ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Установки двух давлений с турбодетандером и регенераторами из "Получение кислорода Издание 4" Установка ГЖА-2000 предназначена для одновременного получения чистого азота и газообразного технического кислорода. Установка применяется на заводах химической промышленности в производстве азотных удобрений, ацетилена, синтетических волокон и спиртов. [c.190] В установке использован холодильный цикл двух давлений, с расширением части воздуха высокого давления в поршневом детандере. Очистка воздуха от двуокиси углерода производится раствором едкого натра в скрубберах. Осушка воздуха высокого давления—адсорбционная, а воздуха низкого давления—вымораживанием влаги в переключающихся поперечноточных теплообменниках—вымораживателях. Атмосферный воздух через фильтр 1 (рис. 64) засасывается угловым воздушным компрессором ВП-50/8 производительностью 3000 м 1ч и под избыточным давлением 6 кгс см поступает в два последовательно включенных скруббера 3 для очистки от двуокиси углерода. Пройдя щелочеотделитель 4, воздух делится на два потока. Один поток подается в блок разделения воздуха 7, а второй—в дожимающий компрессор 5 типа ДВУ-20-6/220 производительностью 1200 м 1ч. В дожимающем компрессоре избыточное давление воздуха повышается до 120 кгс см-, после чего он поступает в блок 6 адсорбционной осушки, из которого часть воздуха через дроссельный вентиль направляется в куб нижней колонны блока разделения, а другая—на расширение в поршневом детандере 8 типа ДВД-80/180 производительностью 650 Jч ч. После расширения до избыточного давления 6 кгс см воздух поступает в куб нижней колонны блока разделения. Перед колонной детандерный воздух проходит один из переключающихся фильтров для очистки от масла и один контрольный фильтр, расположенные в кожухе разделения блока 7. [c.190] Воздух низкого и высокого давления перед поступлением в нижнюю колонну охлаждается в теплообменниках блока разделения за счет холода отходящих продуктов—кислорода, азота и аргонной (грязной) фракции. Монтажная схема блока разделения установки ГЖА-2000 показана на рис. 65. [c.190] Воздух (20 ООО м /ч) засасывается через фильтр 1 турбокомпрессором 2, проходит через концевой холодильник 3 и направляется в регенераторы блока разделения два азотных 31 и два кислородных 30. В регенераторах воздух охлаждается отходящими азотом и кислородом, оставляя на насадке регенераторов вымерзающие пары воды и двуокись углерода, после чего поступает в испаритель нижней колонны 22. Из испарителя обогащенная кислородом кубовая жидкость через дроссельный вентиль 26 подается в верхнюю колонну 24, проходя через керамические фильтры 27 (для удаления остатков твердой двуокиси углерода) и силикагелевые адсорберы 25 (для очистки от ацетилена). [c.193] Аммиачных теплообменников два и работают они попеременно (на схеме показан только один теплообменник). В этих теплообменниках циркулирует аммиак, который сжимается аммиачным компрессором 15, сжижается в конденсаторе 13, а затем дросселируется вентилем И, охлаждаясь при этом. Поступая в теплообменник 8, аммиак передает холод сжатому воздуху. Азотный теплообменник и аммиачные холодильники конструктивно объединены и образуют блок предварительного охлаждения воздуха. [c.194] В азотном теплообменнике 7 воздух охлаждается до 15-ь 19 °С, а в аммиачном теплообменнике 8 до —45 °С в этих условиях из воздуха конденсируется, а затем почти полностью вымерзает вся влага. После этого воздух высокого давления направляется в теплообменники 19 и 20, где дополнительно охлаждается отходящим азотом, частично отбираемым из линии холодного азота в регенераторы затем этот воздух поступает в нижнюю колонну через воздущный дроссельный вентиль 21. Теплообменников 19 имеется также два, и они периодически переключаются, так как при длительной работе аппарат может забиться твердой СО,, остающейся в ничтожных количествах в воздухе после щелочной очистки в скрубберах. [c.194] Установка КТ-3600 предназначена для получения технологического кислорода концентрации 95—98%. Применение воздуха низкого давления, использование регенераторов, аммиачного охлаждения и турбодетандера обусловливают для нее весьма невысокий удельный расход электроэнергии—0,55 квт-ч (1980 кдж) на 1 кислорода. Отходящий азот имеет концентрацию 97 объемн. %. [c.195] Пусковой период установки составляет около 40 ч, продолжительность кампании—не менее 6 месяцев. Установки этого типа дают кислород относительно низкой стоимости и нашли широкое применение в металлургической, химической и других отраслях промышленности. Установки КТ-3600, снабженные дополнительным блоком криптона, дают одновременно с технологическим кислородом до 15 м 1ч 0,1%-ного криптонового концентрата. Кислород направляется из основного конденсатора в криптоновый блок, где происходит испарение всего технологического кислорода, получаемого на данной установке. Из криптоновой колонны кислород отводится в кислородные регенераторы. [c.195] Конструкция установок КТ-3600 была разработана еще до 1940 г. и в последующем подвергалась модернизации, в том числе оснащением ее дополнительной аппаратурой для комплексного разделения воздуха и получения инертных газов. [c.195] Начиная с 1957 г. вместо установок КТ-3600 выпускались установки КТ-3600 Ар и БР-4А, оснащенные дополнительной аппаратурой для получения наряду с технологическим кислородом и технического кислорода, 0,1%-ного криптонового концентрата, чистого азота и аргона. Технические характеристики этих установок приведены в табл. 14. [c.195] Установка КТ-ЗбООАр работает по схеме цикла двух давлений, с аммиачным охлаждением воздуха высокого давления и расширением части этого воздуха в поршневом детандере. Установка снабжена регенераторами для кислорода и азота и турбодетандером, установленным на потоке азота из-под крышки конденсатора. Турбодетандер используется для получения только технологического кислорода (без криптона и аргона), когда поршневой детандер отключается, для пуска из теплого состояния. Установка оснащена аппаратурой для получения, одновременно с технологическим кислородом, также криптонового 0,1—0,2%-ного концентрата, технического кислорода и сырого аргона. [c.195] Рассмотрим более подробно технологическую схему установки КТ-ЗбООАр (рис. 68). [c.204] Технологический кислород (режим 1) получают на установке КТ-ЗбООАр так же, как и на установке КТ-3600. [c.206] Получение на установке технологического кислорода и криптонового концентрата (режим 2) связано с увеличением холодопотерь в окружающую среду вследствие включения в работу блока криптона. Для компенсации дополнительных холодопотерь увеличивают подачу в блок разделения воздуха высокого давления (до 1000 м 1ч). В этом режиме установка может также производить небольшое количество (около 15 м /ч) технического кислорода, возвращаемого из отделения очистки криптоно-ксенонового концентрата от кислорода. [c.206] При этих режимах работы отбор азота из-под крышки основного конденсатора в турбодетандер не производится и турбоде-гандер используется только при пуске установки. Отключение турбодетандера (работающего на потоке азота из-под крышки конденсатора) вызывается необходимостью получения достаточного количества азотной флегмы для процесса извлечения аргона из перерабатываемого воздуха. [c.206] При получении криптонового концентрата и аргона (режим 4) часть кубовой жидкости после адсорберов ацетилена 20 поступает в переохладитель 21, где переохлаждается отходящим из верхней колонны азотом, а затем через дроссельный вентиль направляется в конденсатор криптоновой колонны 22 (получение криптонового концентрата) или в конденсатор колонны сырого аргона 27 (получение аргона), где испаряется, и возвращается на соответствующую тарелку верхней колонны. [c.206] От 70 до 100% кислорода из основного конденсатора 15 непрерывно отбирается в жидком виде через выносной конденсатор 17, в трубках которого кислород испаряется азотом, и после отделителя ацетилена 18 отводится в газгольдер через кислородные регенераторы. В регенераторы же отводится и оставшаяся часть этого кислорода, отбираемого из основного конденсатора в газообразном виде. [c.207] Вернуться к основной статье