Способ получения жидкого кислорода или азотаиз воздуха

 

I69082

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсниз

Социалистииеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 07 11.1961 (№ 696641/23-4) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Кл. 121, 14

121; 26

17о, 1

МПК С 011з

С Olb

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

2 1

Оп бти :оза! 11 i jji >966 1„о 1 с

УДК 661.937.2.002.2:

:621 — 136.4 (088.8) Дата опубликования описания 26.IV.1965

Авторы изобретения

Э. М. Юнович и Б. С. Салов

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО КИСЛОРОДА ИЛИ АЗОТА

ИЗ ВОЗДУХА

Способы получения жидкого кислорода илп азота в установках среднего давления известны. Это процессы Ж. Клода. Преимущество гурбомашин для подобных процессов хорошо известно так же, как и применение адсорбции и вымораживания для удаления примесей из воздуха и других газов. Однако для осуществления ",çâåñòêüï спосооов применяют сложное оборудование, а также расходу.от значительное количество электроэнергии.

Предлагаемый спосо получения жидкого кислорода пли азота из воздуха отличается от известных тсм, что расширение воздуха IIpoводят в двухступенчатом турбодетандере до давления верхней ректификационной колонны с промежуточным отбором воздуха после первой ступени при давлении нижней ректификационной колонны.

На чертеже показана схема установки для осуществления предлагаемого способа.

Сжатый воздух через систему принудительных клапанов 1 направляется последовательно в одну из полостей реверсивных переключающихся теплообменников 2 и 8 пластинчатой конструкции с высокоразвитой поверхностью и с каналами, которые коллектируются В изолированные полости для прохождения соответствующих потоков газов.

Параллельные пластины каналов для газовых потоков образуют развитую поверхность, благодаря которой, кроме интенсификации процесса теплопередачп, создаются благопрпятные условия для осаждения твердых примесей и устра яется попадание пх в более холодные зоны гсплообменника, откуда твердые примеси не могут быть удалены сублимацией.

Вследствие применения очень тонкого листового металла пластинчатые теплообменнпки имеют малую теплосмкость, что очень важ1О но для работы их в качестве реверсивных аппаратов с чередующимся процессом нагревания и охлаждения.

Температурный напор в теплообменнliIcc регулируется рецпркуляцией прямого потока пу15 тем направления части охлажденного и свободного от примесей воздуха в соответстьующие полости теплообменника.

Воздух, пройдя клапаны 4, делится надва потока — один поток поступает в основной

20 теплообменник 5, а затем входит в ректифпкационную колонку б, другой поток подается в турбодетандеры 7 и 8 на ступенчатое расширение. Здесь часть воздуха расширяется с 20—

40 ати до давления нижней ректификационной

25 колонны б и поступает в последнюю. пройдя теплообменник 9, другая часть воздуха после расширения в турбодетандере 8 подается в верхнюю ректификационную колонну 10.

Поскольку воздух предварительно не очи30 щается от углекислоты и влаги, трубы пли ка169082

Составитель М. С. Хухлин

Техред Л. К. Ткаченко

Корректор Т. В. Муллина

Редактор Л. К. Ушакова

Заказ 854 9 Тираж 575 Формат бум. 60 901/8 Объем 0,2! изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 налы, по которым он проходит, частично засоряются твердыми отложениями, поэтому через определенные промежутки времени осуществляется переключение потоков. Для этого по трубам или каналам, по которым пропускали ранее сжатый воздух, направляют обратный поток азота, а по трубам и каналам, по которым пропускали обратный поток, направляют прямой поток сжатого воздуха. В период прохождения обратного потока происходит сублимация и удаление загрязнений, осевших в период прохождения воздуха.

Предлагаемый способ может быть осуществлен ti с часгичной циркуляцией воздуха. В этом случае поток воздуха из турбодетандера низкого давления не вводится в верхнюю колонну, а возвращается через теплообмеппики в компрессоры. Прп этом создается возможность работы аппарата прп необходимости извлечения аргоиа. В последнем случае установка работает с частичной циркуляцией воздуха без применения дополнительных машин.

Способ может быть осуществлен на обычных трубчатых теплообменниках при наличии систем очистки и осушки воздуха. С полной сорбцией углекислоты одновременно происходит полная сорбция ацетилена. Некоторая громоздкость, возникающая вследствие наличия систем очистки и осушки, частично компенсируется исключением адсорберов ацетилена и фильтров углекислоты на кубовой жидкости, обычно комплектующих блоки разделения.

В этом случае после теплообменника 2 предварительного охлаждения и теплообмепника

3 включаются соответственно блоки осушки и очистки (на черте>ке не показаны) .

15 Предмет изобретения

Способ получения жидкого кислорода или азота из воздуха в установках среднего давления с использованием турбомашин для сжатия и расширения воздуха, отличающийся тем, что расширение воздуха производят в двухступенчатом турбодетандере до давления верхней ректификационной колонны с промежуточным отбором воздуха после первой ступени при давлении нижней ректификационной колонны.