[實用新型]空分系統

有效

• 申請號: 201521075165.1
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN205209073U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 喬智;王洪波
• 申請（專利權）人: 七臺河寶泰隆煤化工股份有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

技術領域

本實用新型涉及一種空氣分離系統。

背景技術

空氣中的主要成分為氧和氮，它們以分子狀態存在于空氣中。空分工藝則是利用低溫 精餾法將空氣冷凝成液體，然后按各組分蒸發溫度的不同將空氣混合物中的各組分分離， 從而獲得高純氧氣和高純氮氣以及一些稀有氣體的過程。

現有的空分裝置耗能較大，且產出的氧氣純度不高，一般為99.5％。

實用新型內容

本實用新型是要解決現有的空分裝置耗能較大，且產出的氧氣純度不高的問題，提高 一種空分系統。

本實用新型的空分系統包括自潔式空氣過濾器、原料空壓機、管殼式冷卻器、分子篩 吸附器、增壓壓縮機、板式換熱器、膨脹機、精餾塔、增效粗氬塔、水冷塔、冷卻器和冷 凍水冷卻器，自潔式空氣過濾器通過管道與原料空壓機相連通，原料空壓機通過管道與管 殼式冷卻器相連通，管殼式冷卻器通過管道與分子篩吸附器相連通，分子篩吸附器的出口 端分為兩部分，一部分通過板式換熱器的第一通道與精餾塔的第一入口相連通，另一部分 連接增壓壓縮機，增壓壓縮機依次通過冷卻器、冷凍水冷卻器和板式換熱器的第二通道與 膨脹機相連通，膨脹機通過管道與精餾塔的第二入口連接，精餾塔的氮氣出口通過管道經 過板式換熱器的第三通道與水冷塔相連通，精餾塔的氬餾分出口通過管道與增效粗氬塔連 接，增效粗氬塔另一端通過管道經過板式換熱器的第六通道與水冷塔相連通。

本實用新型空分系統的工作原理如下：

原料工藝空氣20經吸入口吸入，進入自潔式空氣過濾器，濾去塵埃和機械雜質，然 后進入原料空壓機，壓縮后的氣體進入空氣冷卻塔，在其中被水冷卻和洗滌。出空氣冷卻 塔的空氣進入分子篩吸附器，除去水分、二氧化碳和碳氫化合物，獲得干凈空氣21，干 凈空氣21一路經過板式換熱器冷卻后進入精餾塔，另一路干凈空氣21經過增壓機及冷卻 器冷卻后，再進入冷凍水冷卻器，然后進入板式換熱器冷卻，再從板式換熱器中部抽出進 入膨脹機去膨脹，膨脹后的空氣送入精餾塔進行分離。從精餾塔返流的氧氣22、氮氣23 經過板式換熱器與空氣21換熱后，其中產品氧氣26、產品氮氣25送用戶，污氮氣24進 入管殼式冷卻器殼程，空氣走管程，然后污氮對空排放(圖其中a為管程進口，b為管程 出口，c為殼程進口，d為殼程出口)。精餾塔抽取一定量的氬餾份送入增效粗氬塔，氬餾 份經增效粗氬塔精餾后得到粗氬氣，粗氬氣經過板式換熱器復熱后去水冷塔。水冷塔為冷 凍水冷卻器提供冷凍水。

本實用新型的有益效果：

1、原料空氣過濾器采用自潔式過濾器，具有過濾效率高、空間利用率大、節能性好、 濾料使用壽命長的優點；

2、本實用新型設置管殼式冷卻器，使處理量增加，換熱效果好，比傳統的水冷式空 冷器比較水消耗量大幅減少，同時減少了開停車次數，效益明顯；

3、本實用新型設置增效粗氬塔，提高了氬的利用率，粗氬氣與污氮氣匯合去水冷塔， 給水冷卻，進一步節約能源。同時通過增效粗氬塔對精餾塔提純后的氧氣再進行提純，有 效降低氧氣中氬氣等成分的含量，最終使此空分工藝產出的氧氣純度達到99.8％左右。

附圖說明

圖1為本實用新型空分系統的結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間 的任意組合。

具體實施方式一：結合圖1說明本實施方式，本實施方式空分系統包括自潔式空氣過 濾器1、原料空壓機2、管殼式冷卻器3、分子篩吸附器4、增壓壓縮機5、板式換熱器6、 膨脹機7、精餾塔8、增效粗氬塔9、水冷塔10、冷卻器11和冷凍水冷卻器12，自潔式 空氣過濾器1通過管道與原料空壓機2相連通，原料空壓機2通過管道與管殼式冷卻器3 相連通，管殼式冷卻器3通過管道與分子篩吸附器4相連通，分子篩吸附器4的出口端分 為兩部分，一部分通過板式換熱器6的第一通道14與精餾塔8的第一入口相連通，另一 部分連接增壓壓縮機5，增壓壓縮機5依次通過冷卻器11、冷凍水冷卻器12和板式換熱 器6的第二通道13與膨脹機7相連通，膨脹機7通過管道與精餾塔8的第二入口連接， 精餾塔8的氮氣出口通過管道經過板式換熱器6的第三通道17與水冷塔10相連通，精餾 塔8的氬餾分出口通過管道與增效粗氬塔9連接，增效粗氬塔9另一端通過管道經過板式 換熱器6的第六通道18與水冷塔10相連通。