CN102829606B - 一种利用液氧倒罐制取高纯液氮的空分装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用液氧倒罐制取高纯液氮的空分装置，其解决了能使精馏塔直接生产出可供收集的液态氮产品的技术问题。包括具有上塔的精馏塔以及设置在所述精馏塔内的冷凝蒸发器、换热器，还包括液氮贮罐、液氮排送阀、用于向所述液氮贮罐输送液氮的液氮排送管道、液氧贮罐、液氧排送阀、用于向所述冷凝蒸发器输送液氧的液氧排送管道，所述液氮排送管道的一端与所述过换热器的冷端相连通，所述液氮排送管道的另一端与所述液氮贮罐相连通，所述液氮排送阀设在所述液氮排送管道上，所述液氧排送管道的一端与所述冷凝蒸发器的蒸发侧相连通，所述所述液氧排送管道的另一端与所述液氧贮罐相连通，所述液氧排送阀设在所述液氧排送管道上。

Description

一种利用液氧倒罐制取高纯液氮的空分装置
技术领域
本发明属于空分设备技术领域，具体地说是涉及一种利用液氧倒罐制取高纯液氮的空分装置。
背景技术
空分设备，简单地说就是用来把空气中的各组份气体分离，生产氧气、氮气和氩气的一套工业设备。其包括空气过滤***、空气压缩机***、空气预冷***、空气净化***、空气压缩膨胀***、空气分离***、氧气压缩***、氮气压缩***等组成。其中，对于用来分离氮、氧的空气分离***，其要由精馏塔***组成。在该精馏塔的下塔中，上升气体与下流液体充分接触，传热传质后，在顶部得到纯氮气，纯氮进入下塔顶部的主冷凝蒸发器与液氧热量交换被冷凝，一部分液氮作为下塔的回流液下流，还有一部分液氮经换热器过冷，节流后进入上塔参与精馏；下塔的液空经换热器进入上塔参与精馏；经过在上塔内的再次精馏，在上塔的顶部产生氮气并在下塔的底部产生液氧；上塔产生的氮气和污氮流经换热器。该液氧通过主冷凝蒸发器与下塔的氮气进行热量交换，液氧蒸发后形成在上塔的底部产生氧气。也就是说采用这种结构的空分装置主要产品为氮气、氧气，无法满足生产液态氧的需求。如果将液氧提取出来则在主冷凝蒸发器中无法提供足够的冷量使氮气液化，从而产生足够的液氮供给上塔以及下塔的分离出合格的氧气、氮气。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用液氧倒罐制取高纯液氮的空分装置，其能使精馏塔直接生产出可供收集的液态氮产品。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用液氧倒罐制取高纯液氮的空分装置，包括换热器、具有上塔的精馏塔以及设置在所述精馏塔内的冷凝蒸发器，还包括液氮贮罐、液氮排送阀、用于向所述液氮贮罐输送液氮的液氮排送管道、液氧贮罐、液氧排送阀、用于向所述冷凝蒸发器输送液氧的液氧排送管道，所述换热器的一端与冷凝蒸发器的冷凝端相连通，所述液氮排送管道的一端与所述换热器的冷端相连通，所述液氮排送管道的另一端与所述液氮贮罐相连通，所述液氮排送阀设在所述液氮排送管道上，所述液氧排送管道的一端与所述冷凝蒸发器的蒸发侧相连通，所述液氧排送管道的另一端与所述液氧贮罐相连通，所述液氧排送阀设在所述液氧排送管道上。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明的空分装置采用了液氧贮罐、液氧排送阀和液氧排送管道结构，其将冷量输送到冷凝蒸发器内并用于和下塔顶部的氮气进行热交换，由于冷量更多，充分地将该氮气液化成液氮，该液氮不仅能满足作为下塔和上塔回流液的使用量，而且形成了一股可作为液氮产品向外提供的余量液氮。本发明的空分装置实现了精馏塔能直接生产出可供收集的液态氮产品。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述；
如图1所示，一种利用液氧倒罐制取高纯液氮的空分装置，其包括换热器3、具有上塔11的精馏塔1以及设置在精馏塔内的冷凝蒸发器2，还包括液氮贮罐4、液氮排送阀、用于向液氮贮罐输送液氮的液氮排送管道5、液氧贮罐6、液氧排送阀、用于向冷凝蒸发器输送液氧的液氧排送管道7。其中，换热器3的一端与冷凝蒸发器2的冷凝端相连通，其与现有技术无异。换热器为被冷凝蒸发器冷凝形成的液氮过冷。液氮排送管道5的一端与过换热器3的冷端相连通，液氮排送管道5的另一端与液氮贮罐4相连通。与此等同的，液氮排送管连通在换热器3和上塔11之间的管道8上，该管道8是用来将液氮引入上塔11作为回流液。液氮排送阀设在液氮排送管道上。液氧排送管道7的一端与冷凝蒸发器2的蒸发侧相连通，液氧排送管道7的另一端与液氧贮罐6相连通，液氧排送阀设在液氧排送管道上，即在液氧贮罐内储存有液氧，通过液氧排送管道将液氧抽出并送入冷凝蒸发器内作为冷源。使用本发明的空分装置时，应当根据空分液氧液位调节液氧倒灌量。本发明的空分装置采用了液氧贮罐、液氧排送阀和液氧排送管道结构，其将冷量输送到冷凝蒸发器内并用于和下塔顶部的氮气进行热交换，由于冷量更多，充分地将该氮气液化成液氮。通过液氮贮罐、液氮排送阀、用于向液氮贮罐输送液氮的液氮排送管道结构，使得经过冷的氮气一部分收集到液氮贮罐内，还有一部分液氮作为上塔的回流液。该液氮不仅能满足作为下塔和上塔回流液的使用量，而且形成了一股可作为液氮产品向外提供的余量液氮。本发明的空分装置实现了精馏塔能直接生产出可供收集的液态氮产品。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种利用液氧倒罐制取高纯液氮的空分装置，包括换热器、具有上塔的精馏塔以及设置在所述精馏塔内的冷凝蒸发器，其特征在于：还包括液氮贮罐、液氮排送阀、用于向所述液氮贮罐输送液氮的液氮排送管道、液氧贮罐、液氧排送阀、用于向所述冷凝蒸发器输送液氧的液氧排送管道，所述换热器的一端与冷凝蒸发器的冷凝端相连通，所述液氮排送管道的一端与所述换热器的冷端相连通，所述液氮排送管道的另一端与所述液氮贮罐相连通，所述液氮排送阀设在所述液氮排送管道上，所述液氧排送管道的一端与所述冷凝蒸发器的蒸发侧相连通，所述液氧排送管道的另一端与所述液氧贮罐相连通，所述液氧排送阀设在所述液氧排送管道上。
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