[發(fā)明專利]一種液氧制備方法及裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110797475.8 | 申請日： | 2021-07-14 |
| 公開（公告）號： | CN113375420A | 公開（公告）日： | 2021-09-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 薛鳳杰;曾慶華;王繼超;由迪 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江智海化工設(shè)備工程有限公司 |
| 主分類號： | F25J1/00 | 分類號： | F25J1/00 |
| 代理公司： | 杭州裕陽聯(lián)合專利代理有限公司 33289 | 代理人： | 顧晨 |
| 地址： | 313200 浙江省湖*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 液氧 制備 方法 裝置 | ||
本發(fā)明公開了一種液氧制備方法，包括以下步驟，S1、通入氮?dú)狻⒁旱脱鯕猓趽Q熱器中進(jìn)行換熱；S2、換熱器中的氮?dú)庖夯螅?jié)流至第一壓力，在換熱器外部與液氮混合后通入換熱器內(nèi)；S3、液氮在換熱器中氣化并復(fù)熱至第一溫度時(shí)，抽出送入膨脹機(jī)，在膨脹機(jī)內(nèi)膨脹至第二壓力后通入換熱器中與氧氣和氮?dú)鈸Q熱；S4、氧氣液化，氮?dú)鈴?fù)熱后循環(huán)利用或者安全排放。針對現(xiàn)有的換熱器的整體換熱溫差分布不合理的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種液氧制備方法及裝置，它通過膨脹機(jī)回收冷量，使換熱器的整體換熱溫差分布更合理，從而降低能耗。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及低溫空氣分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液氧制備方法及裝置。
背景技術(shù)
液氮、液氧在工業(yè)上的用途很廣，例如液氮可用作深度制冷劑，用于迅速冷凍和運(yùn)輸食 品及低溫物理學(xué)等方面的研究；液氧是強(qiáng)氧化劑，在航天，潛艇和氣體工業(yè)上有重要應(yīng)用。
目前工業(yè)上是通過從空氣深冷分離裝置中分離得到液氮、液氧產(chǎn)品，但其產(chǎn)量相對較小， 僅能滿足小用量的用戶的需要。工業(yè)生產(chǎn)和大型低溫試驗(yàn)中需要的大量液氮、液氧，一般是 從獨(dú)立于空分裝置的液化裝置中得到。
尤其是液氧在制備時(shí)，現(xiàn)有的換熱器的整體換熱溫差分布不合理，制備時(shí)的能耗較大。
發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明要解決的技術(shù)問題
針對現(xiàn)有的換熱器的整體換熱溫差分布不合理的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種液氧制備 方法及裝置，它通過膨脹機(jī)回收冷量，使換熱器的整體換熱溫差分布更合理，從而降低能耗。
2、技術(shù)方案
為解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
一種液氧制備方法，包括以下步驟，S1、通入氮?dú)狻⒁旱脱鯕猓趽Q熱器中進(jìn)行換熱； S2、換熱器中的氮?dú)庖夯螅?jié)流至第一壓力，在換熱器外部與液氮混合后通入換熱器內(nèi)； S3、液氮在換熱器中氣化并復(fù)熱至第一溫度時(shí)，抽出送入膨脹機(jī)，在膨脹機(jī)內(nèi)膨脹至第二壓 力后通入換熱器中與氧氣和氮?dú)鈸Q熱；S4、氧氣液化，氮?dú)鈴?fù)熱后循環(huán)利用或者安全排放。
可選地，所述第一壓力為0.2～0.35MPaG。
可選地，所述第一溫度為125K～133K。
可選地，所述第二壓力為0.015MPaG～0.03MPaG。
一種適用于上述的液氧制備方法的液氧制備裝置，包括液氧冷箱，以及設(shè)于液氧冷箱內(nèi) 的第一換熱器，還包括流經(jīng)第一換熱器的氮?dú)鈸Q熱管路、氧氣換熱管路、第一液氮換熱管路 和第二氮?dú)鈸Q熱管路，所述氮?dú)鈸Q熱管路的出口端與第一液氮換熱管路的進(jìn)口端相連通，且 在氮?dú)鈸Q熱管路的出口端設(shè)有節(jié)流閥，所述氮?dú)鈸Q熱管路的出口端和第一液氮換熱管路的進(jìn) 口端相連通且設(shè)有第一膨脹機(jī)。。
可選地，所述氧氣換熱管路的出口端連接有液氧傳輸泵和液氧貯槽。
可選地，還包括液氮制備裝置，所述第一液氮換熱管路進(jìn)口與液氮制備裝置的液氮制備 管路相連通。
可選地，所述液氧冷箱采用撬裝式結(jié)構(gòu)與液氮制備裝置相連。
3、有益效果
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
(1)本液氧制備方法相較于傳統(tǒng)的氧氣液化流程，通過膨脹機(jī)回收冷量，使換熱器的整 體換熱溫差分布更合理，從而降低能耗，增加膨脹機(jī)是為了提供更多的冷量，減少液氮的消 耗，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，而膨脹后的氮?dú)馊匀皇堑蜏氐睦淞浚枰腿霌Q熱器回收冷量， 減少液氮的消耗，以達(dá)到節(jié)能的目的。
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