ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Схемы агрегатов разделения воздуха из "Курс технологии связанного азота" Агрегат Г-6800. Принципиальная технологическая схема агрегата Г-6800 показана на рис. П1-21. [c.76] Агрегат предназначен для получения чистого 99,95—99,99%-ного азота. Производительность его составляет 6800 м 1ч перерабатываемого воздуха. Агрегат работает по циклу двух давлений с промежуточным аммиачным охлаждением воздуха высокого и низкого давления. [c.76] Из воздуходувной станции воздух поступает в первую ступень пятиступенчатого компрессора 16 и после двух ступеней сжатия последовательно проходит скрубберы 17, орошаемые раствором NaOH для поглощения СОг из воздуха. После декарбонизации воздух, пройдя ловушку 13, разделяется на два потока примерно 80% его поступает в теплообменник 1 воздуха низкого давления и азота, остальные 20% воздуха сжимаются в 3—5-й ступенях компрессора 16 до давления 100—120 ат (в пусковой период до 200 ат). [c.76] Воздух высокого давления проходит теплообменник 15, где охлаждается до —12° С кислородом, идущим из блока глубокого охлаждения, после чего поступает в аппарат 12, где охлаждается кипящим аммиаком до —43° С. [c.76] Воздух высокого давления по выходе из теплообменника 12 охлаждается в трубках якорного теплообменника 10 кислородом, движущимся в межтрубном пространстве, и частью отводимого азота. После якорного теплообменника воздух проходит змеевик испарителя нижней колонны 9, затем дросселируется до 6 ат и поступает на шестую тарелку этой колонны. В колонне 9 установлено 24 тарелки. Обогащенный кислородом жидкий воздух, содержащий 37—40% Ог, собирается в испарителе нижней колонны, после чего проходит адсорберы ацетилена И, дросселируется с 6 до 0,5—0,7 ат и поступает на 27-ю тарелку верхней колонны 5. [c.78] Поднимающиеся по тарелкам нижней колонны пары обогащаются азотом. Газообразный азот поступает в трубки основного конденсатора 6 и дополнительного конденсатора 7. Конденсатор выполнен из медных трубок 6X1 мм. В основном конденсаторе имеется 7000 медных трубок диаметром 6 мм и длиной 1275 мм, в дополнительном конденсаторе — 3000 трубок длиной 1665 мм Часть жидкого азота стекает из конденсатора в нижнюю колонну, часть — в карманы конденсатора,- откуда после дросселирования поступает на орошение верхней колонны 8, где происходит окончательная ректификация жидкости. В верхней колонне установлено 36 ректификационных тарелок. [c.78] На установке получается 5200 м ч азота и 92%-ный кислород. [c.78] Агрегат БР-6. В настоящее время на новых азотнотуковых заводах для получения чистого азота и технологического кислорода применяются агрегаты БР-6 и БР-9, работающие по циклу низкого давления (цикл П. Л. Капицы). Внедрение установок БР-6 в промышленность дает большой экономический эффект условная годовая экономия, достигаемая в результате замены агрегата Г-6800 установкой БР-6, составляет 230 тыс. руб. на один новый агрегат. Дополнительные капитальные вложения, связанные с внедрением более мощных установок БР-6 в промышленность, окупаются примерно за 7 месяцев. [c.78] Общий вид агрегата БР-6 показан на рис. П1-22, схема агрегата—на рис. П1-23. [c.78] Переключение азотных и кислородных регенераторов производится каждые 9 мин, полный цикл работы регенератора составляет 18 лшн. Чтобы обеспечить незамерзаемость регенератора, т. е. чтобы обратный поток удалял с насадки твердые отложения (лед и СОг), часть воздуха (10,6%)—так называемый петлевой поток— отбирается из середины азотных и кислородных регенераторов при температуре 180° К. Петлевой поток далее поступает в предвымораживатель 3, где охлаждается до 152° К, нагревая поток воздуха, идущего в турбодетандер 2]. Затем петлевой воздух поступает в трубы одного из вымораживателей 4. Здесь при охлаждении воздуха до 11 ГК из него выделяется СОг. Переключение вымораживателей производится через 20—30 ч их работы. По выходе из вымораживателя петлевой поток соединяется с потоком воздуха, выходящего из регенераторов, и поступает в куб нижней колонны 14. В этой колонне большая часть воздуха подвергается предварительному разделению, в результате чего получается чистая азотная флеГма, содержащая 99,998% N2, грязная азотная флегма, содержащая 95% N2, и кубовая жидкость, в которой содержится 40% Ог. Примерно 27% воздуха проходит три нижние тарелки ректификационной колонны 14, очищаясь от твердых частиц двуокиси углерода, унесенных из регенераторов, и направляется частично в вымораживатель и в предвымораживатель 3, затем смешивается с остальной частью воздуха, идущей непосредственно к турбодетандеру, и при 125°К поступает в турбодетандер 21. Здесь воздух расширяется с 6 до 1,5 ат, при этом его температура снижается до 91° К. Далее воздух проходит адсорбер ацетилена 5 и поступает на 14-ю тарелку верхней ректификационной колонны 9. [c.81] В результате ректификации в верхней колонне 9 получается чистый азот, содержащий до 0,002% О2, грязный азот, содержащий до 5% О2, и технологический 95 % -ный кислород. Чистый азот (15 000 м 1ч), выходящий из верхней ректификационной колонны, проходит переохладитель 10 и подогреватель 12, а затем при 95° К поступает в змеевики, встроенные в азотные и кислородные регенераторы 1 и 2, где нагревается до 302° К. По змеевикам всех регенераторов непрерывно проходит чистый азот, независимо от переключения потоков, движущихся по насадке регенераторов. [c.82] В регенераторе поток технологического кислорода нагревается до 305,6° К и одновременно очищает насадку регенератора от влаги и двуокиси углерода, выделившихся из потока воздуха. Из регенератора кислород поступает в газгольдер. [c.83] Для получения технического кислорода из потока жидкого кислорода, направляемого в выносной конденсатор 16, отбирается часть жидкости (600 м 1ч), которая дополнительно очищается от ацетилена в адсорбере 18 и поступает в верхнюю часть колонны 77, где происходит обогащение кислорода до концентрации 99,5% Ог. [c.83] Технический кислород (150л /ч), отбираемый из нижней части колонны 17, поступает в змеевики кислородной секции, встроенные в кислородные регенераторы 2, нагревается и отводится в газгольдер. [c.83] На рис. 111-24 показана нижняя ректификационная колонна агрегата БР-6, состоящая из 36 тарелок, на рис. П1-25 — верхняя ректификационная колонна, имеющая 58 тарелок. [c.83] Агрегат БР-1. На азотнотуковых заводах, использующих в качестве сырья природный газ, широкое распространение для получения технологического кислорода из воздуха приобрел агрегат типа БР-1. [c.83] Принципиальная технологическая схема этого агрегата приведена на рис. П1-26. Сжатый в турбокомпрессоре до 6 ат воздух поступает в регенераторы. В агрегате имеется два кислородных регенератора 1, в которые поступает около-20% воздуха-, и три азотных регенератора 2, в которые подается около 80% воздуха. [c.83] На холодных концах азотных регенераторов разность температур должна быть уменьшена до величины, при которой азот обратного потока мог бы полностью уносить двуокись углерода, несмотря на то, что количество отходящего азота несколько меньше количества воздуха, проходящего через азотные регенераторы. Это достигается применением так называемой петли по методу тройного дутья. Принцип петли заключается в том, что часть холодного воздуха после регенераторов используется для дополнительного охлаждения воздуха прямого потока в регенераторах. При введении петли по методу тройного дутья насадка дополнительно охлал дается потоком холодного (петлевого) воздуха. При таком оформлении процесса необходимы три азотных регенератора. [c.85] Последовательность прохождения потоков по регенераторам сначала через регенератор проходит прямой поток воздуха, который при этом охлаждается, а на холодной насадке осаждаются влага и двуокись углерода, содержавшиеся в воздухе. Далее через этот же регенератор проходит обратный поток азота, охлаждающий насадку и выносящий осевшие на ней примеси. После азота через регенератор в том же направлении проходит петлевой воздух, который дополнительно охлаждает насадку в нижней (холодной) части регенератора и затем при температуре 160— 180° К отводится из середины регенераторов через специальные петлевые клапаны. [c.85] В других азотных регенераторах потоки проходят в такой же последовательности, причем в то время как по одному из регенераторов движется прямой поток воздуха, по другому проходит азот, а по третьему — петлевой воздух. Регулируя количество петлевого воздуха, среднюю разность температур на холодных концах азотных регенераторов можно поддерживать в пределах 5—6° С. Переключение кислородных и азотных регенераторов производится через каждые 3 мин. [c.85] Вернуться к основной статье