного ко по делам иэоб Москва, Ж, ноеов СССР 113 5 филиал ППП Патент., г. Ужгород, ул. Проектная,Фиг. РСоставитель В. Ивочкин едактор О. Иванова Техред М.Цупа Корректор И.Ро