[實(shí)用新型]一種高壓氮及低壓氧的生產(chǎn)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020682744.3
• 申請(qǐng)日: 2010-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202002434U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-10-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周大榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海啟元科技發(fā)展有限公司;上海啟元空分技術(shù)發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25J3/04
• 分類(lèi)號(hào): F25J3/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種氣體分離設(shè)備，尤其涉及一種高壓氮及低壓氧的生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著浮法玻璃、化工等行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)高壓氮?dú)狻⒌蛪貉跣枨罅考眲≡龃螅彝ǔ８》úＡ袠I(yè)在使用的高純氮?dú)饩哂休^高的要求，一般氮?dú)鈮毫_(dá)到0.2～0.5MPa，純度達(dá)99.999％(O₂濃度≤3ppm)。

傳統(tǒng)空分流程中，采用氮?dú)夂脱鯕獾膯为?dú)制備工藝。

氮?dú)獾闹苽涔に囉校?)單塔正流制氮流程，其制備的氮?dú)鈮毫蛇_(dá)0.2～0.3MPa，氮?dú)馓崛÷?5～65％；2)單塔返流制氮流程，其制備的氮?dú)鈮毫_(dá)0.4MPa～1MPa，氮?dú)馓崛÷蔬_(dá)到43～58％；3)雙塔返流制氮流程，制得的氮?dú)鈮毫_(dá)0.2～0.3MPa，氮?dú)馓崛÷蔬_(dá)60～71％；4)雙塔正流，如中國(guó)專(zhuān)利CN2000201071.2提供的一種空氣分離制取氣的裝置及方法，采用“雙塔正流”制氮流程，可制得的氮?dú)鈮毫_(dá)0.15～0.4MPa，氮?dú)馓崛÷士蛇_(dá)78～86％。

傳統(tǒng)制取純度99.6％以上氧氣的空分流程一般采用全低壓增壓空氣膨脹流程，氮?dú)饧兌龋?ppm，氧氣純度達(dá)到99.6％以上，制氧能耗為0.45-0.6KWh/NM3，制備過(guò)程中，產(chǎn)生的副產(chǎn)品氮?dú)鈮毫Γ?.05MPa，低壓氮?dú)獠荒苤苯虞斔停柙黾拥獨(dú)鈮嚎s機(jī)，而且氮?dú)饧兌炔荒軡M足浮法玻璃的需求。

在空氣中，氮?dú)獾暮窟_(dá)78％，氧氣含量達(dá)21％，無(wú)論氮?dú)庵苽涔に囘€是氧氣的制備工藝都會(huì)產(chǎn)生大量的低純度的副產(chǎn)物。傳統(tǒng)的高壓氮與低純氧的制備工藝都會(huì)造成大量能源浪費(fèi)。為了達(dá)到節(jié)能減排的要求，從空分過(guò)程中直接生產(chǎn)高提取率、帶壓力的高純氮、低純氧是非常具有價(jià)值的。

如專(zhuān)利US006230519B1公開(kāi)了一種生產(chǎn)氣態(tài)氮和氣態(tài)氧的低溫空氣分離方法，將空氣低溫精餾并在低壓塔內(nèi)分離成富氧流體和副氮流體，然后根據(jù)密度不同分別從低壓塔上下部回收氮?dú)夂脱鯕猓摲椒ㄖ评浣禍剡^(guò)程復(fù)雜。專(zhuān)利CN1038514A公開(kāi)了一種生產(chǎn)高壓氧和高壓氮的空氣分離流程，將空氣壓縮、吸附除雜后通過(guò)雙級(jí)精餾塔進(jìn)行精餾，由于氮?dú)夂脱鯕饩谕凰?nèi)進(jìn)行精餾，生產(chǎn)效率低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種高壓氮及低壓氧的生產(chǎn)設(shè)備，其采用三塔制氮、制氧流程，從空分設(shè)備中直接生產(chǎn)帶壓力的高壓氮、低壓氧，從而提高產(chǎn)品附加值，產(chǎn)品的純度較高、而且實(shí)現(xiàn)氣和低純氧回收，節(jié)省了設(shè)備投資、降低能耗，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

本實(shí)用新型一種高壓氮及低壓氧的生產(chǎn)設(shè)備通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其目的：

一種高壓氮及低壓氧的生產(chǎn)設(shè)備，其中，包括三座精餾塔和主換熱器；所述三座精餾塔分別為高壓塔、氮塔和氧塔；所述高壓塔、氧塔均接有冷凝蒸發(fā)器，所述氮塔接有再沸器；所述設(shè)備的連接關(guān)系如下所述：

所述空氣原料管道通過(guò)主換熱器與所述高壓塔的空氣進(jìn)口連接；所述高壓塔設(shè)氮?dú)廨敵隹冢龅獨(dú)廨敵隹谕ㄟ^(guò)所述高壓塔的冷凝蒸發(fā)器與所述氮塔的液氮進(jìn)口連接；所述高壓塔還設(shè)有富氧液輸出口，所述富氧液輸出口通過(guò)所述高壓塔的冷凝蒸發(fā)器與所述氮塔的氣體進(jìn)口連接；

所述氮塔設(shè)有高壓氮?dú)馓崛】冢贿€設(shè)有富氧液抽取口，所述富氧液抽取口與所述氧塔的富氧液進(jìn)口連接；

所述氧塔開(kāi)設(shè)低壓氧提取口。

上述的高壓氮及低壓氧的生產(chǎn)設(shè)備，其中，所述空氣原料管道通過(guò)主換熱器后還同時(shí)與所述氮塔的再沸器連接，并通過(guò)所述再沸器與所述高壓塔的冷凝蒸發(fā)器連接。

上述的高壓氮及低壓氧的生產(chǎn)設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括增壓透平膨脹機(jī)、冷卻器和過(guò)冷器，所述氮塔還設(shè)有膨脹氣體進(jìn)口；所述增壓透平膨脹機(jī)的增壓端進(jìn)口與另一條空氣原料管道，即與第二空氣原料管道連接，所述增壓透平膨脹機(jī)出口通過(guò)管道依次與所述冷卻器、主換熱器、增壓透平膨脹機(jī)的膨脹機(jī)空氣進(jìn)口連接，所述膨脹機(jī)的氣體出口與所述氮塔的膨脹氣體進(jìn)口連接。

上述的高壓氮及低壓氧的生產(chǎn)設(shè)備，其中，所述主換熱器設(shè)有第一空氣原料進(jìn)口，且與第一條空氣原料管道連接；其還設(shè)有第一空氣原料出口，分別與所述高壓塔的空氣進(jìn)口、所述氮塔的再沸器的空氣進(jìn)口連接；

所述冷凝蒸發(fā)器設(shè)有氮?dú)膺M(jìn)口、液氮出口、富氧液進(jìn)口和富氧氣體出口；所述高壓塔的氮?dú)廨敵隹谂c所述高壓塔的冷凝蒸發(fā)器的氮?dú)膺M(jìn)口連接，所述冷凝蒸發(fā)器的液氮出口與所述過(guò)冷器連接，且通過(guò)所述過(guò)冷器與所述氮塔的液氮進(jìn)口連接；所述高壓塔的富氧液輸出口與所述過(guò)冷器連接，且通過(guò)所述過(guò)冷器與所述高壓塔的冷凝蒸發(fā)器的富氧液進(jìn)口連接；

所述氮塔的再沸器的富氧液出口與所述高壓塔的冷凝蒸發(fā)器的富氧液進(jìn)口相接，且所述高壓塔的冷凝蒸發(fā)器的富氧氣體出口與所述氮塔的富氧氣體進(jìn)口連接；