SU1636667A1 - Method of refrigeration - Google Patents

Description

1one

(21)4368558/06(21) 4368558/06

(22)25.01.88(22) 01/25/88

(46) 23.03.91. Бюл. № 11 (72) В.В.Гомозов, В.А.Гарин, Н.В.Филин и В.И.Зотов (53) 621.57(088.8)(46) 03/23/91. Bul № 11 (72) V.V.Gomozov, V.A.Garin, N.V.Filin and V.I. Zotov (53) 621.57 (088.8)

(56)Каталог фирмы Мессер Грисхейм. - М.: Изд. фирмы Мессер Грисхейм, 1983.(56) Messer Griesheim company catalog. - M .: Izd. the company Messer Griesheim, 1983.

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХОЛОДА(54) METHOD OF RECEIVING COLD

(57)Изобретение позвол ет снизить расход энергии и увеличить выход продуктов разделени , получаемых в жидком виде. Эта цель достигаетс  тем,(57) The invention allows to reduce energy consumption and increase the yield of separation products obtained in liquid form. This goal is achieved by

что часть рециркул ционного потока после сжати  отвод т в дополнительный турбодетандер 9, расшир ют до давлени  азотной фракции после ректификации и смешивают с первой частью рециркул ционного потока перед расширением во второй ступени турбоде- тандера 11 на более высоком температурном уровне, чем в первой ступени, а часть газообразной азотной фракции после ректификации смешивают с рециркул ционным потоком после первой ступени турбодетандера-10. 1 ил.that a portion of the recirculation stream after compression is diverted to an additional turbine expander 9, expanded to the pressure of the nitrogen fraction after rectification, and mixed with the first part of the recirculation flow before expansion in the second stage of the turbine dilander 11 at a higher temperature level than in the first stage, and part of the gaseous nitrogen fraction after rectification is mixed with the recirculation stream after the first stage of the expander-10. 1 il.

(Л(L

оabout

ооoo

С& С&C & C &

оэ 1oe 1

Изобретение относитс  к области разделени  газовых смесей методом низкотемпературной ректификации.The invention relates to the field of separation of gas mixtures by the method of low-temperature distillation.

Целью изобретени   вл етс  снижение расхода электроэнергии и увеличение выхода продуктов разделени  на установке.The aim of the invention is to reduce power consumption and increase the yield of separation products at the plant.

На чертеже представлена установка дл  реализации способа.The drawing shows the installation for implementing the method.

Установка состоит из компрессора 1, регенераторов 2, ректификационной колонны 3 среднего давлени , ректификационной колонны 4 низкого давлени , конденсатора-испарител  5, пере-J5 из дополнительного циркул ционногоThe installation consists of compressor 1, regenerators 2, distillation column 3, medium pressure, distillation column 4, low pressure, condenser-evaporator 5, re-J5 from the additional circulating

охладител  6 азотной сЬлегмы, переохладител  7 кубовой жидкости, турбокомпрессора 8 дл  сжати  азота, дополнительного турбодетандера 9, первой ступени основного турбодетандера , второй ступени основного турбодетандера 11, теплообменников 12-16, охладител  17 лидкости, адсорбера 18 жидкого . кислорода, хранилища 19 дл  слива жидкого кислорода, хранилища 20 дл  слива жидкого азота .nitrogen cooler 6 sgmy, subcooler 7 bottoms liquid, turbocharger 8 for nitrogen compression, additional turboexpander 9, first stage of main turboexpander, second stage of main turboexpander 11, heat exchangers 12-16, cooler 17 of capacity, adsorber 18 liquid. oxygen, storage 19 for discharging liquid oxygen, storage 20 for discharging liquid nitrogen.

Способ осуществл етс  следующим образом.The method is carried out as follows.

Сжатый в компрессоре 1 воздух направл етс  в регенераторы 2, где он охлаждаетс  и очищаетс  от примесей , после чего его подают в ректификационную колонну 3 среднего давлени  , В колонне 3 воздух раздел ют методом низкотемпературной11 ректификации на две газообразные (из жидкой азотной и жидкой кислородной) фракции „ Часть азотной фракции направл ют в дополнительный циркул ционный цикл (контур а). Обратный поток азота после окончательного разделени  в колонне 4 низкого давлени  подогревают в переохладител х азотной флегмы 6 и кубовой жидкости 7 и направл ют в регенераторы 2, Небольша  часть азота после выхода из регенераторов смешиваетс  с обратным потоком азота циркул ционного цикла на входе в турбокомпрессор 8. После сжати  в турбокомпрессоре 8 меньша  часть потка направл етс  в турбодетандер 9. Больша  часть основного потока охлаждаетс  в теплообменниках 12 и 13 и раздел етс  на два потока. Основна  больша ) часть охлаждаетс  и сжижаетс  в теплообменниках 14-16, меньша  часть расшир етс  в турбо- цётандере 10, смешиваетс  с азотнойThe air compressed in compressor 1 is sent to regenerators 2, where it is cooled and cleaned of impurities, after which it is fed to the distillation column 3 of medium pressure. In the column 3, air is separated by the method of low-temperature distillation into two gaseous gases (from liquid nitrogen and oxygen oxygen) Fractions "A portion of the nitrogen fraction is directed to an additional circulation cycle (loop a). The nitrogen re-stream after final separation in the low-pressure column 4 is preheated in the sub-coolers of the nitrogen reflux 6 and the bottom liquid 7 and sent to the regenerators 2. A small part of the nitrogen after exiting the regenerators is mixed with the reverse flow of the circulation cycle nitrogen at the inlet to the turbo compressor 8. After compression in the turbocharger 8, a smaller part of the flow is directed to the turbo expander 9. A large part of the main stream is cooled in heat exchangers 12 and 13 and is divided into two streams. The main bulk is cooled and liquefied in heat exchangers 14-16, a smaller portion is expanded in a turbo-gas expander 10, mixed with nitrogen

фракцией из основного цикла, подогреваетс  в теплообменниках 13-15 за счет охлаждени  и ожижени  основного потока и смешиваетс - с потоком после расширени  в турбодетандере 9, затем поступает в турбодетандер расшир етс  и направл етс  в теплообменники на охлаждение и ожижение основного потока. Часть циркул ционного потока после теплообменника 15 направл ют в змеевики, встроенные в насадку регенераторов.the fraction from the main cycle is heated in heat exchangers 13-15 by cooling and liquefying the main flow and mixed with the flow after expansion in the turbo expander 9, then enters the turbo expander expands and is sent to the heat exchangers for cooling and liquefaction of the main flow. A portion of the circulating stream downstream of the heat exchanger 15 is directed to coils integrated into the regenerator nozzle.

Жидкий азот высокого давлени High pressure liquid nitrogen

цикла а дросселируетс  в отделитель 17 жидкости, при этом газообразна  фракци  направл етс  обратно в дополнительный циркул ционный цикл. Жидка  фракци  из конденсатора 5 смешиваетс  с жидким азотом из сборника 17 и в качестве орошаемой флегмы после переохладител  6 направл етс  в ректификационную колонну 4, Жидкий кислород из конденсатора 5 проходит адсорбер 18, сливаетс  в хранилище 19 жидкого кислорода и затем направл етс  потребителю. Избыток жидкого азота сливаетс  из сборника 17 в хранилище 20 жидкого азота.cycle a is choked into the liquid separator 17, and the gaseous fraction is directed back to the additional circulation cycle. The liquid fraction from condenser 5 is mixed with liquid nitrogen from collector 17 and as refluxed after subcooler 6 it is sent to distillation column 4. Liquid oxygen from condenser 5 passes adsorber 18, is discharged into storage 19 of liquid oxygen and then sent to consumer. Excess liquid nitrogen is discharged from collection 17 to storage 20 of liquid nitrogen.

Claims (1)

Предлагаемый способ позволит уменьшить расход электроэнергии на 8-10%. Формула изобретени The proposed method will reduce the power consumption by 8-10%. Invention Formula Способ получени  холода путем разделени  воздуха, включающего его низкотемпературную ректификацию с получением двух газообразных и жидкой азотной г и кислородной фракций, разделени  первой газообразной азотной фракции на два потока, прогрева последних поступающим на разделение воздухом, сжати  первого потока газообразной азотной фракции в турбокомпрессоре , разделени  первого потока на две ветви, расширени  первой ветви последовательно в первой и второй ступен х турбодетандера, отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергозатрат, часть первого потока после сжати  расшир ют в дополнительном турбодетандере и смешивают с первой ветвью первого потока перед второй ступенью турбодетандера, а вторую газообразную азотную фракцию смешивают с первой ветвью первого потока после первой ступени турбодетандера.The method of obtaining cold by separating air, including its low-temperature distillation to produce two gaseous and liquid nitrogen and oxygen fractions, dividing the first gaseous nitrogen fraction into two streams, heating the latter with air to separate it, compressing the first stream of nitrogen gas in the turbocharger, dividing the first flow to two branches, expansion of the first branch in series in the first and second stages of a turboexpander, characterized in that, in order to reduce energy consumption After compression, a portion of the first stream is expanded in an additional turbo expander and mixed with the first branch of the first stream before the second stage of the expander, and the second gaseous nitrogen fraction is mixed with the first branch of the first stream after the first stage of the expander.