Разделение воздуха, схема установки колонна

Рис. 4.12. Принципиальная технологическая схема установки КжАж-0,04 у — кожух блока разделения воздуха 2 — сборник колонны низкого давления 3 — колонна низкого давления 4 — испаритель парлифта 5 — отделитель пара парлифта 5—конденсатор колонны высокого давления 7 — колонна высокого давления 8 — сборник жидкого кислорода или жидкого азота 9 — испаритель (куб) колонны высокого давления 10 — детандерный теплообменник, 11 — переохладитель жидкого кислорода и жидкого азота 12 — теплообменник 13 — ожижитель 14 — фильтр детандерного воздуха 15 — фильтры 16 — насос жидкого кислорода и азота 17 — поршневой детандер 18 — воздушный компрессор 19 — воздушный фильтр 20 — фильтры блока очистки и осушки 21 — адсорберы блока очистки и осушки 22 — электроподогреватель азота 23 — фильтр

Такое протекание цИкла в принципе и имеет место в установке (рис. 11) для разделения воздуха с ректификационной колонной двукратной ректификации. Схема действительной установки может быть усложнена такой аппаратурой, как фильтры, адсорберы, переохладители, введение которых, с точки зрения холодильного цикла, по существу, может отразиться только на потере холода в окружающую среду. Другие изменения в схеме блока разделения и их влияние на порядок построения холодильного баланса будут разобраны при рассмотрении технологических схем установок. На характере холодильного баланса при данном построении цикла, по существу, не отражается построение и сочетание отдельных процессов внутри установки. Так, например, при условии той же рекуперации необходимая холодопроизводительность не зависит от воздушных и газовых сопротивлений теплообменных аппаратов и от потерь давления как до дросселя, [c.38]

Такое протекание цикла в принципе и имеет место в схематически показанной на фиг. И установке для разделения воздуха с ректификационной колонной двукратной ректификации. Схема действительной установки в части блока разделения может быть усложнена такой аппаратурой, как фильтры, адсорберы, переохладители, введение которых с точки зрения холодильного цикла по существу может отразиться только на потере холода в окружающую среду. Введение некоторых других видоизменений в схему блока разделения и их влияние на порядок построения холодильного баланса будут разобраны при рассмотрении технологических схем установок. [c.40]

Агрегат разделения воздуха Кт-12 (БР-1), предназначенный для получения технологического кислорода, работает по схеме низкого давления. Холодопотери компенсируются расширением части перерабатываемого воздуха в турбодетандере. Перерабатываемый воздух очищается от влаги и углекислоты в процессе его охлаждения в регенераторах. Разделение воздуха происходит в колонне двукратной ректификации. Установка состоит из блока разделения воздуха, блока криптона и технического кислорода, двух турбодетандеров, щита контрольно-измерительных приборов пульта управления и вспомогательного оборудования. [c.103]

Предназначена для получения из воздуха технического кислорода высшего или первого сорта по ГОСТ 5583—58. Технологическая схема построена с применением холодильного цикла среднего давления с поршневым детандером, работающим при температуре воздуха на входе минус 50 °С. Разделение воздуха производится в колонне двукратной ректификации. Схема установки приведена на рис. 1У-9. [c.210]

На рис. 12-25 показана схема двухколонной установки для разделения воздуха на кислород и азот. Сжатый и охлажденный воздух поступает в змеевик 1, являющийся кипятильником нижней колонны. В змеевике происходит конденсация воздуха, который отдает тепло [c.311]

В четвертом разделе рассмотрены установки умеренного и глубокого охлаждения. Кратко изложены термодинамические основы процесса получения холода, описаны схемы и отдельные элементы установок, в частности, схемы современных установок глубокого охлаждения приведен тепловой расчет установки, а также колонны для разделения воздуха. В заключение даны примеры расчетов. [c.4]

На рис. ХУ1-14 показана принципиальная схема установки для разделения воздуха с целью получения технического кислорода 98% О а). Здесь 95% исходного воздуха сжимается в турбокомпрессоре до давления 0,6—0,65 МПа и после охлаждения в регенераторах / и 2 до температуры насыщения направляется в нижнюю колонну аппарата двойной ректификации 3. Остальные 5% исходного воздуха сжимаются в поршневом компрессоре до 12—15 МПа, последовательно охлаждаются в предварительных теплообменниках (на схеме не показаны), в теплообменниках 4 и 5, и после дросселирования (6) также поступают при температуре насыщения в нижнюю колонну. Теплообменник 5 охлаждается азотом, отбираемым под крышкой конденсатора 7. Уходящий отсюда азот расширяется в турбодетандере 8, частично уходит на охлаждение [c.753]

Каждая установка для разделения воздуха принципиально имеет следующую схему. Сжатый компрессором воздух охлаждается в теплообменнике за счет отходящих продуктов разделения. Охлажденный в теплообменнике воздух после дросселирования поступает в виде жидкости в ректификацион-ную колонну, где и происходит разделение его на кислород и азот. Для разделения воздуха применяют одно- и двухколонные разделительные аппараты. [c.668]

Каждая установка для разделения воздуха принципиально имеет следующую схему. Сжатый компрессором воздух охлаждается в теплообменнике при помощи отходящих продуктов разделения. Охлажденный в теплообменнике воздух после дросселирования поступает в виде жидкости в ректификационную колонну, где и происходит разделение [c.690]

Рассмотрим цикл с дросселированием в установке для разделения воздуха. Характер протекания процесса в координатах Т—5 и схема установки с колонной двукратной ректификации показаны на рис. П1-9 и 111-10. Охлаждение сжатого воздуха (по линии 2—3) происходит в двухсекционном теплообменнике Я, где рекуперируется холод уходящих азота и кислорода (по линии 9—10). Охлаждение (по линии 3—4) происходит за счет испарения жидкости в кубе нижней колонны. Дросселирование (по линии 4—5) соответствует процессу дросселирования воздуха высокого давления [c.63]

Описаны схемы современных установок глубокого охлаждения, приведен калорический расчет установки, а также расчет ректификационной колонны для разделения воздуха. [c.4]

Проследим процесс разделения воздуха на кислородной установке. Воздух из атмосферы пропускают через ситчатый фильтр, сжимают и охлаждают. Затем с помощью ряда сепараторов, теплообменников и регенераторов воздух очищают от примесей. При этом он охлаждается за счет холода сбросного потока, который в свою очередь нагревается до нормальной температуры. Очищенный воздух дросселируют, в результате чего за счет эффекта Джоуля — Томпсона он охлаждается до температуры сжижения. По другой схеме поток воздуха разделяют. Одну часть направляют на дросселирование, а другую используют для вращения турбины или поршневой машины. Частично сжиженный этими двумя способами воздух направляют в ректификационную колонну. Сверху отбирают газ, сильно обогащенный азотом (т. кип. —196,6 °С), а снизу жидкость, сильно обогащенную кислородом (т. кип. —182,8 °С). [c.49]

При высоком давлении воздуха перед аппаратом детандер низкого давления в схеме не требуется, так как для обеспечения процесса ректификации флегма получается из всего количества воздуха. В установках среднего и низкого давлений требуется детандер, так как при его отсутствии уменьшается выход жидкого кислорода и флегмы. Если давление воздуха перед блоком разделения близко к давлению в нижней колонне, то он расширяется только в детандере низкого давления. В установках двух давлений для получения жидких продуктов часть воздуха сжимается примерно до 0,6 МПа, [c.57]

Схемы защиты блоков разделения воздуха от проникновения углеводородов (рис. 115). В большинстве установок кубовая жидкость перед поступлением в верхнюю колонну очищается в переключающихся адсорберах. Циркуляция жидкости в основных конденсаторах 3 в установках КтК-12-1, КтА-12-2, Кт-12-2, К-И-1 (рис. 115, а) обеспечивается сливом жидкости из двух параллельно включенных конденсаторов в третий, включенный последовательно. Из центральной трубы этого конденсатора жидкость, пройдя очистку в адсорберах 2, сливается в криптоновую колонну. Циркуляция жидкости в конденсаторе 3 криптоновой колонны достигается сливом жидкости в испаритель-конденсатор 4 и далее в испаритель криптонового концентрата 5. [c.112]

Большой интерес представляют многоколонные ректификационные аппараты. В них можно проводить разделение с минимальным расходом теплоты, используя возможности испарения и конденсации при различных давлениях. Многоколонные и, в частности, двухколонные аппараты применяют в технике разделения газов. На рис. 11.16 представлена схема двухколонной установки для разделения воздуха на кислород и азот. В змеевик 1 поступает охлажденный сжатый воздух, который, конденсируясь, отдает теплоту жидкости (обогащенному до 40— 60 % кислородом воздуху), кипящей в кубе колонны при р л 0,6 МПа. Из змеевика воздух дросселируется (дроссельным вентилем 2) в питающую секцию нижней колонны. Пары легколетучего азота (с небольшим содержанием кислорода) конденсируются в трубах конденсатора 3 за счет испарения в межтрубном пространстве (в верхней колонне) жидкого кислорода. Азотная флегма из конденсатора 3 частично стекает вниз по нижней колонне, а остальное количество через дроссельный клапан 4 подается на орошение верхней колонны. В верхней колонне давление составляет 0,14—0,16 МПа. Из межтрубного пространства испарителя 3 верхней колонны получают чистый газообразный или жидкий кислород с содержанием до 99,9 % Ог, а сверху отводится чистый (приблизительно 98 %-ный) азот. [c.361]

Установки для разделения воздуха построены по следующей принципиал >ной схеме. Сжатый компрессором воздух охлаждается в теплообменнике за счет отходящих продуктов разделения. Охлажденный в теплообменнике воздух после дросселирования сжижается и поступает в ректификационную колонну, где происходит его разделение на азот и кислород. [c.176]

Пуск установок с поршневым детандером производят, используя в цикле только воздух высокого давления схема потоков при пуске показана на рис. 266. Вначале необходимо охладить теплообменник, ректификационные колонны и предварительно охладить насадку азотных регенераторов. Для этого воздух избыточного давления 200 кгс см , очищенный от двуокиси углерода и влаги, расширяется —частично в поршневом детандере 3 и частично в дроссельном вентиле 13 холодный воздух через верхнюю колонну 9 подается в основной теплообменник 5, а затем выбрасывается в атмосферу (I этап). В этот период обратный поток воздуха не должен поступать в регенераторы и температура в их средней части не должна повышаться. Последующий порядок охлаждения аппаратов блока разделения и накопления жидкости сохраняется таким же, как и в установках среднего давления с детандером. [c.614]

Схема блока разделения воздуха установки К-0,04 изображена на рис. 4.10. Сжатый воздух после блока осущки поступает в теплообменник 1, охлаждается отходящим азотом и жидким кислородом, а затем по змеевику испарителя 9 направляется в середину нижней колонны И через дроссельный вентиль Р-1, где избыточное давление воздуха снижается до 5,5—6 кгс/см . Жидкий, обогащенный кислородом воздух из испарителя 9 через керамический фильтр 12, предназначенный для удержания частиц твердой двуокиси углерода, направляется в адсорбер 14, наполненный силикагелем, адсорбирующим ацетилен, растворенный в жидком воздухе. Очищенный от ацетилена жидкий воздух поступает на орошение верхней колонны 18 через дроссельный вентиль Р-2, в котором избыточное давление воздуха снижается до 0,5—0,6 кгс/см . [c.163]

Следует подчеркнуть, что для выполнения этой задачи и обеспечения устойчивого режима работы всего блока разделения воздуха необходимо предъявлять повышенные требования к изготовлению ректификационных колонн и монтажу установки. При этом важное значение имеет обеспечение правильного гидравлического режима в колоннах и коммуникациях. Причины нарушения гидравлического режима работы колонн чаще всего связаны с недостатками в разработке монтажно-технологических схем, конструктивными недостатками ректификационных тарело к п спецификой режима работы воздухоразделительного аппарата с большим числом вводов и выводов. Следует обратить внимание па наличие достаточного (до 200 мм) гидравлического затвора на линии слива флегмы из колонны сырого аргона в верхнюю колонну ооновного аппарата. Такие коммуникации, как линия отбора аргонной фракции, наоборот, должны исключать возможность образования гидравлического затвора. [c.102]

На рис. 1.6 приведена схема установки гиперсорбции для разделения смесей газов, состоящих из водорода и углеводородов i—Сз. В адсорбционной колонне 3 сверху вниз движется поток активного угля. Для охлаждения адсорбента в верхнюю часть колонны встроен холодильник 2, а в нижнюю — нагреватель (десорбер) 4. Скорость движения сорбента регулируется с помощью систе.мы колосниковых решеток 5. Из колонны уголь поступает в бункер 6, откуда пневмотранспортом (потоком воздуха) подается в бункер I, из которого под действием силы тяжести он возвращается в колонну. Разделяемая смесь (условно содержащая три целевые фракции — легкую, промежуточную и тяжелую) подается в среднюю часть колонны, ближе к ее верху. Адсорбционная часть колонны разделена на секции специальными тарелками, которые не препятствуют движению сорбента. Число секций равно числу отбираемых фракций плюс один. Внутри колонны углеводороды и адсорбент движутся противотоком. Водород и метан практически не адсорбируются углем и выводятся из-под верхней тарелки. Адсорбированные средняя и тяжелая фракции вместе с углем движутся вниз. В зоне десорбции 4 практически все углеводороды десорбируются и поднимаются вверх, причем более тяжелые компоненты (Сз) вытесняют более легкие (Сг). Точки отбора расположены так, что из нижней секции отбирают тяжелую фракцию, а из-под второй снизу тарелки — промежуточную фракцию. Для более полного освобождения угля от трудно десорбируемых примесей на параллельной линии [c.37]

В 1948 г. появилось описание оригинальной установки низкого давления, в которой для разделения воздуха применена простая ректификационная колонна [Л. 6 и 7]. Схема этой установки приведена на рнс. 5. Установка предназначена для полу-14 [c.14]

Технологическая схема установки построена с применением холодильного цикла двух давлений с турбодетандером и с аммиачным охлаждением воздуха высокого давления. Воздух разделяется в аппарате двукратной ректификации получение криптонового концентрата осуществляется в дополнительной ректификационной колонне. Обеспечение блока разделения воздухом низкого давления (6 кГ/см ) производится [c.222]

Схема установки с аппаратом двукратной ректификации, в котором весь перерабатываемый воздух подвергается предварительному разделению и ожижению в нижней колонне, представлена на фиг. 20. Потери холода в установке компенсируются посредством включения турбодетандера на всем потоке воздуха (перед нижней колонной) при соответствующем подъеме давления после турбокомпрессора примерно до [c.189]

На фиг. 21 приведена схема установки, включающая воздухоразделительный аппарат с дополнительной колонной. Воздух, подвергающийся предварительному разделению в дополнительной колонне, сжимается в турбокомпрессоре до более низкого давления, чем воздух, направляемый в нижнюю колонну, и охлаждается в отдельных регенераторах за счет подогрева отходящего азота. Потери холода в схеме компенсируются турбодетандером, установленным на потоке воздуха, вводимого в верхнюю колонну. [c.189]

Холодопроизводительность установки и, следовательно, выход жидкого кислорода, а также количество воздуха, подаваемого в середину верхней колонны, зависят, главным образом, от давления воздуха на входе в блок разделения. При высоком давлении воздуха холодопроизводительность установки такова, что практически весь содержащийся в воздухе кислород можно выдавать в кидком виде. При этом для обеспечения процесса ректификации флегма должна быть получена из всего количества перерабатываемого воздуха. В этом случае детандер низкого давления из схемы исключается. С понижением давления воздуха уменьшаются выход жидкого кислорода и количество флегмы, необходимое для обеспечения процесса ректификации, и, следовательно, увеличивается количество воздуха, подаваемого в детандер низкого давления. [c.206]

Применение аппаратов двукратной ректификации с вводом газообразного воздуха в верхнюю колонну, а также с отбором газообразного азота из нижней колонны при получении технологического кислорода позволяет не только уменьшить расход энергии на процесс разделения воздуха при достаточно полном извлечении кислорода, но и построить схему воздухоразделительной установки при одном низком давлении. [c.151]

Установка КТ-3600Ар работает по схеме двух давлений (рис. 37) с использованием аммиачной холодильной машины для охлаждения воздуха высокого давления и с включением поршневого детандера при получении аргона. Воздух, пройдя фильтр, сжимается в турбокомпрессоре 1 до 6—7 ата и делится на два потока. Основной поток направляется в кислородные 5 и азотные 6 регенераторы, где охлаждается и очищается от влаги и двуокиси углерода. Затем этот поток воздуха поступает 3 нижнюю ректификационную колонну 10 основного воздухоразделительного аппарата. Второй поток после очистки от двуокиси углерода в скрубберах 4 дожимается в поршневом компрессоре 3 до давления 160—180 кГ/сж и поступает на охлаждение в предварительный и аммиачный теплообменники. Далее примерно половина воздуха высокого давления расширяется в поршневом детандере 2 до давления около 6,2 ата, проходит через фильтр детандерного воздуха и вместе с воздухом низкого давления поступает в нижнюю колонну. Вторая половина воздуха разделяется на две части и, охладившись в азотном теплообменнике 7 и теплообменнике сырого аргона 8, дросселируется также в нижнюю колонну, где происходит предварительное разделение воздуха на обогащенный кислородом воздух (кубовая жидкость) и азот. [c.96]

Колонны с выносными отпарными секциями, широко pao-пространенные в нефтепереработке (установки первичной перс гонки нефти, каталитического крекинга, разделения ароматичен ских углеводородов, первичной перегонки бензинов и др.), и колонны с выносными укрепляющими секциями (например, комплексы для разделения воздуха с получением азота, аргона и кислорода) следует классифицировать, как комплексы с ч астично с в я 3 а н и ы м и теп л ов ы м и потоками [117] . Промышленные комплексы с частично связанными тепловыми потоками показаны на рис. VI-5. Эти комплексы занимают промежуточное место между комплексами со связанными тепловыми потоками и обычными схемами ректификации. По схеме разделения — это или схемы последовательного отделения тЯже= лых компонентов (колонны с выносньши отпарными секциями) или схемы последовательного отделения легких компонентов (колонны с выносными укрепляющими секциями). [c.201]

В установках для получения газообразных продуктов потери холода в криогенном блоке в основном складьшаются из холодопотерь от недорекупе-рахщи с продуктами разделения воздуха и холодопотерь через изоляционное ограждение криогенного блока. Эти холодопотери, особенно в крупных ВРУ, относительно невелики, и их компенсация может быть осуществлена за счет холодопроизводительности используемого в ВРУ криогенного цикла. В установках такого типа обычно используется криогенный цикл низкого давления с турбодетандером, в котором расширяется либо часть перерабатываемого воздуха, либо часть азота, отбираемого из нижней колонны. Использование в них холода СПГ позволяет отказаться от применения в схеме турбодетандера и обеспечить лучшие условия работы узла ректификации. [c.403]

Длй десорбции и переработки окислов азота в концентрированную кислоту необходимо дополнительное оборудование отбелочные колонны с конденсаторами двуокиси азота, автоклавы с насосами и компрессорами для кислорода, аммиачно-холодильную станцию и цех разделения воздуха для производства кислорода. На установках, работающих под повышенным давлением, после отделения избытка реакционной воды (в этом случ № будет получаться 30%-ная HNO3) можно путем охлаждения нитрозных газов рассолом получать жидкие окислы азота с примесью HNO3 и воды> Их целесообразно перерабатывать непосредственно в концентрированную азотную кислоту, а оставшиеся слабые нитрозные газы направлять в абсорбционную колонну для получения разбавленной азотной кислоты. Таким образом, различие схем производства HNO3 сводится к методам получения жидких окислов требуемого состава, а собственно процесс синтеза азотной кислоты из N2 4 и воды под давлением 50 кгс/см в присутствии кислорода во всех случаях остается одинаковым. [c.430]

Давления и гидравлические сопротивления. Давление воздуха в установках среднего и высокого давлений выбирают в зависимости от принятой технологической схемы и типа используемых компрессоров. В установках низкого давления давление воздуха рассчитывается по данным о концентрациях продуктов разделения, АТ к и Ар на обратном и прямом потоках. Ар регенераторов и реверсивных теплообменников на обратном потоке, т. е. сопротивление в узле охлаждения Ар° Р =12—18 кПа (с учетом сопротивления переключающих клапанов). Таково же суммарное Ар на обратном потоке теплообменников в установках среднего или высокого давления Ар охладителей флегмы Арохл = 3—5 кПа, ВК Арвл = = 104-15 кПа, НК АЛп.к = 84-10 кПа (сопротивление, приходящееся на одну теоретическую тарелку, 0,3— 0,5 кПа). Сопротивление на прямом потоке в установках низкого давления — от входа в блок разделения до нижней колонны—10—20 кПа, от компрессора до блока разделения 20—30 кПа. В установках среднего и высокого давления сопротивление на прямом потоке при давлении воздуха р может быть определено из выражения [c.165]

На базе установки СКАДС-17 выпускалась установка ЖА-20 для получения жидкого азота производительностью 20 дм 1ч, с более простой схемой блока разделения, работающего с использованием однократной ректификации воздуха. В установке ЖА-20 для ректификации была использована нижняя колонна СКАДС-17, а на место верхней колонны в блоке разделения установлен сборник жидкого азота емкостью 70 дм . [c.164]

Установка К-1Ы предназначена для получения технического кислорода при давлении до 500 мм вод. ст., чистого азота, криптоно-ксенонового концентрата и неоно-гелиевой смеси. Схема блока-разделения воздуха установки показана на рис. 4.32. Она подобна схеме Кт-12-2, но имеет некоторые отличия. Например, верхняя колонна имеет увеличениное число тарелок и в верхней части снабжена дополнительной обечайкой с тарелками меньшего диаметра (для получе1И1я азота повышенной чистоты), орошаемыми флегмой из нижнего конденсатора 15. Дополнительная азотная колонна высокого давления отсутствует. [c.203]

Первая промышленная установка, предназначенная для регазифика-Щ1И СПГ с утилизацией холода для разделения воздуха, была введена в эксплуатацию в Японии в 1971 г. [118, 121, 143]. Принципиальная схема этой установки приведена на рис. 69. Воздух, сжатый в турбокомпрессоре 1 до давления 0,6 МПа, пройдя блок предварительного азотоводяного охлаждения, подается в криогенный блок. В реверсивных теплообменниках 2 криогенного блока он охлаждается обратными потоками отбросного и циркуляционного азота до состояния, близкого к насыщению, и подается в нижнюю колонну воздухоразделительной колонны двукратной ректификации. Одновременно с охлаждением в теплообменниках происходят осушка и очистка воздуха от СО 2, которые вымерзают в каналах теплообменника в виде снега и льда. Удаление этих примесей происходит в период холодного дутья при переключении секций теплообменника. [c.197]

На рис. 32 изображена схема современной отечественно/ уста-1ЮВКИ производительностью 3600 м - час кислорода. В этой установке основное количество воздуха (95—96%) сжимается только до давления 6 ати, которое необходимо для процесса разделения воздуха в колонне двукратной ректификации. Только 4—б воздуха сжимаются до 140—160 ати с целью получения холода. Остальное количество холода, требуемое д.тя работы установки, получается в расширительной машине—турбодетат дере, в котором расширению подвергается сжатый газообразный азот. Ввиду того что установка перерабатывает бо.тьшое количество воздуха низкого давления, д.ия сжатия этого воздуха прплеплются турбо компрессоры. [c.84]

Построение схемы установки для производства газообразного кисло рода зависит, главным образом, от производительности установки С раз витием техники разделения воздуха, по мере роста масштабов кислород ных устаноарк, изменялись и их технологические схемы. В мелких уста новках применяются аппараты двукратной ректификации (см. фиг. 25 главы П1) и холодильные циклы одного высокого или среднего давления По мере роста производительности установок сначала совершенствовался только холодильный цикл (применение циклов двух давлений), а затем и аппарат двукратной ректификации (понижение количества флегмы в верхней колонне в установках двух и трех давлений). В настоящее время крупные установки строятся по схеме одного низкого давления. [c.157]