[实用新型]以规整填料精馏分离氩气与氧气的制备装置

说明书

技术领域

本实用新型属于气体制备装置领域，涉及一种以规整填料精馏分离氩气与氧气的制备装置，尤其适用于制备分离氩气与氧气的生产装置。 

背景技术

空气分离的主要产品为纯氧和纯氮，其副产品已成为生产氩气的主要来源。空气装置提取氩的原料为氩馏分，氩馏分由空分装置中的精馏塔上抽取。氩馏分中包括有氧组分和氮组分，因此纯氩产品的制取分为两个步骤。首先是粗氩的提取（氩与氧分离），而后是精氩的制取（氩与氮分离）。制氩流程有两种，以往粗氩塔、精氩塔都采用筛板塔。在筛板塔粗氩塔中，由于氧与氩的沸点只差2.88K，完全分离需要的塔板数过多，无法实现，因此粗氩的纯度只能达到＞95%，其中包含的1%～2%的氧，尚需要用化学法除去，而后才能进行精氩的生产。 

空气中的氩进入空分装置的下塔后，分成两部分随出自下塔的液空及液氮进入上塔，其分配的比例随液空和液氮的含氧量而异。为了提高氩的提取率，生产中希望液空中含氩量高，液氮中的含氩量尽量低。

进入精馏塔的氩，因其沸点介于氧、氮之间，因此在下塔及上塔都有富集，在上塔精馏段（液空进料口上）和提馏段（液空进料口下）各有一个氩富集区。提留段氩富集区的含氩量远高于精馏段氩富集区的含氩量。另外在整个精馏段氩富集区均含有氧、氩和氮3种组分；而在提馏段的上部含有氧、氩和氮3种组分，在其下部则只有氧和氩2种组分。在制取粗氩时，氮含量过高易造成“氮塞”现象，并且粗氩中含氮过多也会给制取精氩带来困难。 

现有技术中以筛板塔或非波纹45度填料的塔的设计，需要精馏分离氧气与氩气设备复杂，加工难度大，气体分离不充分，纯度很难提高。

发明内容

本实用新型所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种以规整填料精馏分离氩气与氧气的制备装置，以波纹45度角的规整填料精馏高纯氩气制备装置。以利用波纹45度角的规整填料可以使每块理论塔板的阻力降低49.03～98.06Pa，这么小的压力降允许粗氩塔设置足够多的理论塔板数，直接通过低温精馏生产出氧含量极低的粗氩，设计合理，制作简单，而且为提高氩气产品质量打下了基础。 

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

依据本实用新型提供的一种以规整填料精馏分离氩气与氧气的制备装置，包括主塔、氩塔、液氮过冷器和液空过冷器，主塔中部设有主塔氩馏分输出口，并通过管路连接氩塔底部的氩塔氩馏分输入口；主塔顶部设有主塔氮气输出口，并通过管路顺序连接液氮过冷器氮气输入口、液氮过冷器氮气输出口、液空过冷器氮气输入口、液空过冷器氮气输出口；主塔上部设有膨胀空气输入口，主塔中部设有氧气输出口，主塔底部设有主塔空气输入口；主塔中部设有主塔液氮输出口，并通过管路顺序连接液氮过冷器液氮输入口、液氮过冷器氮气输出口、调节阀三、主塔液氮输入口；主塔底部设有主塔液空输出口，并通过管路顺序连接液空过冷器液空输入口、液空过冷器液空输出口，液空过冷器液空输出口的一路通过管路顺序连接调节阀一、主塔液空输入口一，另一路通过管路顺序连接调节阀二、氩塔液空输入口；氩塔上部设有氩塔液空输出口，并通过管路连接主塔液空输入口二；氩塔底部设有氩塔回流液输出口，并通过管路连接主塔回流液输入口；氩塔顶部设有氩塔空气输出口一、氩塔空气输出口二，氩塔顶部设有粗氩输出口，氩塔上部设有氩塔上升蒸汽管。

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果： 

由于实用新型采用波纹填料，波纹倾角为45℃，填料压降小传质性能较好。由于结构规则、均匀、对称，规定了汽液流路，改善了沟流和壁流现象。 

本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。   

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为本实用新型的氩塔结构示意图。