Способ разделения воздуха

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

OWO

РЕСПУБЛИН (191 (10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4ь (21) 1234942/23"26 (22) 22 04.68 (46) 30,03.85. Бюл. В 12 (72) В.п. Алексеев, В.М. Браун и А.З. Поберезкин (7 1) Одесский технологический институт пищевой и холодильной промышленности (53) 621.59(088.8) (54)(57) ГНОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА с получением газообразного,или жидкого кислорода или жидкого азота, включающий предварительное охлаждение потока сжатого воздуха в азотно1(51) F 25 7 3/04 В 01 D 53/02 водяном 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 юшийся тем, что, с целью снижения удельного расхода энергии,- через азотно-водяной холодильник пропускают большую часть сухого азота (85-907), а затем этот поток используют для регенерации адсорбента на стадиях нагревания и охлаждения.

278714 2

Изобретение относится к технике разделения воздуха методом глубокого охлаждения, в частности к способу разделения воздуха по циклам среднего или высокого давления с

1 предварительным азотно-водяным охлаждением сжатого воздуха и адсорбционной очисткой от примесей.

Известно, что при разделении воздуха по указанному способу одну 10 часть сухого отходящего азота испрль" эуют в азотно-водяном холодильнике, а другую — для регенерации адсорбционного блока. Применение цеолитовых блоков очистки, потребляющих для регенерации повышенные количества азота (0,35 — 0,45 моль М на

1 моль переработанного воздуха вместо О, f5-0,2 моль N на 1 моль переработанного воздуха для алюмогелевых .20 и силикагелевых блоков), не обеспечивает эффективного использования аэотноводяных холодильников, так как при расходе азота менее 0,6 моль

N< на 1 моль переработанного воздуха Z5 охлажцение становится незначительным и появляется необходимость применения дополнительных холодильных установок.

Целью изобретения является снижение удельного расхода энергии, возможность использования цеолитовых блоков и однавременно обеспечение эффективной работы азотно-водяного холодильника. Это достигается тем

35 что большую часть сухого азота (0,700,75 моль М на 1 моль переработанного воздуха) направляют в азотноводянои холодильник, а затем используют увлажненный поток для регенерации адсорбента при отсутствиинепосредственного контакта, например, пропуская его через рубашку адсорбера. Оставшаяся часть сухого азота служит главным образом дпя удаления десорбированных примесей и охлаядения адсорбента на заключительном этапе регенерации. .Так как через азотно-водяной холодильник проходит повышенное коли50 чество азота, то его работа существенно улучшается и может быть достигнуто охлаждение сжатого воздуха до 5-7 С. Процесс регенерации также о значительно 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 секцияии 6 и 7, поршневой детандер 8 и блок 9 разделе" ния воздуха»

Атмосферный 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 воздух идет 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 эффекта 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 затеи пропускают через пой адсорбента 4 или 5 и выбрасывают в атмосферу по линии t8 или 19. Воду иэ азотно-водяного холодильника удаляют по линии 20. На заключительном этапе регенерации окончательное охлаждение производят только потоком холодового сухого азота.