[發明專利]從空氣中獲取氦氖濃縮物的方法和裝置

有效

• 申請號: 201010582904.1
• 申請日: 2010-11-12
• 公開（公告）號: CN102062515A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: R·艾歇爾曼;T·拉斯伯恩;T·勞滕施萊格
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

1.在空氣分離裝置中從空氣獲取氦氖濃縮物的方法，所述空氣分離裝置具有用于氮氧分離的包括至少一個第一分離塔和一個氦氖塔(2)的精餾塔系統，其中

-將進料空氣送入用于氮氧分離的精餾塔系統中，

-將富氮流(1)從用于氮氧分離的精餾塔系統送入氦氖塔(2)，

-從氦氖塔(2)的上部區域排出塔頂餾分(4)，及

-從塔頂餾分(4)導出產品流(22)作為氦氖濃縮物(24)，其特征在于，

-從塔頂餾分(4)導出中間產品流(13，15)，

-將中間產品流(15)壓縮(16)至高于氦氖塔(2)的工作壓力的第一提高的壓力，

-在第一提高的壓力下對中間產品流(20)進行部分冷凝(9)，然后進行相分離(21)，

-從相分離(21)排出至少一部分在部分冷凝中間產品流時的氣態剩余部分作為產品流(22)，最終作為氦氖濃縮物(24)獲得。

2.根據權利要求1的方法，其特征在于，將產品流(22)在相分離下游壓縮(18)至高于第一提高的壓力的第二提高的壓力。

3.根據權利要求2的方法，其特征在于，在多級氦氖壓縮機的第一級(16)中對中間產品流(15)至少一部分壓縮至第一壓力，及在多級氦氖壓縮機的另一級(18)中對產品流(22)至少一部分壓縮至第二壓力。

4.根據權利要求3的方法，其特征在于，所述氦氖壓縮機被設計成薄膜壓縮機的形式，尤其是具有恰好兩個級(16，18)。

5.根據權利要求1至4之一的方法，其特征在于，在與第一液態制冷劑流(31，32)的間接熱交換(7)中對中間產品流(20)進行部分冷凝(9)，該液態制冷劑流在該間接熱交換(7)中蒸發。

6.根據權利要求5的方法，其特征在于，所述第一液態制冷劑流(31，32)由液氮組成，并且在間接熱交換(7)中處在高于大氣壓的壓力下。

7.根據權利要求1至6之一的方法，其特征在于，在氦氖塔(2)的工作壓力下對塔頂餾分(4)進行部分冷凝(3)，排出至少一部分在部分冷凝塔頂餾分(4)時的氣態剩余部分作為富含氦和氖的餾分(6)，從富含氦和氖的餾分(6)排出中間產品流(13，15)，然后壓縮(16)至第一提高的壓力。

8.根據權利要求7的方法，其特征在于，對富含氦和氖的餾分(6)繼續進行部分冷凝(8)，從富含氦和氖的餾分(6)的氣態剩余部分排出中間產品流(13，15)，然后壓縮(16)至第一提高的壓力。

9.根據權利要求5和8的方法，其特征在于，在氦氖冷凝器(7)中對富含氦和氖的餾分進行部分冷凝并且對中間產品流進行部分冷凝，所述氦氖冷凝器被設計成冷凝器-蒸發器的形式，并且具有蒸發室(10)、第一液化室(8)和第二液化室(9)，其中將富含氦和氖的餾分(6)送入第一液化室(8)中，將中間產品流(20)送入第二液化室(9)中，并且將第一液態制冷劑流(31，32)送入氦氖冷凝器(7)的蒸發室(10)中。

10.根據權利要求8或9的方法，其特征在于，從相分離(21)排出至少一部分在部分冷凝(8)富含氦和氖的餾分(6)時液化的部分(12)，并作為回流送入氦氖塔(2)中。

11.根據權利要求1至10之一的方法，其特征在于，從相分離(21)排出至少一部分在部分冷凝(9)中間產品流(20)時液化的部分(27)，并作為回流送入氦氖塔(2)中。

12.根據權利要求1至10之一的方法，其特征在于，將中間產品流(13，15)在壓縮(16)上游加熱至第一壓力，及在壓縮(16)下游、優選在與待加熱的中間產品流(13)的間接熱交換(14)中冷卻至第一壓力。

13.根據權利要求1至12之一的方法，其特征在于，所述第一提高的壓力至少為4.5bar，尤其是20至40bar。