一種制取高純度氮?dú)夂偷图兌妊鯕獾难b置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種制取高純度氮?dú)夂偷图兌妊鯕獾难b置。該裝置包括主換熱器E1、精餾塔C1、冷凝器K1、冷凝器K2、過冷器E2和透平膨脹機(jī)ET1，各設(shè)備之間通過管道相連通。通過本實(shí)用新型裝置能夠獲取高純度氮?dú)獾耐瑫r(shí)，還能獲得不同純度、不同壓力的具有較高氧氣純度的富氧氣產(chǎn)品，裝置還可以多個(gè)工況運(yùn)行，滿足多種不同純度及壓力的富氧氣需求。
【專利說明】
一種制取高純度氮?dú)夂偷图兌妊鯕獾难b置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于氣體分離裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用空氣制取高純度氮?dú)夂偷图兌妊鯕獾难b置。
【背景技術(shù)】
[0002]安全可靠、節(jié)能減排，這是對(duì)空分設(shè)備的基本要求和前提條件，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)和科學(xué)發(fā)展的需要，也是市場(chǎng)期望。蓬勃發(fā)展新興的煤化工行業(yè)與成熟的鋼鐵冶金等行業(yè)都需要大量低純度的氧氣。為保護(hù)環(huán)境，捕捉二氧化碳，富氧燃燒也成為了電廠發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。
[0003]目前的高純氮裝置，在生產(chǎn)高純氮?dú)馔瑫r(shí)，副產(chǎn)品是低純度的富氧。通常情況下，由于這部分氣體含氧純度只有36%左右，利用價(jià)值不大，故此部分富氧一般在出冷箱后作為廢氣放空，造成了能源浪費(fèi)。為了滿足現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)低純度氧氣的需求和避免資源浪費(fèi)，迫切需要研究開發(fā)一種既能避免高純度氮?dú)馍a(chǎn)過程中低濃度氧氣的浪費(fèi)、同時(shí)能制備出低濃度氧氣的生產(chǎn)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:為了克服現(xiàn)有高純氮?dú)庋b置制備過程中低濃度氧氣放空造成能源浪費(fèi)的不足之處，本實(shí)用新型提供一種利用空氣制取高純度氮?dú)夂偷图兌妊鯕獾难b置。通過本實(shí)用新型裝置，能夠獲取高純度氮?dú)獾耐瑫r(shí)，還能獲得不同純度、不同壓力的具有較高氧氣純度的富氧氣產(chǎn)品，本實(shí)用新型裝置還可以多個(gè)工況運(yùn)行，滿足多種不同純度及壓力的富氧氣需求。
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:
[0006]本實(shí)用新型提供一種制取高純度氮?dú)夂偷图兌妊鯕獾难b置，所述裝置包括主換熱器E1、精餾塔Cl、冷凝器K1、冷凝器K2、過冷器E2和透平膨脹機(jī)ETl，各設(shè)備之間通過管道相連通，連接關(guān)系為:
[0007]主換熱器El的進(jìn)氣口為經(jīng)過過濾、凈化后空氣的輸入口，其出氣口通過101管道與精餾塔Cl下部的空氣進(jìn)氣口連通;精餾塔Cl頂部的高純氮?dú)獬隹诮?jīng)201管道分兩部分分別進(jìn)入201A管道和201B管道，201A管道與主換熱器El高純氮?dú)膺M(jìn)氣口連通，高純氮?dú)鈴闹鲹Q熱器El出氣口排出收集;20IB管道分別與冷凝器K2高純氮?dú)膺M(jìn)氣口和冷凝器Kl高純氮?dú)膺M(jìn)氣口連通;冷凝器Kl和冷凝器K2底部液氮出口分別經(jīng)20ID管道、20IC管道共同進(jìn)入20IE管道，201E管道與精餾塔Cl上部液氮進(jìn)口連通；
[0008]精餾塔Cl底部富氧液空出口經(jīng)301管道與過冷器E2富氧液空進(jìn)口連通，過冷器E2富氧液空出口經(jīng)30IA管道與冷凝器Kl富氧液空進(jìn)口連通;冷凝器Kl富氧廢氣出口經(jīng)30IB管道與主換熱器El富氧廢氣進(jìn)口連通，主換熱器El富氧廢氣出口經(jīng)301C管道與透平膨脹機(jī)ETl富氧廢氣進(jìn)口連通，透平膨脹機(jī)ETl富氧廢氣出口經(jīng)301D管道與過冷器E2富氧廢氣進(jìn)口連通，過冷器E2富氧廢氣出口經(jīng)301E管道與主換熱器El富氧氣體I進(jìn)口連通，富氧氣體I由主換熱器El出口排出收集；
[0009]冷凝器Kl底部富氧液空出口經(jīng)301F管道與冷凝器K2富氧液空進(jìn)口連通，冷凝器K2富氧氣體2出口經(jīng)301G管道與主換熱器El富氧氣體2進(jìn)口連通，富氧氣體2經(jīng)主換熱器El出口排出收集。
[0010]根據(jù)上述的制取高純度氮?dú)夂偷图兌妊鯕獾难b置，所述精餾塔Cl為板式精餾塔或填料精餾塔。
[0011 ]本實(shí)用新型的積極有益效果:
[0012]1、通過本實(shí)用新型裝置，能夠獲取高純度氮?dú)獾耐瑫r(shí)，還能獲得不同純度、不同壓力的具有較高氧氣純度的富氧氣產(chǎn)品，裝置還可以多個(gè)工況運(yùn)行，滿足多種不同純度及壓力的富氧氣需求。
[0013]2、本實(shí)用新型裝置，不改變既有的高純氮?dú)馍a(chǎn)工藝，對(duì)高純氮生產(chǎn)沒有影響。
[0014]3、本實(shí)用新型裝置在提供高純氮?dú)獾耐瑫r(shí)，提供了較大純度選擇范圍的富氧氣體，使富氧氣體的利用成為可能。
[0015]4、本實(shí)用新型裝置能夠同時(shí)生產(chǎn)兩種產(chǎn)品，可減少設(shè)備的重復(fù)建設(shè)和投資，從而降低生產(chǎn)成本。
[0016]5、本實(shí)用新型裝置額外提供富氧氣產(chǎn)品的同時(shí)，不增加任何能耗，節(jié)約大量能源，經(jīng)濟(jì)效益客觀。因此，本實(shí)用新型具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0017]【附圖說明】:
[0018]圖1本實(shí)用新型制取高純度氮?dú)夂偷图兌妊鯕庋b置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖1中，I為主換熱器El，2為精餾塔Cl，3為冷凝器Kl，4為冷凝器K2，5為過冷器E2，6為透平膨脹機(jī)ETl。
[0020]【具體實(shí)施方式】:
[0021]以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型，但并不限制本實(shí)用新型的內(nèi)容。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]參見附圖1，本實(shí)用新型制取高純度氮?dú)夂偷图兌妊鯕獾难b置，包括I主換熱器E1、2精餾塔Cl、3冷凝器Kl、4冷凝器K2、5過冷器E2和6透平膨脹機(jī)ET1，各設(shè)備之間通過管道相連通，連接關(guān)系為:
[0024]主換熱器El的進(jìn)氣口為經(jīng)過過濾、凈化后空氣的輸入口，其出氣口通過101管道與精餾塔Cl下部的空氣進(jìn)氣口連通;精餾塔Cl頂部的高純氮?dú)獬隹诮?jīng)201管道分兩部分分別進(jìn)入201Α管道和201Β管道，201Α管道與主換熱器El高純氮?dú)膺M(jìn)氣口連通，高純氮?dú)鈴闹鲹Q熱器El出氣口排出收集;20IB管道分別與冷凝器Κ2高純氮?dú)膺M(jìn)氣口和冷凝器Kl高純氮?dú)膺M(jìn)氣口連通;冷凝器Kl和冷凝器Κ2底部液氮出口分別經(jīng)20ID管道、20IC管道共同進(jìn)入20IE管道，201Ε管道與精餾塔Cl上部液氮進(jìn)口連通；
[0025]精餾塔Cl底部富氧液空出口經(jīng)301管道與過冷器Ε2富氧液空進(jìn)口連通，過冷器Ε2富氧液空出口經(jīng)30IA管道與冷凝器Kl富氧液空進(jìn)口連通;冷凝器Kl富氧廢氣出口經(jīng)30IB管道與主換熱器El富氧廢氣進(jìn)口連通，主換熱器El富氧廢氣出口經(jīng)301C管道與透平膨脹機(jī)ETl富氧廢氣進(jìn)口連通，透平膨脹機(jī)ETl富氧廢氣出口經(jīng)301D管道與過冷器Ε2富氧廢氣進(jìn)口連通，過冷器Ε2富氧廢氣出口經(jīng)301Ε管道與主換熱器El富氧氣體I進(jìn)口連通，富氧氣體I由主換熱器El出口排出收集；
[0026]冷凝器Kl底部富氧液空出口經(jīng)301F管道與冷凝器K2富氧液空進(jìn)口連通，冷凝器K2富氧氣體2出口經(jīng)301G管道與主換熱器El富氧氣體2進(jìn)口連通，富氧氣體2經(jīng)主換熱器El出口排出收集。
[0027]其中精餾塔Cl為板式精餾塔。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制取高純度氮?dú)夂偷图兌妊鯕獾难b置，其特征在于，所述裝置包括主換熱器El、精餾塔Cl、冷凝器K1、冷凝器K2、過冷器E2和透平膨脹機(jī)ETl，各設(shè)備之間通過管道相連通，連接關(guān)系為: 主換熱器EI的進(jìn)氣口為經(jīng)過過濾、凈化后空氣的輸入口，其出氣口通過1I管道與精餾塔Cl下部的空氣進(jìn)氣口連通;精餾塔Cl頂部的高純氮?dú)獬隹诮?jīng)201管道分兩部分分別進(jìn)入201A管道和20IB管道，20IA管道與主換熱器El高純氮?dú)膺M(jìn)氣口連通，高純氮?dú)鈴闹鲹Q熱器El出氣口排出收集;201B管道分別與冷凝器K2高純氮?dú)膺M(jìn)氣口和冷凝器Kl高純氮?dú)膺M(jìn)氣口連通;冷凝器Kl和冷凝器K2底部液氮出口分別經(jīng)201D管道、201C管道共同進(jìn)入201E管道，201E管道與精餾塔Cl上部液氮進(jìn)口連通； 精餾塔Cl底部富氧液空出口經(jīng)301管道與過冷器E2富氧液空進(jìn)口連通，過冷器E2富氧液空出口經(jīng)301A管道與冷凝器Kl富氧液空進(jìn)口連通;冷凝器Kl富氧廢氣出口經(jīng)301B管道與主換熱器El富氧廢氣進(jìn)口連通，主換熱器El富氧廢氣出口經(jīng)301C管道與透平膨脹機(jī)ETl富氧廢氣進(jìn)口連通，透平膨脹機(jī)ETl富氧廢氣出口經(jīng)30ID管道與過冷器E2富氧廢氣進(jìn)口連通，過冷器E2富氧廢氣出口經(jīng)301E管道與主換熱器El富氧氣體I進(jìn)口連通，富氧氣體I由主換熱器El出口排出收集； 冷凝器Kl底部富氧液空出口經(jīng)30IF管道與冷凝器K2富氧液空進(jìn)口連通，冷凝器K2富氧氣體2出口經(jīng)301G管道與主換熱器El富氧氣體2進(jìn)口連通，富氧氣體2經(jīng)主換熱器El出口排出收集。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制取高純度氮?dú)夂偷图兌妊鯕獾难b置，其特征在于:所述精餾塔Cl為板式精餾塔或填料精餾塔。
【文檔編號(hào)】F25J3/04GK205593291SQ201620262873
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】張世田, 賈軍, 彭明揚(yáng)
【申請(qǐng)人】河南開元空分集團(tuán)有限公司