[发明专利]超高纯氮、氧生成装置

权利要求书

1.一种超高纯氮、氧生成装置，它包括：

按从上到下顺序具有第一上部空间部分、上精馏部分、中间精馏部分、下精馏部分和第一下部空间部分的第一级精馏塔；

具有第二上部空间部分、精馏部分和第二下部空间部分的第二级精馏塔；

通过间接与致冷剂热交换来冷却原料空气的主热交换器，该热交换器将如此冷却的空气送到所述下精馏部分的下面；

用于向所述上精馏部分的上面提供高纯液氮来作为回流液体的高纯液氮供给管；

用于冷却集聚在第一上部空间部分中的高纯氮气的氮冷凝器，该冷凝器将如此冷凝的高纯液氮送到上精馏部分的上面来作为一部分回流液体，并将不凝性气体排出系统；

用于使集聚在第一下部空间部分中的富氧液态空气减压的第一膨胀阀，该阀将如此生成的富氧废气送入氮冷凝器中作为致冷剂；

用于将在氮冷凝器中作致冷剂然后从冷凝器中排出的富氧废气送入所述主热交换器作致冷剂的富氧废气管；

用于从上精馏部分和中间精馏部分之间回收一部分回流液体作超高纯液氮的超高纯氮输送管；

用于使从中间精馏部分和下精馏部分之间送入的一部分回流液体减压的第二膨胀阀，该阀将如此生成的气-液混合物送到第二级精馏塔的精馏部分的上面；

位于第二下部空间部分的用于加热集聚在第二下部空间部分中的液体使其部分蒸发的再沸器；

用于将集聚在第二上部空间部分中的气体排出系统的废气管；以及

用于回收集聚在第二下部空间部分中的液体作超高纯液氧的超高纯氧输送管。

2.一种超高纯氮、氧生成装置，它包括：

按从上到下顺序具有第一上部空间部分、上精馏部分、中间精馏部分、下精馏部分和第一下部空间部分的第一级精馏塔；

具有第二上部空间部分、精馏部分和第二下部空间部分的第二级精馏塔；

通过间接与致冷剂热交换来冷却原料空气的主热交换器，该热交换器将如此冷却的空气送到所述下精馏部分的下面；

用于冷却集聚在第一上部空间部分中的高纯氮气的氮冷凝器，该冷凝器将如此冷凝的高纯液氮送到上精馏部分的上面来作为回流液体，并将不凝性气体排出系统；

用于使集聚在第一下部空间部分中的富氧液态空气减压的第一膨胀阀，该阀将如此生成的富氧废气送入氮冷凝器中作为致冷剂；

用于使在氮冷凝器中作致冷剂然后由该冷凝器排出的富氧废气减压以便使其温度下降的膨胀透平机，该机将温度降低了的富氧废气送入主热交换器作为致冷剂；

用于从上精馏部分和中间精馏部分之间回收一部分回收液体作超高纯液氮的超高纯氮输送管；

用于使从中间精馏部分和下精馏部分之间送入的一部分回流液体减压的第二膨胀阀，该阀将如此生成的气-液混合物送到第二级精馏塔的精馏部分的上面；

位于第二下部空间部分的用于加热集聚在第二下部空间部分中的液体使其部分蒸发的再沸器；

用于将集聚在第二上部空间部分的气体排出系统的气体排放管；以及

用于回收集聚在第二下部空间部分中的一部分液体作超高纯液氧的超高纯氧输送管。

3.根据权利要求1或2的一种超高纯氮、氧生成装置，它还包括第三膨胀阀，其中超高纯液氮经过所述超高纯氮输送管被送入所述第三膨胀阀，以便使超高纯液氮减压，并且如此生成的超高纯氮气被送入氮冷凝器作为一部分致冷剂，然后再作为一种产品提供给系统外部。

4.根据权利要求1或2的一种超高纯氮、氧生成装置，其中所述再沸器用于冷却从所述第一下部空间部分引入的作为热源的部分原料空气，并将如此冷凝了的原料空气返回到所述第一下部空间部分。

5.根据权利要求1或2的一种超高纯氮、氧生成装置，其中所述再沸器用来冷却从所述第一上部空间部分引入的作为热源的部分高纯氮气，并将如此冷凝了的高纯液氮送到所述上精馏部分的上面作为一部分回流液体。

6.根据权利要求1或2的一种超高纯氮、氧生成装置，它还包括流量调节阀，其中一部分回流液体通过所述流量调节阀从所述中间精馏部分和所述下精馏部分之间直接进入所述第一下部空间部分，由此调节流经所述下精馏部分的回流液体的量。