[实用新型]通过低温蒸馏空气生产增压净化空气和液体产品的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通过低温蒸馏生产增压净化空气和液体产品的装置。

背景技术

由EP-A-1027913已知通过净化压缩空气并然后使净化后的空气在涡轮机中膨胀以产生能量来生产洁净干燥空气。

实用新型内容

本实用新型使用净化后的压缩空气膨胀时产生的冷却效果来生产液体产品。与将膨胀后的空气送到大气中相反，在该情况中，膨胀后的空气在至少3bars abs、优选至少5bars abs的压力下被移走，因为意在将其作为一种纯空气产品。

根据本实用新型，提供了一种通过低温蒸馏空气生产增压净化空气和液体产品的方法，其中：

i)将空气压缩到第一压力下并对其净化以形成第一压力下的净化空气

ii)将第一压力下的净化空气分为第一部分和第二部分

iii)使第一部分在热交换器中冷却，然后送至蒸馏塔系统的第一塔

iv)使第二部分在热交换器中冷却到一中间温度，从第一压力膨胀到第二压力，在该热交换器中在第二压力下被加热，并作为产品流被移走

v)第一压力比第二压力高至少3bars且第二压力大于3bars abs

vi)使来自第一塔的富氧液体在第一塔的顶部冷凝器中汽化，并作为第一富氧气体被移走

vii)从第一塔中移走富氮流体，以及

viii)从蒸馏塔系统移走至少一种液体产品。

可选地：

-至少一种液体产品是从第一塔移走的液氮。

-第一富氧气体被压缩并送回至第一塔。

-将富氧液体从第一塔的顶部冷凝器中移走并送至蒸馏塔系统的第二塔的顶部，将富氧液体从第二塔底部作为液体产品移走。

-使来自第一塔的冷凝器的富氧气体在涡轮机中膨胀。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种通过低温蒸馏空气生产增压净化空气和液体产品的装置，该装置包括：一至少具有一第一塔的蒸馏塔系统，该第一塔具有至少一个顶部冷凝器；一热交换器；一涡轮机；一用于压缩至第一压力的压缩机；用于净化第一压力下的空气的净化装置；用于将第一压力下的净化后的空气分成第一部分和第二部分的管道装置；一用于将第一部分送至热交换器中以进行冷却的管道；一用于将在热交换器中冷却后的第一部分送至蒸馏塔系统的第一塔的管道；一用于将第二部分送至热交换器中以冷却至中间温度的管道；一用于将第二部分在中间温度下从热交换器中移走和用于将第二部分在第一压力下送至涡轮机的管道；一用于将膨胀后的第二部分在第二压力下送至热交换器中以在第二压力下被加热的管道；和一用于将加热后的第二部分作为产品流在第二压力下移走的管道；其中，第一压力比第二压力高至少3bars且第二压力大于3barsabs；该装置还具有一用于将富氧液体从第一塔送至第一塔的一个所述顶部冷凝器中以进行汽化的管道、一用于将汽化后的富氧液体作为第一富氧气体移走的管道、一用于将富氮流体从第一塔移走的管道、和一用于将至少一种液体产品从蒸馏塔系统移走的管道。

可选地，该装置包括第二蒸馏塔和用于向第二蒸馏塔提供来自第一塔和/或一所述顶部冷凝器的富氧液体的装置。

所述至少一种液体产品可包括液氮和液氧中的至少一种。

附图说明

下面将根据附图更详细地说明本实用新型，这些附图示出了按照本实用新型的方法，其中：

图1示出了本实用新型的最简单的实施方式的流程图；

图2示出了本实用新型的使用较复杂的氮蒸馏塔和冷压缩机及废气涡轮机的实施方式的流程图；

图3示出了本实用新型的使用氮蒸馏塔和氧蒸馏塔的实施方式的流程图；

图4示出了本实用新型的使用两个冷增压器和两个涡轮机的实施方式的流程图。

具体实施方式

图1示出了本实用新型最简单的形式，其中，在压缩机V中被压缩至9到10bars的第一压力的空气1在净化单元P中被净化以除去水和二氧化碳，并被分为第一部分5和第二部分3。第一部分5在铜焊铝制热交换器9中被完全冷却并送至单塔式氮蒸馏系统。A塔用来分离空气，在底部形成富氧液体11和在顶部形成富氮气体。富氮气体在顶部冷凝器C中冷凝并作为回流被送回该塔。富氧液体11被膨胀并送至顶部冷凝器C以形成汽化液体15，该汽化液体随后在热交换器9中被加热。液氮13作为产品被移走，气态的氮17优选也作为产品被移走以在交换器9中被加热。

第二空气部分3在交换器9中被冷却至一中间温度，在涡轮机7中膨胀从9到10bars降至5bars并被送回交换器9中以在5bars下被加热。加热后的空气4构成在5bars下的洁净空气产品。