[发明专利]用于冷却压缩空气流的方法和设备

权利要求书

1.一种分离空气的方法，包括：

(1)压缩空气；

(2)按照以下步骤将空气冷却到一中间温度：

a)提供至少一个具有基本垂直的取向的细长容器，其中所述细长容器包括：

(i)第一端和第二端；

(ii)用于在气流和至少一股冷却流之间进行间接热交换以产生冷却的气流的第一隔室；

(iii)用于所述冷却的气流和液体流之间直接接触以产生进一步冷却的气流的第二隔室；以及

(iv)分隔开所述第一和第二隔室并且在使用时允许气体向上通过但阻止液体向下通过的隔板；

b)靠近所述第一端将气流引入所述第一隔室，靠近所述第二端从所述第二隔室取出所述进一步冷却的气流；

c)将至少一股冷却流引入所述第一隔室，从所述第一隔室取出升温的所述至少一股冷却流；以及

d)靠近所述第二端将液体流引入所述第二隔室，并靠近所述隔板从所述第二隔室取出升温的所述液体流。

(3)通过另外的冷却方法将空气冷却到深冷温度；以及

(4)将空气送到低温蒸馏设备的蒸馏塔中。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述方法包括将至少两股冷却流引入所述第一隔室，其中所述冷却流具有不同的压力或不同的温度。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述方法包括通过在所述第一隔室中所述气流和所述至少一股冷却流之间间接接触而进行热交换，以及通过在所述第二隔室中所述冷却的气流和所述液体流之间直接接触而进行热交换。

4.根据权利要求3的方法，其特征在于，所述至少一股冷却流是液体，所述方法包括在所述第一隔室中通过与所述气流进行热交换使所述冷却流蒸发，以及从所述第一隔室取出蒸汽状态下的所述至少一股冷却流。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述方法包括将另外的液体流引入所述第二隔室的中间位置。

6.一种空气分离设备，包括：

(1)压缩机；

(2)用于将空气送到压缩机的管路；

(3)用于冷却压缩气流的第一冷却设备，该第一冷却设备包括：

a)具有在使用时基本垂直地定向的轴线的细长容器，该细长容器包括：

(i)第一端和第二端；

(ii)用于在压缩气流和至少一股冷却流之间进行间接热交换的第一隔室；

(iii)用于冷却的压缩气流和液体流之间直接接触的第二隔室；

(iv)分隔开所述第一和第二隔室并且在使用时允许气体向上通过但阻止液体向下通过的隔板；

b)用于靠近所述第一端将压缩气流引入第一隔室的管路；

c)用于靠近所述第二端从第二隔室取出冷却的压缩气流的管路；

d)用于将所述至少一股冷却流引入第一隔室的管路；

e)用于从第一隔室取出升温的所述至少一股冷却流的管路；

f)用于靠近所述第二端将液体流引入第二隔室的管路；以及

g)用于靠近隔板从第二隔室取出升温的所述液体流的管路；

(4)用于将空气从所述压缩机送到所述第一冷却设备的管路；

(5)用于将空气从所述第一冷却设备送到第二冷却设备的管路；

(6)包含至少一个蒸馏塔的塔系统；

(7)用于将空气从所述第二冷却设备送到所述塔系统的塔中的管路；以及

(8)用于从所述塔系统的塔中取出产品的管路。

7.根据权利要求6的空气分离设备，其特征在于，所述第一冷却设备包括用于将至少两股冷却流引入所述第一隔室的管路。

8.根据权利要求6的空气分离设备，其特征在于，所述第一冷却设备包括允许在所述第一隔室中所述压缩气流和所述冷却流之间间接接触的装置，以及允许在所述第二隔室中所述压缩气流和液体流之间直接接触的装置。

9.根据权利要求6的空气分离设备，其特征在于，所述第一冷却设备包括用于将另外的液体流引入所述第二隔室的中间位置的管路。