[發明專利]一種低能耗的同時生產富氧氣體和高純氮氣的裝置和方法

在審

• 申請號: 201710278504.3
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN106989567A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 賈軍;張世田;孫興力;彭明揚
• 申請（專利權）人: 河南開元空分集團有限公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04;F25J5/00
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司41111
• 代理人: 陳勇

1.一種低能耗的同時生產富氧氣體和高純氮氣的裝置，所述裝置包括空氣壓縮系統、空氣預冷系統、分子篩純化系統，其特征在于，所述裝置還包括增壓透平膨脹機、主換熱器、精餾塔和過冷器；所述精餾塔包括上塔、下塔和位于上塔、下塔之間的主冷凝蒸發器，所述主冷凝蒸發器包括上層主冷凝蒸發器K1和下層主冷凝蒸發器K2，上層主冷凝蒸發器K1和下層主冷凝蒸發器K2之間用隔板隔開，上層主冷凝蒸發器K1與上塔下部拼接并連通在一起，下層主冷凝蒸發器K2與下塔頂部拼接在一起；各設備之間通過管道相連通，其連接關系為：

空氣壓縮系統與空氣預冷系統、分子篩純化系統通過管道依次連通，分子篩純化系統的出口分為兩路：

一路通過101管道與增壓透平膨脹機的增壓端空氣進口連通，增壓透平膨脹機的增壓端空氣出口通過103管道與主換熱器的增壓空氣進口連通，主換熱器的增壓空氣出口通過201管道與增壓透平膨脹機的膨脹端空氣進口連通，增壓透平膨脹機的膨脹端空氣出口通過104管道與上塔的膨脹空氣進口連通；

另一路通過102管道與主換熱器的空氣進口連通，主換熱器的空氣出口通過202管道與下層主冷凝蒸發器K2的空氣側進口連通，下層主冷凝蒸發器K2的空氣側出口通過301管道與下塔下部空氣進口連通，下層主冷凝蒸發器K2的富氧氣體出口通過302管道與主換熱器的富氧氣體進口連通，富氧氣體經主換熱器的富氧氣體出口排出收集；下塔上部的高純氮氣出口通過401管道與上層主冷凝蒸發器K1的氮氣側進口連通，上層主冷凝蒸發器K1的液氮出口經303管道后分為兩路，一路進入303A管道與下塔的液氮進口連通，另一路進入303B管道與過冷器的液氮進口連通，上層主冷凝蒸發器K1的液態富氧出口通過304管道與下層主冷凝蒸發器K2的液態富氧進口連通，304管道上設有閥門1；上層主冷凝蒸發器K1的高純氧氣出口通過305管道與302管道連通，305管道上設有閥門2；下塔下部的貧液空出口通過402管道與過冷器的貧液空進口連通，下塔底部的富氧液空出口通過403管道與過冷器的富氧液空進口連通；過冷器的貧液空出口通過502管道與上塔的貧液空進口連通，過冷器的富氧液空出口通過503管道與上塔的富氧液空進口連通，過冷器的液氮出口通過501管道與上塔上部的液氮進口連通；上塔頂部的高純氮氣出口通過601管道與過冷器的高純氮氣進口連通，過冷器的高純氮氣出口通過504管道與主換熱器的高純氮氣進口連通，高純氮氣經主換熱器的高純氮氣出口排出收集；上塔上部的污氮出口通過602管道與過冷凝器的污氮進口連通，過冷凝器的污氮出口通過505管道與主換熱器的污氮進口連通，污氮經主換熱器的污氮出口排出收集。

2.根據權利要求1所述的低能耗的同時生產富氧氣體和高純氮氣的裝置，其特征在于，所述主換熱器和過冷器均為鋁制板翅式換熱器。

3.根據權利要求1所述的低能耗的同時生產富氧氣體和高純氮氣的裝置，其特征在于，所述上塔和下塔均為規整填料塔或篩板塔。

4.根據權利要求1所述的低能耗的同時生產富氧氣體和高純氮氣的裝置，其特征在于，所述閥門1和閥門2均為截止閥。