[发明专利]一种制备压力氧气的空气分离装置及方法

权利要求书

1.一种制备压力氧气的空气分离装置，其特征在于，包括：空气压缩单元、低压塔、主冷凝蒸发器、高压塔、第一节流阀、中压塔、中压冷凝蒸发器、第二节流阀和液氧泵组；

所述空气压缩单元，用于对原料空气进行增压，所述空气压缩单元包括：第一空气增压机和第二空气增压机；

其中，所述第一空气增压机，用于将所述原料空气增压生成低压空气和中压空气，将所述低压空气分为三路，将第一路所述低压空气生成所述中压空气，将第二路所述低压空气经膨胀后引入所述低压塔，将第三路所述低压空气引入所述中压塔，以及将所述中压空气分为两路，将其中一路所述中压空气引入所述第二空气增压机，将另一路所述中压空气引入所述高压塔；

所述第二空气增压机，用于将其中一路所述中压空气增压生成高压空气，并将节流后的所述高压空气引入所述高压塔；

所述高压塔，用于采用低温精馏的方式，将另一路所述中压空气、节流后的所述高压空气分离为高压氮气和高压富氧液化空气；

所述主冷凝蒸发器，用于进行所述高压氮气和低压液氧间接换热，以使所述高压氮气液化为高压液氮，并将低压液氧汽化为氧气；

所述第一节流阀，用于将所述高压富氧液化空气节流；

所述中压塔，用于采用低温精馏的方式，将第三路所述低压空气、节流后的所述高压富氧液化空气分离为中压氮气和中压富氧液化空气；

所述中压冷凝蒸发器，用于将所述中压氮气冷凝液化为中压液氮；

所述第二节流阀，用于将所述中压富氧液化空气节流，以生成低压富氧液化空气；

所述低压塔，用于采用低温精馏的方式，将所述低压富氧液化空气分离为低压液氧和污氮气；

所述液氧泵组，用于对所述低压液氧进行增压，经换热生成预定压强的压力氧气。

2.根据权利要求1所述的一种制备压力氧气的空气分离装置，其特征在于，

所述液氧泵组包括至少2个液氧泵，第一液氧泵包括可调压力液氧泵或固定压力液氧泵，第二液氧泵包括备用液氧泵，用于当所述第一液氧泵不能正常工作时，代替所述第一液氧泵工作。

3.一种应用权利要求1或2所述的装置制备压力氧气的空气分离方法，其特征在于，包括：

将原料空气经过滤、增压、预冷、纯化、换热、节流和第一次低温精馏为高压氮气和高压富氧液化空气，

将所述高压富氧液化空气节流并第二次低温精馏为中压富氧液化空气，

将所述中压富氧液化空气经节流，引入中压冷凝蒸发器，生成低压富氧液化空气，

将所述低压富氧液化空气经第三次低温精馏为低压液氧和污氮气；

对所述低压液氧进行增压，经换热生成预定压强的压力氧气。