[發明專利]單級精餾設備分離空氣

有效

• 申請號: 201410455025.0
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN105423700B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 孫克錕
• 申請（專利權）人: 孫克錕
• 主分類號: F25J3/02
• 分類號: F25J3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種空氣分離的方法，其特征是：空分設備由換熱器組、單級精餾塔和膨脹機系統組成，單級精餾塔由若干熱交換器和底部再沸器組成；應用不純氮氣循環壓縮作膨脹氣體和通入出塔后已被分離的純氮氣、不純氮氣自上而下再進入精餾塔所設置的熱交換器組相應通道內，與塔內換熱器空氣通道中的上升蒸汽進行熱交換，上升蒸氣中的氧和氬根據溫度持續降低連續精餾分離而被不斷冷凝；應用壓縮原料空氣和被低溫液體泵壓縮的低溫氧液體加熱汽化后進入再沸器作塔釜內富氧液體的熱源，分別在再沸器和塔頂獲得氧、氮氣，復熱后獲產品氣體；附設提氬塔制取精氬，提氬塔由換熱器組組成。

2.根據權利要求1所述的空氣分離的方法，其特征是：把空分精餾塔和提氬塔視為一只冷凝器，通入膨脹氣體和從精餾塔上部引出的純氮氣和不純氮氣經減壓伐減壓后，自上而下再次進入空分精餾塔和提氬塔相應換熱器通道內作兩塔的冷源，確保冷卻氣體通道與氣體分離通道之間有一定的壓力差，產生一定的溫度差與上升蒸汽進行熱交換，增強氣體分離通道內回流液的產生，加速清洗高沸點組分。

3.根據權利要求1或者2所述的空氣分離的方法，其特征是：凈化后的壓力空氣經主換熱器冷卻后進入塔釜再沸器作液氧的熱源，壓力空氣冷卻液化后出再沸器與部分旁通壓力空氣匯合后，自下而上進入精餾塔提餾段換熱器的壓力空氣通道內被返流氣體冷卻液化過冷，出提餾段再經減壓伐減壓后進入單級精餾塔中部的空氣精餾通道進行精餾分離；精餾塔塔釜與原料空氣入口處之間設置的換熱器段即稱提餾段，上部稱精餾段。

4.根據權利要求1或者2所述的空氣分離的方法，其特征是：從再沸器獲得的部分液氧被液體泵壓縮后，經主換熱器組復熱至一定溫度后的空氣分離的方法，再進入一只換熱器中與冷卻后的增壓不純氮氣進行熱交換，壓力氧氣冷卻至一定溫度后進入再沸器作塔釜內液氧的熱源，出塔后經主換熱器復熱后作壓力氧氣。

5.根據權利要求1或者2所述的空氣分離的方法，其特征是：從精餾塔頂獲得的部分液氮出塔后被液體泵壓縮至一定壓力后，自上而下再進入塔內所設置的換熱器通道內被上升蒸汽復熱出塔后，經主換熱器復熱至常溫后作壓力氮氣產品。

6.根據權利要求1或者2所述的空氣分離的方法，其特征是：從精餾塔下部引出的不純氮氣復熱至常溫后，經循環壓縮機壓縮后進入增壓機中增壓，在換熱器組冷卻至一定溫度后進入膨脹機作絕熱膨脹，膨脹氮氣自上而下進入精餾塔內相應通道與上升氣體進行熱交換參與精餾。

7.根據權利要求1或者2所述的空氣分離的方法，其特征是：通入從空分精餾塔所設置的提餾段氬富集區引出的氬餾份氣體進入提氬塔精餾通道下部作原料氣體；通入膨脹氮氣或者通入出塔后已被分離的純氮氣或不純氮氣體或不純液氮，自上而下再進入提氬塔所設置的換熱器組相應通道內與氬餾份蒸汽進行熱交換，上升蒸氣中的氧根據溫度持續降低進行連續精餾分離，蒸氣中的氧被不斷冷凝，回流液仍回入空分單級精餾塔的提餾段內；在提氬塔上部可獲純氬產品。

8.根據權利要求1或者2所述的空氣分離的方法，其特征是：在單級精餾塔和提氬塔所設置的熱交換器之間設有塔板段或填料段，過長的熱交換器可分成若干熱交換器，并與塔板段或填料段間隔設置，為防止熱交換器過長造成被分離氣體的偏流。