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空分系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510968527.8

申請日:

2015.12.21

公開號:

CN105466155A

公開日:

2016.04.06

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):F25J 3/04申請公布日:20160406|||實質審查的生效IPC(主分類):F25J 3/04申請日:20151221|||公開
IPC分類號: F25J3/04 主分類號: F25J3/04
申請人: 七臺河寶泰隆煤化工股份有限公司
發明人: 李懷建; 邊興海
地址: 154603黑龍江省七臺河市新興區寶泰隆路16號
優先權:
專利代理機構: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109 代理人: 侯靜
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510968527.8

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.06.05|||2016.05.04|||2016.04.06

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||實質審查的生效|||公開

摘要

空分系統,涉及一種空氣分離系統。是要解決現有的空分裝置耗能較大,且產出的氧氣純度不高的問題。該系統包括自潔式空氣過濾器、原料空壓機、管殼式冷卻器、分子篩吸附器、增壓壓縮機、板式換熱器、膨脹機、精餾塔、增效粗氬塔、水冷塔、冷卻器和冷凍水冷卻器,自潔式空氣過濾器與原料空壓機相連通,原料空壓機與管殼式冷卻器連通,管殼式冷卻器與分子篩吸附器連通,分子篩吸附器出口一部分通過板式換熱器與精餾塔相連通,另一部分連接增壓壓縮機、冷卻器、冷凍水冷卻器、板式換熱器、膨脹機與精餾塔連接,精餾塔中部經過板式換熱器與水冷塔連通,精餾塔上部與增效粗氬塔連接,增效粗氬塔另一端經過板式換熱器與水冷塔連通。本發明用于空氣分離。

權利要求書

1.空分系統,其特征在于該系統包括自潔式空氣過濾器(1)、原料空壓機(2)、管殼
式冷卻器(3)、分子篩吸附器(4)、增壓壓縮機(5)、板式換熱器(6)、膨脹機(7)、精
餾塔(8)、增效粗氬塔(9)、水冷塔(10)、冷卻器(11)和冷凍水冷卻器(12),自潔式
空氣過濾器(1)通過管道與原料空壓機(2)相連通,原料空壓機(2)通過管道與管殼式
冷卻器(3)相連通,管殼式冷卻器(3)通過管道與分子篩吸附器(4)相連通,分子篩吸
附器(4)的出口端分為兩部分,一部分通過板式換熱器(6)的第一通道(14)與精餾塔
(8)的第一入口相連通,另一部分連接增壓壓縮機(5),增壓壓縮機(5)依次通過冷卻
器(11)、冷凍水冷卻器(12)和板式換熱器(6)的第二通道(13)與膨脹機(7)相連通,
膨脹機(7)通過管道與精餾塔(8)的第二入口連接,精餾塔(8)的氮氣出口通過管道經
過板式換熱器(6)的第三通道(17)與水冷塔(10)相連通,精餾塔(8)的氬餾分出口
通過管道與增效粗氬塔(9)連接,增效粗氬塔(9)另一端通過管道經過板式換熱器(6)
的第六通道(18)與水冷塔(10)相連通。
2.根據權利要求1所述的空分系統,其特征在于所述分子篩吸附器(4)采用臥式雙
層床結構。
3.根據權利要求1所述的空分系統,其特征在于所述水冷塔(10)通過管道與冷凍水
冷卻器(12)相連通。
4.根據權利要求1所述的空分系統,其特征在于所述精餾塔(8)的氧氣出口與板式
換熱器(6)的第四通道(15)相連通,第四通道(15)另一端通向用戶。
5.根據權利要求1所述的空分系統,其特征在于所述精餾塔(8)的污氮出口與板式
換熱器(6)的第五通道(16)相連通,第五通道(16)另一端通向用戶。

說明書

空分系統

技術領域

本發明涉及一種空氣分離系統。

背景技術

空氣中的主要成分為氧和氮,它們以分子狀態存在于空氣中。空分工藝則是利用低溫
精餾法將空氣冷凝成液體,然后按各組分蒸發溫度的不同將空氣混合物中的各組分分離,
從而獲得高純氧氣和高純氮氣以及一些稀有氣體的過程。

現有的空分裝置耗能較大,且產出的氧氣純度不高,一般為99.5%。

發明內容

本發明是要解決現有的空分裝置耗能較大,且產出的氧氣純度不高的問題,提高一種
空分系統。

本發明的空分系統包括自潔式空氣過濾器、原料空壓機、管殼式冷卻器、分子篩吸附
器、增壓壓縮機、板式換熱器、膨脹機、精餾塔、增效粗氬塔、水冷塔、冷卻器和冷凍水
冷卻器,自潔式空氣過濾器通過管道與原料空壓機相連通,原料空壓機通過管道與管殼式
冷卻器相連通,管殼式冷卻器通過管道與分子篩吸附器相連通,分子篩吸附器的出口端分
為兩部分,一部分通過板式換熱器的第一通道與精餾塔的第一入口相連通,另一部分連接
增壓壓縮機,增壓壓縮機依次通過冷卻器、冷凍水冷卻器和板式換熱器的第二通道與膨脹
機相連通,膨脹機通過管道與精餾塔的第二入口連接,精餾塔的氮氣出口通過管道經過板
式換熱器的第三通道與水冷塔相連通,精餾塔的氬餾分出口通過管道與增效粗氬塔連接,
增效粗氬塔另一端通過管道經過板式換熱器的第六通道與水冷塔相連通。

本發明空分系統的工作原理如下:

原料工藝空氣20經吸入口吸入,進入自潔式空氣過濾器,濾去塵埃和機械雜質,然
后進入原料空壓機,壓縮后的氣體進入空氣冷卻塔,在其中被水冷卻和洗滌。出空氣冷卻
塔的空氣進入分子篩吸附器,除去水分、二氧化碳和碳氫化合物,獲得干凈空氣21,干
凈空氣21一路經過板式換熱器冷卻后進入精餾塔,另一路干凈空氣21經過增壓機及冷卻
器冷卻后,再進入冷凍水冷卻器,然后進入板式換熱器冷卻,再從板式換熱器中部抽出進
入膨脹機去膨脹,膨脹后的空氣送入精餾塔進行分離。從精餾塔返流的氧氣22、氮氣23
經過板式換熱器與空氣21換熱后,其中產品氧氣26、產品氮氣25送用戶,污氮氣24進
入管殼式冷卻器殼程,空氣走管程,然后污氮對空排放(圖其中a為管程進口,b為管程
出口,c為殼程進口,d為殼程出口)。精餾塔抽取一定量的氬餾份送入增效粗氬塔,氬餾
份經增效粗氬塔精餾后得到粗氬氣,粗氬氣經過板式換熱器復熱后去水冷塔。水冷塔為冷
凍水冷卻器提供冷凍水。

本發明的有益效果:

1、原料空氣過濾器采用自潔式過濾器,具有過濾效率高、空間利用率大、節能性好、
濾料使用壽命長的優點;

2、本發明設置管殼式冷卻器,使處理量增加,換熱效果好,比傳統的水冷式空冷器
比較水消耗量大幅減少,同時減少了開停車次數,效益明顯;

3、本發明設置增效粗氬塔,提高了氬的利用率,粗氬氣與污氮氣匯合去水冷塔,給
水冷卻,進一步節約能源。同時通過增效粗氬塔對精餾塔提純后的氧氣再進行提純,有效
降低氧氣中氬氣等成分的含量,最終使此空分工藝產出的氧氣純度達到99.8%左右。

附圖說明

圖1為本發明空分系統的結構示意圖。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式,還包括各具體實施方式間的任
意組合。

具體實施方式一:結合圖1說明本實施方式,本實施方式空分系統包括自潔式空氣過
濾器1、原料空壓機2、管殼式冷卻器3、分子篩吸附器4、增壓壓縮機5、板式換熱器6、
膨脹機7、精餾塔8、增效粗氬塔9、水冷塔10、冷卻器11和冷凍水冷卻器12,自潔式
空氣過濾器1通過管道與原料空壓機2相連通,原料空壓機2通過管道與管殼式冷卻器3
相連通,管殼式冷卻器3通過管道與分子篩吸附器4相連通,分子篩吸附器4的出口端分
為兩部分,一部分通過板式換熱器6的第一通道14與精餾塔8的第一入口相連通,另一
部分連接增壓壓縮機5,增壓壓縮機5依次通過冷卻器11、冷凍水冷卻器12和板式換熱
器6的第二通道13與膨脹機7相連通,膨脹機7通過管道與精餾塔8的第二入口連接,
精餾塔8的氮氣出口通過管道經過板式換熱器6的第三通道17與水冷塔10相連通,精餾
塔8的氬餾分出口通過管道與增效粗氬塔9連接,增效粗氬塔9另一端通過管道經過板式
換熱器6的第六通道18與水冷塔10相連通。

具體實施方式二:本實施方式與具體實施方式一不同的是:所述分子篩吸附器4采
用臥式雙層床結構。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式三:本實施方式與具體實施方式一或二不同的是:所述水冷塔10通過
管道與冷凍水冷卻器12相連通。其它與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四:本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是:所述精餾塔8
的氧氣出口與板式換熱器6的第四通道15相連通,第四通道15另一端通向用戶。其它與
具體實施方式一至三之一相同。

具體實施方式五:本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的是:所述精餾塔8
的污氮出口與板式換熱器6的第五通道16相連通,第五通道16另一端通向用戶。其它與
具體實施方式一至四之一相同。

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分系統
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