RU2557151C2 - Аппарат охлаждения и очистки воздуха для установки криогенной дистилляции воздуха - Google Patents

Аппарат охлаждения и очистки воздуха для установки криогенной дистилляции воздуха Download PDF

Info

Publication number
RU2557151C2
RU2557151C2 RU2013105495/06A RU2013105495A RU2557151C2 RU 2557151 C2 RU2557151 C2 RU 2557151C2 RU 2013105495/06 A RU2013105495/06 A RU 2013105495/06A RU 2013105495 A RU2013105495 A RU 2013105495A RU 2557151 C2 RU2557151 C2 RU 2557151C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinders
building
air
cooling tower
cooling
Prior art date
Application number
RU2013105495/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013105495A (ru
Inventor
Патрис КАВАНЬ
Original Assignee
Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод filed Critical Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод
Publication of RU2013105495A publication Critical patent/RU2013105495A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2557151C2 publication Critical patent/RU2557151C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
    • F25J3/04157—Afterstage cooling and so-called "pre-cooling" of the feed air upstream the air purification unit and main heat exchange line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
    • F25J3/04163—Hot end purification of the feed air
    • F25J3/04169—Hot end purification of the feed air by adsorption of the impurities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F25J3/0489—Modularity and arrangement of parts of the air fractionation unit, in particular of the cold box, e.g. pre-fabrication, assembling and erection, dimensions, horizontal layout "plot"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/30—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a washing, e.g. "scrubbing" or bubble column for purification purposes
    • F25J2205/32—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a washing, e.g. "scrubbing" or bubble column for purification purposes as direct contact cooling tower to produce a cooled gas stream, e.g. direct contact after cooler [DCAC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/60—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using adsorption on solid adsorbents, e.g. by temperature-swing adsorption [TSA] at the hot or cold end

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

Изобретение относится к установкам для охлаждения и очистки воздуха. Аппарат для охлаждения и очистки воздушного потока содержит здание, градирню (1) для охлаждения за счет прямого контакта с водой, два очистных баллона (3А, 3В), каждый из которых имеет вертикальную ось, трубопровод для подачи воды в градирню, трубопровод для подачи воздуха в градирню, трубопровод для транспортировки охлажденного воздуха из градирни в очистные баллоны и систему (7) вентилей и труб, позволяющих соединить оба баллона с градирней. При этом система вентилей и труб находится внутри здания (5), а оба баллона и градирня находятся снаружи здания. Оба баллона и система расположены по обе стороны от стены (9) здания. Баллоны размещены вдоль стены, и градирня расположена между двумя баллонами. Использование изобретения позволяет уменьшить размер здания, необходимого для защиты системы труб и вентилей. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Настоящее изобретение касается аппарата охлаждения и очистки воздуха, предназначенного для установки криогенной дистилляции воздуха.
В аппарате разделения воздуха путем криогенной дистилляции воздух подвергается сжатию компрессором и затем охлаждается за счет прямого теплообмена с воздухом в градирне. После этого охлажденный воздух очищают. Циклы очистки в установках разделения воздуха позволяют в основном отделить воду и СО2 от воздуха перед входом в установку криогенной дистилляции, расположенной в холодильной камере. Система вентилей и трубопроводов обеспечивает транзит предназначенного для очистки воздуха и азота с примесями, который служит для регенерации очистных баллонов. Эта система вентилей и труб расположена на плоскости на земле и имеет большие габариты. Соотношение между высотой и длиной системы близко к 1.
Во время монтажа этой системы вентилей и трубопроводов внутри нового здания (по причине больших холодов или жары или по иной причине) стремятся уменьшить ширину этой системы, чтобы уменьшить ширину здания, которое необходимо построить. Точно так же при монтаже этой системы в уже существующем здании (скорее длинном, чем широком) тоже возникает необходимость уменьшения ширины этой системы трубопроводов и вентилей.
Одним из способов уменьшения ширины этой системы является увеличение длины этой системы за счет другого проектирования и расположения трубопроводов. Соотношение между высотой и шириной системы становится намного меньше 1.
За счет этого увеличивается также промежуточное пространство этих очистных баллонов, соединенных с этой системой.
В документе ЕР-А-1672301 описан аппарат, охарактеризованный в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Согласно изобретению градирню для охлаждения воздуха за счет прямого контакта с водой устанавливают между двумя очистными баллонами.
Объектом изобретения является аппарат для охлаждения и очистки воздушного потока, содержащий градирню для охлаждения за счет прямого контакта с водой, два очистных баллона, каждый из которых имеет вертикальную ось, трубопровод для подачи воды в градирню, трубопровод для подачи воздуха в градирню, при этом градирня расположена между двумя баллонами, трубопровод для транспортировки охлажденного воздуха из градирни в очистные баллоны и систему вентилей и труб, позволяющих соединить оба баллона с градирней, отличающийся тем, что аппарат содержит здание, при этом система находится внутри здания, а оба баллона и градирня находятся снаружи здания, при этом оба баллона и система расположены по обе стороны от стены здания, при этом баллоны размещены вдоль стены.
Согласно другим факультативным отличительным признакам аппарата:
- центр градирни в верхней проекции находится на центральной линии между центрами двух баллонов в верхней проекции;
- центры двух баллонов и градирни в верхней проекции образуют прямую линию;
- центры двух баллонов и градирни в верхней проекции образуют треугольник с тупым углом;
- здание содержит также, по меньшей мере, один компрессор, и/или, по меньшей мере, одну турбину, и/или, по меньшей мере, одну дистилляционную колонну;
- соотношение между размером системы в вертикальном направлении и размером в горизонтальном направлении меньше 1;
- стена является самой длинной стеной здания, при этом здание имеет прямоугольное сечение;
- соотношение между длиной стены и шириной здания превышает 2.
Другим объектом изобретения является аппарат разделения воздуха, содержащий описанный выше аппарат охлаждения и очистки.
Аппарат разделения воздуха может содержать компрессор в здании, который является воздушным компрессором, соединенным с градирней, и/или турбину в здании, которая является воздушной турбиной, соединенной с очистными баллонами, и/или дистилляционную колонну в здании, соединенную с очистными баллонами.
Далее следует более подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемую фигуру. На фиг.1 показан аппарат в соответствии с изобретением.
Аппарат содержит градирню 1 для охлаждения за счет прямого контакта с водой, два очистных баллона 3А, 3В для очистки воздуха от воды и от СО2 и здание 5, содержащее, по меньшей мере, одну систему 7 труб и вентилей для обеспечения транспортировки воздуха, поступающего из градирни 1, в баллоны 3А, 3В. Некоторые из труб системы 7 проходят через стену 9 здания 5. Стена 9 является самой длинной стеной здания 5, которое имеет прямоугольное сечение. Соотношение между длиной стены 9 и шириной здания предпочтительно превышает 2.
Соотношение между размером системы 7 в вертикальном направлении и размером в горизонтальном направлении меньше 1.
Оба баллона 3А, 3B и градирня расположены вдоль стены 9 таким образом, что их центры в верхней проекции образуют прямую линию, параллельную стене. Градирня расположена на центральной линии между двумя баллонами.
Градирня 1 может находиться немного ближе или дальше от стены 9, чем два баллона 3А, 3В, таким образом, чтобы центры градирни и двух баллонов образовали треугольник с тупым углом.
Здание 5 может также содержать компрессор, и/или турбину, и/или дистилляционную колонну аппарата разделения воздуха, в состав которого входит аппарат охлаждения и очистки.
Аппарат разделения воздуха может содержать компрессор в здании 5, который является воздушным компрессором, соединенным с градирней 1, и/или турбину в здании 5, которая является воздушной турбиной, соединенной с очистными баллонами 3А, 3В, и/или дистилляционную колонну в здании, соединенную с очистными баллонами 3А, 3В.

Claims (14)

1. Аппарат для охлаждения и очистки воздушного потока, содержащий градирню (1) для охлаждения за счет прямого контакта с водой, два очистных баллона (3А, 3В), каждый из которых имеет вертикальную ось, трубопровод для подачи воды в градирню, при этом градирня расположена между двумя баллонами, трубопровод для подачи воздуха в градирню и трубопровод для транспортировки охлажденного воздуха из градирни в очистные баллоны и систему (7) вентилей и труб, позволяющих соединить оба баллона с градирней, отличающийся тем, что содержит здание (5), при этом система находится внутри здания (5), а оба баллона и градирня находятся снаружи здания, при этом оба баллона и система расположены по обе стороны от стены (9) здания, при этом баллоны размещены вдоль стены.
2. Аппарат по п.1, в котором центр градирни (1) в верхней проекции находится на центральной линии между центрами двух баллонов (3А, 3В) в верхней проекции.
3. Аппарат по п.1 или 2, в котором центры двух баллонов (3А, 3В) и градирни (1) в верхней проекции образуют прямую линию.
4. Аппарат по п.1 или 2, в котором центры двух баллонов (3А, 3В) и градирни (1) в верхней проекции образуют треугольник с тупым углом.
5. Аппарат по п.1, в котором здание (5) дополнительно содержит, по меньшей мере, один компрессор, и/или, по меньшей мере, одну турбину, и/или, по меньшей мере, одну дистилляционную колонну.
6. Аппарат по п.1, в котором соотношение между размером системы (7) в вертикальном направлении и размером в горизонтальном направлении меньше 1.
7. Аппарат по п.1, в котором стена (9) является самой длинной стеной здания (5), при этом здание имеет прямоугольное сечение.
8. Аппарат по п.7, в котором соотношение между длиной стены (9) и шириной здания (5) превышает 2.
9. Аппарат по п.1, в котором градирня (1) находится ближе к стене (9), чем два баллона (3А, 3В).
10. Аппарат по п.1, в котором градирня (1) находится дальше от стены (9), чем два баллона (3А, 3В).
11. Аппарат разделения воздуха, содержащий аппарат охлаждения и очистки по одному из пп.1-10.
12. Аппарат разделения воздуха, содержащий аппарат охлаждения и очистки по п.5, в котором компрессор является воздушным компрессором, соединенным с градирней.
13. Аппарат разделения воздуха, содержащий аппарат охлаждения и очистки по п.5, в котором турбина является воздушной турбиной, соединенной с очистными баллонами.
14. Аппарат разделения воздуха, содержащий аппарат охлаждения и очистки по п.5, в котором дистилляционная колонна является колонной для дистилляции воздуха, соединенной с очистными баллонами.
RU2013105495/06A 2010-07-09 2011-06-22 Аппарат охлаждения и очистки воздуха для установки криогенной дистилляции воздуха RU2557151C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1055603A FR2962526B1 (fr) 2010-07-09 2010-07-09 Appareil de refroidissement et d'epuration d'air destine a une unite de distillation cryogenique d'air
FR1055603 2010-07-09
PCT/EP2011/060417 WO2012004125A2 (fr) 2010-07-09 2011-06-22 Appareil de refroidissement et d'epuration d'air destine a une unite de distillation cryogenique d'air

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013105495A RU2013105495A (ru) 2014-08-20
RU2557151C2 true RU2557151C2 (ru) 2015-07-20

Family

ID=43868145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013105495/06A RU2557151C2 (ru) 2010-07-09 2011-06-22 Аппарат охлаждения и очистки воздуха для установки криогенной дистилляции воздуха

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20130152629A1 (ru)
EP (1) EP2591299B1 (ru)
CN (1) CN103299146B (ru)
CA (1) CA2803147C (ru)
FR (1) FR2962526B1 (ru)
RU (1) RU2557151C2 (ru)
UA (1) UA107597C2 (ru)
WO (1) WO2012004125A2 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10342788A1 (de) * 2003-09-15 2005-04-07 Linde Ag Coldbox
EP1672301A1 (de) * 2004-12-03 2006-06-21 Linde AG Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung eines Gasgemischs, insbesondere von Luft
FR2929385A1 (fr) * 2008-03-28 2009-10-02 Air Liquide Appareil et procede de separation d'air par distillation cryogenique

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3143412A (en) * 1960-11-28 1964-08-04 Dravo Corp Method of enriching the oxygen content of air supplied to blast furnaces
FR2695714B1 (fr) * 1992-09-16 1994-10-28 Maurice Grenier Installation de traitement cryogénique, notamment de distillation d'air.
FR2706025B1 (fr) * 1993-06-03 1995-07-28 Air Liquide Installation de distillation d'air.
FR2774752B1 (fr) * 1998-02-06 2000-06-16 Air Liquide Installation de distillation d'air et boite froide correspondante

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10342788A1 (de) * 2003-09-15 2005-04-07 Linde Ag Coldbox
EP1672301A1 (de) * 2004-12-03 2006-06-21 Linde AG Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung eines Gasgemischs, insbesondere von Luft
RU2382963C2 (ru) * 2004-12-03 2010-02-27 Линде Акциенгезельшафт Установка для криогенного разделения смеси газов, в частности воздуха
FR2929385A1 (fr) * 2008-03-28 2009-10-02 Air Liquide Appareil et procede de separation d'air par distillation cryogenique

Also Published As

Publication number Publication date
EP2591299A2 (fr) 2013-05-15
US20130152629A1 (en) 2013-06-20
WO2012004125A3 (fr) 2013-10-10
RU2013105495A (ru) 2014-08-20
FR2962526B1 (fr) 2014-07-04
CA2803147A1 (fr) 2012-01-12
CN103299146B (zh) 2016-02-10
CA2803147C (fr) 2018-04-17
CN103299146A (zh) 2013-09-11
EP2591299B1 (fr) 2018-10-17
UA107597C2 (uk) 2015-01-26
WO2012004125A2 (fr) 2012-01-12
FR2962526A1 (fr) 2012-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100575838C (zh) 用于低温分离气体混合物、特别是空气的设备
RU2451251C1 (ru) Установка комплексной подготовки газа газового промысла нефтегазоконденсатного месторождения
WO2016092593A1 (ja) 天然ガスの液化システム
CN203569054U (zh) 转炉煤气脱湿装置
CN102305445B (zh) 重力式热管和直接蒸发冷却器复合的蒸发冷却冷水机组
RU2557151C2 (ru) Аппарат охлаждения и очистки воздуха для установки криогенной дистилляции воздуха
CN105698359B (zh) 分段式换热器及制冷装置
CN108458602B (zh) 一种超低温自然通风冷却塔出塔水温降低方法
ES2699184T3 (es) Drenajes de líquido en intercambiador de calor de núcleos en carcasa
CN108626968B (zh) 利用露点间接蒸发冷却器的空分预冷装置及其方法
JP5902161B2 (ja) 冷却装置、及び、冷却装置を備える深冷蒸留による空気分離装置
CN209500852U (zh) 一种还原尾气换热***
CN214088423U (zh) 天然气脱水装置
KR102114200B1 (ko) 열교환 배기장치
CN218348908U (zh) 一种高效热回收式冷凝器
CN205806923U (zh) 一种保冷箱接液装置
CN204768174U (zh) 一种冷冻干燥机的预冷器
CN205027197U (zh) 闭式冷却塔用节能防冻型冷却器
CN108106245A (zh) 蒸发器后制冷***储液卧式气液分离器
CN108106218A (zh) 折流制冷***储液卧式气液分离器
CN108106257A (zh) 压缩机前制冷***储液卧式气液分离器
RU2400059C1 (ru) Сооружение для охлаждения молока
CN107726681A (zh) 折流中央空调机组储液卧式气液分离器
CN108458521A (zh) 压缩机前中央空调机组卧式气液分离器
CN108106189A (zh) 蒸发器后风冷式制冷***储液卧式气液分离器