[发明专利]一种制取高纯度氮气和低纯度氧气的装置和方法

摘要

本发明公开了一种制取高纯度氮气和低纯度氧气的装置和方法。本发明装置包括主换热器、精馏塔、两个冷凝器、过冷器和透平膨胀机，各设备之间通过管道相连通。大气中的空气经压缩、过滤和净化后进入主换热器中降温，然后进入精馏塔中分离，分离后精馏塔顶部得到高纯氮气，底部得到富氧液空。所得高纯氮气一部分经主换热器复热至常温送出收集，剩余高纯氮气经冷凝器冷凝为液氮作为回流液。富氧液空依次经过冷器、冷凝器、膨胀机和主换热器处理后得到两种富氧气体产品。通过本发明能够获取高纯度氮气的同时，还能获得不同纯度、不同压力的具有较高氧气纯度的富氧气产品，装置还可以多个工况运行，满足多种不同纯度及压力的富氧气需求。

主权项

一种制取高纯度氮气和低纯度氧气的装置，其特征在于，所述装置包括主换热器E1、精馏塔C1、冷凝器K1、冷凝器K2、过冷器E2和透平膨胀机ET1，各设备之间通过管道相连通，连接关系为：主换热器E1的进气口为经过过滤、净化后空气的输入口，其出气口通过101管道与精馏塔C1下部的空气进气口连通；精馏塔C1顶部的高纯氮气出口经201管道分两部分分别进入201A管道和201B管道，201A管道与主换热器E1高纯氮气进气口连通，高纯氮气从主换热器E1出气口排出收集；201B管道分别与冷凝器K2高纯氮气进气口和冷凝器K1高纯氮气进气口连通；冷凝器K1和冷凝器K2底部液氮出口分别经201D管道、201C管道共同进入201E管道，201E管道与精馏塔C1上部液氮进口连通；精馏塔C1底部富氧液空出口经301管道与过冷器E2富氧液空进口连通，过冷器E2富氧液空出口经301A管道与冷凝器K1富氧液空进口连通；冷凝器K1富氧废气出口经301B管道与主换热器E1富氧废气进口连通，主换热器E1富氧废气出口经301C管道与透平膨胀机ET1富氧废气进口连通，透平膨胀机ET1富氧废气出口经301D管道与过冷器E2富氧废气进口连通，过冷器E2富氧废气出口经301E管道与主换热器E1富氧气体1进口连通，富氧气体1由主换热器E1出口排出收集；冷凝器K1底部富氧液空出口经301F管道与冷凝器K2富氧液空进口连通，冷凝器K2富氧气体2出口经301G管道与主换热器E1富氧气体2进口连通，富氧气体2经主换热器E1出口排出收集。