Способы и устройства для разделения компонентов газовых смесей, включая использование сжижения или отверждения: ..для воздуха – F25J 3/04

МПКРаздел FF25F25JF25J 3/00F25J 3/04
Раздел F МАШИНОСТРОЕНИЕ; ОСВЕЩЕНИЕ; ОТОПЛЕНИЕ; ДВИГАТЕЛИ И НАСОСЫ; ОРУЖИЕ И БОЕПРИПАСЫ; ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ
F25 Холодильная или морозильная техника; комбинированные системы для нагрева и охлаждения; системы с тепловыми насосами; производство или хранение льда; сжижение или отверждение газов
F25J Сжижение, отверждение или разделение газов или их смесей посредством давления или обработки холодом
F25J 3/00 Способы и устройства для разделения компонентов газовых смесей, включая использование сжижения или отверждения
F25J 3/04 ..для воздуха 

Патенты в данной категории

УСТАНОВКА ДЛЯ МЕМБРАННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ НЕОНО-ГЕЛИЕВОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к области селективного разделения многокомпонентных газовых смесей и может быть использовано для разделения па компоненты бедной неоно-гелиевой смеси отдувочного газа, получаемой в виде побочного продукта в ректификационных установках, производящих чистый неон. Установка включает блок предварительного разделения неоно-гелиевой смеси с ректификационной колонной, сепаратором отдувочного газа и линией подачи неоно-гелиевой смеси, мембранный модуль с полостями высокого и низкого давления, разделенными селективным слоем, каналом поступления исходной неоно-гелиевой смеси в мембранный модуль, каналом вывода обогащенного неона из полости высокого давления мембранного модуля, соединенного с газоанализатором, содержащим контур анализируемого газа, контур поверочной смеси и разъем выходного сигнала, и с регулятором расхода обогащенного неона мембранного модуля, снабженного исполнительным механизмом, и каналом вывода обогащенного гелия из полости низкого давления мембранного модуля, подключенным к мембранному компрессору, а также блок переключающихся адсорберов, имеющий на выходе гелиевый и неоновый каналы, причем мембранный компрессор включает первую и вторую ступени, каждая из которых содержит всасывающую и нагнетательную линии и снабжена соответствующей байпасной веткой, при этом байпасная ветка первой ступени мембранного компрессора соединяет нагнетательную линию первой ступени мембранного компрессора с каналом поступления исходной неоно-гелиевой смеси в мембранный модуль, байпасная ветка второй ступени мембранного компрессора соединяет нагнетательную линию второй ступени мембранного компрессора с всасывающей линией этой же ступени мембранного компрессора, при этом байпасная ветка, по крайней мере, одной ступени мембранного компрессора снабжена редуктором, причем блок переключающихся адсорберов размещен между нагнетательной линией первой ступени мембранного компрессора и всасывающей линией второй ступени мембранного компрессора. Изобретение позволяет повысить производительность и экономичность. 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

2528727
патент выдан:
опубликован: 20.09.2014
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА

Изобретение относится к криогенной технике. Сущность изобретения: с целью одновременного получения жидких кислорода и азота часть отбросного газообразного азота по выходу из криогенного блока сжимают в компрессоре, а затем охлаждают и конденсируют в теплообменнике за счет холода СПГ с последующим дросселированием до давления, близкого к давлению азота, выходящего из верхней колоны, а образовавшиеся при этом пары азота и часть жидкого азота направляют в теплообменник основного криогенного блока, что позволяет обеспечить необходимое охлаждение воздуха, поступающего в ректификационную колонну. Техническим результатом изобретения является повышение холодопроизводительности и КПД воздухоразделительной установки. 1 ил.

2522132
патент выдан:
опубликован: 10.07.2014
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДА В КРИОГЕННОЙ КОМПРЕССОРНО-ДЕТАНДЕРНОЙ УСТАНОВКЕ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА

Изобретение относится к области криогенной техники. Способ включает сжатие атмосферного воздуха до давления ниже критического, предварительное охлаждение сжатого воздуха, комплексную очистку, разделение сжатого очищенного воздуха на прямые детандерный и технологический потоки, охлаждение сжатых прямых потоков холодом обратных потоков, адиабатическое расширение прямого детандерного потока воздуха, ожижение, дросселирование прямого технологического потока воздуха. При этом отслеживают температуру и давление прямого детандерного потока воздуха до и после его адиабатического расширения, которое заканчивают в области влажного пара при степени влажности не более 20% и при давлении, близком к атмосферному, отделяют жидкую фазу от влажно-парового детандерного потока воздуха и ее испаряют, охлаждая при этом до состояния недогретой жидкости сжиженный прямой технологический поток воздуха, который направляют на дросселирование и разделение на продукционные жидкие азот и кислород. Полученные продукционные жидкие азот и кислород направляют на изотермическое хранение, сжимают и газифицируют жидкий кислород, охлаждая за счет теплоты его испарения один из ранее сформированных прямых потоков сжатого очищенного воздуха. Использование изобретения обеспечивает повышение экономичности и удельной холодильной мощности компрессорно-детандерной криогенной установки. 2 ил.

2498176
патент выдан:
опубликован: 10.11.2013
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ В РЕКТИФИКАЦИОННЫХ КОЛОННАХ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано, в частности, для получения газовых смесей, характеризуемых малым значением коэффициента разделения, например, изотопов неона. Способ включает разделение смесей в ректификационных колоннах, образующих последовательно соединенные и устанавливаемые рядом секции, в каждой из которых тяжелый компонент газовой смеси в виде жидкости отбирают ниже контактного пространства в кубе, снабженном погружным испарителем, и посредством побуждающей разности давлений подают в контактное пространство последующей секции. Легкий компонент газовой смеси отбирают в виде газа выше контактного пространства в конденсаторах секций, каждый из которых размещен в полости охлаждающей среды, получаемой из рабочего тела в цикле высокого и низкого давлений. Побуждающую разность давлений создают путем обеспечения теплообменной поверхности конденсатора в каждой последующей секции больше поверхности предыдущей секции в 1,1 1,5 раза, а также изменением расхода подаваемого через погружные испарители газообразного рабочего тела и изменением интенсивности тепловых потоков в погружных испарителях кубов за счет подачи газообразного рабочего тела низкого давления. Давление газообразного рабочего тела сохраняют в диапазоне от 20 до 80% от уровня критического давления рабочего тела. Техническим результатом является повышение производительности. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл.

2489655
патент выдан:
опубликован: 10.08.2013
СПОСОБ И СИСТЕМА КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ ИНЕРТНЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ГАЗОВ ИЗ ГАЗОАЭРОЗОЛЬНЫХ ВЫБРОСОВ ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Группа изобретений относится к ядерной энергетике и предназначена для концентрации и утилизации инертных радиоактивных газов (ИРГ), образующихся при осуществлении режимов постоянной вентиляции (ПВ) и планово-предупредительных ремонтов (ППР) энергоблока атомных электростанций (АЭС). Способ концентрирования и утилизации инертных радиоактивных газов включает очистку воздуха с инертными радиоактивными газами (ИРГ) и его охлаждение до температуры, близкой к минус 170°С. Решение поставленной задачи достигается методом низкотемпературной адсорбции ИРГ в смеси с воздухом, дальнейшим сжижением и долговременной выдержкой их при температуре жидкого азота до момента, когда вследствие радиоактивного распада объемная активность не будет представлять угрозы для населения, с последующим выбросом в атмосферу. Имеется также криогенная система (КС) концентрации и утилизации инертных радиоактивных газов (ИРГ) для режима постоянной вентиляции (ПВ) и планово-предупредительных ремонтов (ППР) энергоблока атомных электростанций (АЭС). Группа изобретений позволяет обеспечить очистку выбросов АЭС от ИРГ и радиоактивных аэрозолей как в режиме постоянной вентиляции энергоблоков, так и в режиме плановых предупредительных ремонтов. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

2481658
патент выдан:
опубликован: 10.05.2013
СПОСОБ И УСТАНОВКА ОБРАЗОВАНИЯ ГАЗА ИЗ ВОЗДУХА В ГАЗООБРАЗНОЙ И ЖИДКОЙ ФОРМЕ ВЫСОКОЙ ГИБКОСТИ МЕТОДОМ КРИОГЕННОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ

Установка охлаждения и нагревания расхода воздуха, предназначенного для системы колонн разделения воздуха и поступающего из нее, содержит линию обмена (7), первую турбину (21), вспомогательную турбину (27), вспомогательный компрессор для повышения давления сжатого воздуха (13). Линия обмена содержит канал для приема первого расхода очищенного воздуха, сопряженный со вспомогательным компрессором для повышения давления сжатого воздуха, канал, соединенный с нагнетательным трубопроводом вспомогательного компрессора для повышения давления сжатого воздуха и с первой турбиной, два канала для приема двух жидкостей (35, 37), которые нагреваются, канал для приема второго расхода очищенного воздуха, соединенный с всасывающим элементом вспомогательной турбины, причем нагнетательный трубопровод вспомогательной турбины соединен, по меньшей мере, с одним каналом нагреваемого воздуха. Указанные каналы связаны таким образом, чтобы при работе температура всасывания вспомогательной турбины была выше температуры всасывания первой турбины и температура всасывания вспомогательной турбины была выше температуры всасывания вспомогательного компрессора. Использование изобретения позволит повысить холодопроизводительность и увеличить количество производимой жидкости. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

2479806
патент выдан:
опубликован: 20.04.2013
СПОСОБ И УСТАНОВКА РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА МЕТОДОМ КРИОГЕННОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ

Изобретение относится к криогенной технике. Установка разделения воздуха содержит имеющий вытянутую форму первый элемент (А), содержащий колонну среднего давления (1) двойной колонны, на которой размещаются ребойлер-конденсатор (5) и вспомогательная колонна (2), содержащая, по меньшей мере, одну теоретическую ступень, представляющую собой нижнюю часть колонны низкого давления; имеющий вытянутую форму второй элемент (В), образующий оставшуюся часть колонны низкого давления; средства (11) перемещения воздуха из основной линии обмена в колонну среднего давления и ребойлер-конденсатор (6), размещенный сверху имеющего вытянутую форму первого или второго элемента; средства перемещения жидкости из резервуара (13) колонны среднего давления в переохладитель, а затем в имеющий вытянутую форму второй элемент и/или средства перемещения жидкости из верхней части колонны среднего давления в переохладитель, а затем в имеющий вытянутую форму второй элемент; средства перемещения газа из верхней части имеющего вытянутую форму второго элемента в переохладитель. Использование изобретения позволит обеспечить более эффективное заполнение объема холодного корпуса. 1 ил.

2479805
патент выдан:
опубликован: 20.04.2013
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в машиностроении, энергетике, химической промышленности. Способ разделения воздуха низкого давления осуществляют путем его охлаждения газообразными продуктами разделения, низкотемпературной ректификации с получением газообразного кислорода под давлением и жидкого азота. Часть отбросного газообразного азота по выходу из криогенного блока сжимают в компрессоре, а затем охлаждают и конденсируют в теплообменнике за счет холода сжиженного природного газа с последующим дросселированием до давления, близкого к атмосферному. Образовавшиеся при этом пары азота направляются в криогенный блок для дополнительного охлаждения потока воздуха низкого давления перед подачей его на разделение в ректификационную колонну. Использование изобретения позволит взрывобезопасность за счет отделения узла регазификации сжиженного природного газа от основного криогенного блока. 1 ил.

2460952
патент выдан:
опубликован: 10.09.2012
УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОРОДА И АЗОТА ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Изобретение может быть использовано в химической промышленности для разделения атмосферного воздуха при получении азота и кислорода. Установка включает воздушный компрессор 1, регенератор-адсорбер 2, турбодетандер 5, нижнюю 3 и верхнюю 4 ректификационные колонны, сборники 6, 7 азота и кислорода, конденсатор 8, датчик 9 расхода атмосферного воздуха, датчик 11 расхода и клапан 12 очищенного воздуха для колонны 3, датчик 13 расхода и клапан 14 очищенного воздуха для турбодетандера 5, датчик 15 расхода и клапан 16 отбросного азота из колонны 4, датчик 17 расхода и клапан 18 азота, датчик 19 расхода и клапан 20 кислорода и контроллер 21. Первый вход регенератора-адсорбера 2 соединен с датчиком 9, первый его выход соединен с датчиком 11, клапаном 12 и колонной 3, а второй - с датчиком 13, клапаном 14 и турбодетандером 5. Турбодетандер 5 соединен с первым входом колонны 4, второй вход которой соединен с колонной 3. Первый выход колонны 4 соединен с датчиком 15 и клапаном 16 со вторым входом регенератора-адсорбера 2, второй - со сборником 6 азота, на выходе которого установлен трубопровод с датчиком 17 и клапаном 18. Третий выход колонны 4 соединен со сборником 7 кислорода, соединенным с конденсатором 8, на выходе которого установлен трубопровод с датчиком 19 и клапаном 20. Входы контроллера 21 соединены с выходами датчиков 9, 11, 13, 15, 17, 19, а его выходы - со входами клапанов 10, 12, 14, 16, 18, 20. Установка позволяет повысить производительность и качество получаемых продуктов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил., 1 пр.

2447014
патент выдан:
опубликован: 10.04.2012
ОБЪЕДИНЕННЫЕ КРИОГЕННАЯ ДИСТИЛЛЯЦИЯ И АПД ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АРГОНА

Изобретение относится к способу и устройству для получения высокочистого аргона путем объединения криогенной дистилляции и адсорбционных технологий. Способ получения аргонового продукта включает отбор аргонсодержащего флюида из первой криогенной дистилляционной колонны, увеличение давления части аргонсодержащего флюида, введение, по меньшей мере, части сжатого аргонсодержащего флюида в первую концевую часть первого сосуда адсорбции с переменным давлением, отбор первого обогащенного аргоном газа из второй концевой части первого сосуда адсорбции с переменным давлением, завершение введения сжатого аргонсодержащего флюида в первый сосуд адсорбции с переменным давлением. Далее осуществляют отбор газа декомпрессии из, по меньшей мере, одного из первой концевой части и средней части первого сосуда адсорбции с переменным давлением, понижая таким образом давление в первом сосуде адсорбции с переменным давлением до конечного давления декомпрессии, регулирование потока части газа декомпрессии путем прохождения части газа декомпрессии в средство для уменьшения пульсаций потока и введение, по меньшей мере, части газа декомпрессии, выходящего из средства для уменьшения пульсаций потока, в, по меньшей мере, одно из первой криогенной дистилляционной колонны и средства для увеличения давления. Использование изобретения позволит поддерживать стабильность колонны криогенной дистилляции. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 1 ил.

2434191
патент выдан:
опубликован: 20.11.2011
СПОСОБ И АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ КРИОГЕННОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ

Способ разделения воздуха осуществляют в дистилляционной системе, включающей, по меньшей мере, колонну высокого давления (43) и колонну низкого давления (45). Воздух сжимают в главном компрессоре (3), сжатый воздух охлаждают в линии теплообмена (41) и пересылают из линии теплообмена (41) в колонну высокого давления (43). В первом режиме работы, по меньшей мере, 90% воздуха, сжатого в главном компрессоре (3), дополнительно сжимают до первого давления, по меньшей мере, на 30 бар большего, чем давление колонны высокого давления (43). Воздух при первом давлении пересылают в линию теплообмена (41), охлаждают и разделяют на две части, при этом одну часть ожижают и пересылают в дистилляционную систему, а одну часть расширяют в турборасширителе (29А, 29В) перед отправлением в колонну высокого давления (43). Во втором режиме работы, самое большее, 70% воздуха, сжатого в главном компрессоре (3), дополнительно сжимают до первого давления, по меньшей мере, на 30 бар большего, чем давление колонны высокого давления (43). Воздух при первом давлении пересылают в линию теплообмена (41), охлаждают и разделяют на две части, при этом одну часть ожижают и пересылают в дистилляционную систему, а одну часть расширяют в турборасширителе (29А, 29В) перед отправлением в колонну высокого давления. По меньшей мере, 30% воздуха, сжатого в главном компрессоре (3), пересылают при выходном давлении главного компрессора (3) в линию теплообмена (41), охлаждают и пересылают в колонну высокого давления (43). Техническим результатом является снижение капитальных затрат. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

2433363
патент выдан:
опубликован: 10.11.2011
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА ПУТЕМ КРИОГЕННОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ

Способ производства жидкого продукта (53) и газообразного продукта (55, 61) путем криогенной дистилляции воздуха производит больше жидкости в качестве конечного продукта в втором режиме, чем в первом режиме. Во всех режимах работы сжатый и очищенный газообразный воздух охлаждается в линии (19) теплообмена и направляется в колонну колонной системы (65, 67). Поток жидкости (55), насыщающий компонент воздуха, удаляется из колонны колонной системы и испаряется в линии теплообмена. Воздух (3) при повышенном давлении направляется в линию теплообмена, конденсируется и направляется в колонную систему, и часть поданного воздуха направляется к одному из по меньшей мере двух расширителей (29, 39), и затем в колонну колонной системы. В соответствии с первым режимом работы часть (7) поданного воздуха удаляют из промежуточной точки линии теплообмена, сжимают при криогенной температуре в холодном компрессоре (37) и направляют к линии теплообмена для дальнейшего охлаждения, и направляют в колонную систему, а часть поданного воздуха направляется в первый расширитель (39). В соответствии со вторым режимом весь поданный воздух (5) сжимают до высокого давления, которое по меньшей мере на 20 бар выше, чем самое высокое давление в колонне колонной системы, во втором компрессоре (11, 12, 17), охлаждают в линии теплообмена и направляют частично в колонную систему, и другую часть воздуха высокого давления направляют во второй расширитель (29). Использование изобретения позволит обеспечить работу при оптимальном энергопотреблении при обоих режимах работы. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

2428641
патент выдан:
опубликован: 10.09.2011
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОЖЕСТВА УСТАНОВОК ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА ПУТЕМ КРИОГЕННОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ И МНОЖЕСТВО УСТАНОВОК ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА, РАБОТАЮЩИХ СОГЛАСНО НАЗВАННОМУ СПОСОБУ

В способе регулирования множества установок для разделения воздуха путем криогенной дистилляции газ, имеющий, по существу, одинаковый состав, направляется из N установок к потребляющему блоку (5). Каждая установка содержит систему колонн для дистилляции газовой смеси (1В, 2В, 3В, 4В), в частности воздуха, и блок для адсорбирования газовой смеси, в частности воздуха (1А, 2А, 3А, 4А), в котором используются, по меньшей мере, два адсорбера. Каждая установка с фазовым сдвигом следует одному и тому же циклу, в котором фаза адсорбции, при высоком давлении цикла, и фаза регенерации со снижением давления сменяют одна другую, завершаясь повторным сжатием в адсорбере. Способ включает стадию, на которой соединяют адсорберы параллельно. Функционирование, по меньшей мере, некоторых из очистительных блоков регулируется так, что стадия повторного сжатия для одной установки начинается в момент времени, отличный от времени начала повторного сжатия для другой установки, причем функционирование адсорбционных блоков (1А, 2А, 3А, 4А) регулируется так, чтобы, по меньшей мере, некоторые из адсорбционных блоков действовали, по меньшей мере, периодически с различными продолжительностями цикла. Использование изобретения позволит свести к минимуму число совпадающих по времени стадий сжатия. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

2426046
патент выдан:
опубликован: 10.08.2011
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА НА СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ПРИ ПОМОЩИ КРИОГЕННОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ

В соответствии с первым процессом в установке разделения воздуха весь объем воздуха, предназначенный для дистилляции, сжимают в главном компрессоре (1). Первый поток воздуха, сжатого в главном компрессоре, очищенного и охлажденного в линии (6) теплообмена, направляют в колонну (8) среднего давления сдвоенной колонны. Поток воздуха разделяют на потоки, обогащенные азотом и обогащенные кислородом, в колонне среднего давления. Поток (16) жидкого кислорода извлекают из колонны низкого давления, давление этого потока повышают и обеспечивают его испарение в линии теплообмена для того, чтобы сформировать первый газообразный поток, имеющий высокое давление и обогащенный кислородом. Часть (24) воздуха, сжатого в главном компрессоре, сжижают и направляют эту сжиженную часть в сдвоенную колонну, производят также второй газообразный поток (115), обогащенный кислородом, но с меньшим давлением, чем давление упомянутого первого газообразного потока (115), обогащенного кислородом. В соответствии со вторым процессом повышают давление сжижения воздуха путем регулирования системы лопаток главного компрессора (1), который устанавливает это давление, производство второго газообразного потока, обогащенного кислородом, сокращается, и, таким образом, отбор первого газообразного потока, обогащенного кислородом, увеличивается. Использование изобретения позволит обеспечить изменение требуемого потребителем количества кислорода высокого и среднего давления без использования дополнительной установки. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

2387934
патент выдан:
опубликован: 27.04.2010
УСТАНОВКА ДЛЯ КРИОГЕННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ГАЗОВ, В ЧАСТНОСТИ ВОЗДУХА

Изобретение относится к области криогенного разделения смеси газов, в частности воздуха. Установка состоит из охладителя (3) с непосредственным охлаждением для охлаждения исходной смеси газов, очистителя (4) для очистки охлажденной исходной смеси газов и низкотемпературной секции (7). Низкотемпературная секция состоит из главного теплообменника (8а) для охлаждения очищенной исходной смеси газов приблизительно до температуры конденсации и перегонной колонны (9а) для криогенного разделения исходной смеси газов. В предлагаемой в изобретении установке охладитель (3) с непосредственным охлаждением, очиститель (4) и низкотемпературная секция (7) расположены на одной линии (101). Использование изобретения позволит оптимизировать компоновку установки и повысить ее экономичность. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

2382963
патент выдан:
опубликован: 27.02.2010
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА ПОСРЕДСТВОМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЕРЕГОНКИ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способу и установке для разделения воздуха посредством низкотемпературной перегонки. Согласно изобретению повышают давление всего воздуха до высокого давления, большего, чем среднее давление, и очищают его. Охлаждают в теплообменнике (9) часть потока (11) очищенного воздуха и затем разделяют ее на две фракции (13, 15). Расширяют в турбодетандере (17, 19) каждую из фракций, при этом давление на входе двух турбодетандеров, по меньшей мере, на 5 бар больше, чем среднее давление. Кроме того, давление на выходе, по меньшей мере, одного из двух турбодетандеров по существу равно среднему давлению. Часть воздуха, который был расширен в одном из турбодетандеров, направляют в колонну среднего давления (100) колонны двукратного или трехкратного разделения. После этого в низкотемпературный компрессор (23), который механически соединен с одним (19) из турбодетандеров, подают воздух, который был охлажден в основном теплообменнике, и нагнетают воздух при температуре больше, чем температура на входе. Сжатую таким образом текучую среду снова направляют в теплообменник, в котором конденсируется, по меньшей мере, одна часть текучей среды. Кроме того, находящуюся под давлением жидкость (25), выходящую из одной из колонн (200), подвергают (псевдо)испарению в теплообменнике при температуре испарения, и турбодетандер (17), который не соединен с низкотемпературным поджимающим компрессором, соединяют с поджимающим компрессором (5), за которым следует охладитель. Использование изобретения позволит обеспечить возможность использования технологических схем, основанных на низкотемпературном поджимающем компрессоре без системы рассеяния энергии, встроенной на валу турбодетандера, для воздухоразделительных установок любых размеров. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

2360194
патент выдан:
опубликован: 27.06.2009
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КИСЛОРОДОМ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ ПУТЕМ КРИОГЕННОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ ВОЗДУХА

Согласно способу обеспечения кислородом высокой чистоты путем криогенной дистилляции воздуха на установке, содержащей первый (1) и второй (2) аппараты разделения воздуха, включающие колонну среднего давления, колонну низкого давления, находящуюся в тепловой взаимосвязи с колонной среднего давления, и колонну смешения, воздух на дистилляцию подают в колонну среднего давления, а жидкости, обогащенные кислородом и азотом, подают из колонны среднего давления в колонну низкого давления. На первом этапе работы аппарата подают в верх колонны смешения поток жидкости, обогащенной кислородом, поступающий из колонны низкого давления, отбирают с верха колонны смешения поток кислорода невысокой чистоты и подают, по меньшей мере, часть его (3) на первую потребляющую установку (5), а второй аппарат (2) снабжает кислородом высокой чистоты (8) вторую потребляющую установку (9). На втором этапе работы в первом аппарате снижают поток кислорода невысокой чистоты, отобранный сверху колонны смешения, отбирают из куба колонны низкого давления первого аппарата поток кислорода высокой чистоты и подают его (11) на, по меньшей мере, вторую потребляющую установку (9), а второй аппарат (2) не снабжает кислородом высокой чистоты вторую потребляющую установку. Использование изобретения позволит уменьшить объем хранилища кислорода высокого давления. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

2354902
патент выдан:
опубликован: 10.05.2009
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ И КИСЛОРОДА ПОСРЕДСТВОМ КРИОГЕННОЙ ПЕРЕГОНКИ ВОЗДУХА

Изобретение относится к способу и установке для производства инертных газов и кислорода посредством криогенной перегонки воздуха. Способ производства инертных газов и кислорода посредством перегонки в системе колонн, содержащей, по меньшей мере, одну колонну среднего давления, одну колонну низкого давления и одну вспомогательную колонну, состоит из следующих стадий: отводят выпуск промежуточного потока с промежуточного уровня колонны среднего давления и перемещают его в колонну низкого давления; отводят выпуск потока из колонны среднего давления, который обогащен кислородом по отношению к выпуску промежуточного потока, и перемещают его в резервуар вспомогательной колонны; отводят выпуск богатого азотом потока из верхней части колонны низкого давления; отводят выпуск потока жидкости, богатого кислородом, из резервуара колонны низкого давления как продукт, чтобы образовать газообразный продукт; и отводят выпуск потока жидкости, обогащенного кислородом, из вспомогательной колонны, который также обогащен криптоном и ксеноном по отношению к выпуску второго обогащенного кислородом потока, и перемещают выпуск потока жидкости, содержащий, по меньшей мере, 78 мол.% азота, в виде флегмы во вспомогательную колонну. Использование изобретения позволит повысить выход криптона и ксенона. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

2319084
патент выдан:
опубликован: 10.03.2008
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АРГОНА ПУТЕМ КРИОГЕННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА

Способ получения аргона путем криогенного разделения воздуха осуществляют в ректификационной системе, которая имеет три расположенные последовательно ректификационные секции и в которой первая и вторая, а также вторая и третья ректификационные секции попарно сообщаются между собой с возможностью перетока между ними газа и жидкости. Вторая ректификационная секция имеет два несообщающихся между собой по их длине отсека, проходящие через которые потоки газа и жидкости движутся параллельно без возможности их перетока из одного отсека в другой и каждый из которых сообщается с выше- и нижерасположенной ректификационными секциями. В первый из двух отсеков подают содержащую кислород и аргон текучую среду, Из второго из двух отсеков отбирают содержащий кислород и аргон поток, отличающийся тем, что концентрация аргона в отбираемом из второго отсека потоке составляет от 15 до 50%, предпочтительно от 15 до 40%, наиболее предпочтительно от 20 до 35%. Использование изобретения позволит повысить экономичность получения аргона. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

2303211
патент выдан:
опубликован: 20.07.2007
ИНТЕГРИРОВАННЫЙ СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА, ПОСТУПАЮЩЕГО ПОСРЕДСТВОМ СЖАТОГО ВОЗДУХА ИЗ НЕСКОЛЬКИХ КОМПРЕССОРОВ

Интегрированный способ для введения кислорода в установку, потребляющую воздух, обогащенный кислородом, включает следующие стадии. Воздух сжимают в первом компрессоре и разделяют на первую и вторую части. Первую часть сжатого воздуха подают в установку, потребляющую воздух, обогащенный кислородом. Вторую часть очищают в очистительной установке и подают в установку разделения воздуха. В установке разделения воздуха получают, по меньшей мере, один поток, обогащенный кислородом, и, по меньшей мере, один поток, обогащенный азотом. По меньшей мере, часть потока, обогащенного кислородом, направляют из установки разделения воздуха в установку, потребляющую воздух, обогащенный кислородом. При этом воздух, сжатый в компрессоре газовой турбины, разделяют на первую фракцию и вторую фракцию, первую фракцию направляют в камеру сгорания газовой турбины и вторую фракцию сжимают до более высокого давления, очищают в очистительной установке и направляют в установку разделения воздуха. Использование изобретения позволит понизить стоимость получаемого кислорода. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

2287120
патент выдан:
опубликован: 10.11.2006
УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВ С НАСАДОЧНЫМ МНОГОКАНАЛЬНЫМ УЗЛОМ ДВУКРАТНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ И РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА ДЛЯ НЕЕ

Предложение относится к установкам разделения газов, в частности, оно может быть использовано для разделения воздуха с извлечением кислорода, азота повышенной чистоты. Установка для разделения газов методом двукратной ректификации содержит нижнюю колонну, конденсатор и верхнюю колонну. Контактные части нижней и верхней колонн выполнены из параллельно расположенных трубок, заполненных насыпной насадкой. Колонны имеют распределительные тарелки, расположенные над каждой контактной частью для подачи жидкости в каждую ее трубку. В кубе нижней колонны размещен распределитель газового потока для подачи газа в каждую трубку контактной части нижней колонны. Каждая распределительная тарелка содержит распределительные устройства по числу трубок соответствующей контактной части. Каждое из распределительных устройств включает трубку с двумя или более перпендикулярными ей патрубками, верхний из которых является переливным патрубком, а другой или остальные имеют калиброванные отверстия для подачи жидкости. Использование изобретения позволит снизить габариты и стоимость установки, повысить качество продуктов разделения воздуха. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

2280219
патент выдан:
опубликован: 20.07.2006
УЗЕЛ РЕКТИФИКАЦИИ УСТАНОВКИ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА

Изобретение может быть использовано в установках низкотемпературного разделения воздуха. Узел ректификации установки разделения воздуха содержит верхнюю ректификационную колонну с встроенным конденсатором-испарителем и нижнюю ректификационную колонну. Конденсатор-испаритель выполнен из секций, жестко скрепленных между собой. Каждая секция снабжена теплообменным элементом с патрубками ввода и вывода конденсирующейся среды и ванной для кипящей среды. Ванны теплообменных элементов установлены соосно. Ванну нижнего теплообменного элемента образует днище верхней ректификационной колонны. В секции верхнего теплообменного элемента установлена воронка, жестко закрепленная над теплообменным элементом, причем меньший диаметр воронки по величине равен или меньше диаметра ванны верхнего теплообменного элемента, расстояние между верхними сечениями ванны и теплообменного элемента определяется соотношением: а=(0-0,3)В, где: а - расстояние между верхними сечениями ванны и теплообменного элемента, В - высота теплообменного элемента. Использование изобретения позволит создать компактный узел ректификации большой производительности. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

2260754
патент выдан:
опубликован: 20.09.2005
УСТАНОВКА РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА С УЗЛОМ ДВУКРАТНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ И УЗЛАМИ ОЧИСТКИ АРГОНА ОТ КИСЛОРОДА И АЗОТА, С НАСАДОЧНЫМИ РЕКТИФИКАЦИОННЫМИ КОЛОННАМИ

Изобретение относится к установкам разделения воздуха с извлечением аргона. Установка содержит нижнюю и верхнюю колонны двукратной ректификации с патрубками, узел очистки аргона от кислорода, узел очистки аргона от азота, дефлегматор с патрубками и емкость жидкого аргона, при этом узел очистки аргона от кислорода представляет собой колонну сырого аргона, узел очистки аргона от азота предназначен также для доочистки аргона от кислорода и представляет собой колонну чистого аргона, дефлегматор встроен в верхней части колонны чистого аргона, патрубок выхода газообразного сырого аргона колонны сырого аргона сообщен с патрубком ввода газообразного сырого аргона колонны чистого аргона, патрубок выхода жидкого сырого аргона колонны чистого аргона сообщен с патрубком ввода жидкого сырого аргона колонны сырого аргона, патрубок выхода кубовой жидкости нижней колонны двукратной ректификации сообщен с патрубком ввода кубовой жидкости колонны чистого аргона и патрубком ввода кубовой жидкости колонны сырого аргона, патрубок выхода пара кубовой жидкости колонны чистого аргона и патрубок выхода пара кубовой жидкости колонны сырого аргона сообщены с патрубком ввода пара кубовой жидкости верхней колонны двукратной ректификации, патрубок выхода кубовой жидкости колонны чистого аргона и патрубок выхода кубовой жидкости колонны сырого аргона сообщены с патрубком ввода кубовой жидкости верхней колонны двукратной ректификации, патрубок выхода отдува дефлегматора сообщен с патрубком ввода отдува верхней колонны двукратной ректификации, патрубок выхода жидкого аргона коллектора нижней периферийной контактной части колонны чистого аргона сообщен с патрубком ввода жидкого аргона емкости жидкого аргона, патрубок выхода паров аргона емкости жидкого аргона сообщен с патрубком ввода паров аргона коллектора нижней периферийной контактной части колонны чистого аргона. Изобретение позволяет обеспечить заданную чистоту аргона путем повышения эффективности разделения газов при использовании обычной насадки, 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

2252814
патент выдан:
опубликован: 27.05.2005
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧИСТОГО АРГОНА МЕТОДОМ РЕКТИФИКАЦИИ ВОЗДУХА

При получении чистого аргона методом ректификации воздуха аргонную фракцию получают в колонне двухкратной ректификации. Далее аргонную фракцию ректифицируют во второй колонне с очисткой ее от кислорода и разделяют в третьей колонне для получения чистого аргона. Жидкую аргонную фракцию, отводимую из второй колонны, переохлаждают в переохладителе потоком газообразного азота, отводимого из третьей колонны, а затем с помощью жидкостного насоса подают в третью колонну. Использование изобретения позволит исключить необходимость дополнительного повышения давления в верхней колонне узла ректификации, повысить холодопроизводительность детандера. 1 ил.

2231723
патент выдан:
опубликован: 27.06.2004
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНЕРТНОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ НА ОСНОВЕ АЗОТА

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть применено для взрывобезопасного обеспечения работ по ремонту и освоению газовых, газоконденсатных и нефтяных скважин. Способ включает сжатие очищенного от механических примесей атмосферного воздуха в начальных ступенях компрессора до давления 8-12 кгс/см2, его охлаждение, очистку от капельных влаги и масла в холодильнике и водомаслоотделителе, очистку от паров воды и масла в воздушном фильтре тонкой очистки, разделение воздуха в газоразделительном блоке на инертную газовую смесь на основе азота с содержанием кислорода 10% и воздух, обогащенный кислородом. Из воздуха в газоразделительном блоке выделяют кислород, который далее сжимают до 100-150 кг/см2, очищают от примесей в водомаслоотделителе и охлаждают до температуры ниже 40С в холодильнике. Инертную газовую смесь подают через дожимающее многоступенчатое устройство в емкость. В начальный период нагнетание инертной газовой смеси в емкость осуществляется всеми цилиндрами дожимающего устройства до тех пор, пока давление в емкости не достигнет давления первой ступени. После этого инертную газовую смесь из первой ступени подают на вторую ступень сжатия, а нагнетание осуществляют одновременно цилиндрами второй и третьей ступеней до давления в емкости, равного давлению второй ступени, и только после этого работу дожимного устройства ведут по последовательному циклу: первая – вторая – третья ступени – нагнетание в емкость. После каждой ступени инертную газовую смесь охлаждают до температуры 40С в холодильниках и очищают от влаги и масла в водомаслоотделителях или нагревают в подогревателе газа (или в вихревой трубе) до температуры 150-300С и подают в объект потребления с давлением 25-250 кгс/см2. Использование изобретения позволит повысить извлечение инертной газовой смеси на основе азота из атмосферного воздуха, уменьшить содержание кислорода в ней, повысить коэффициент использования сжатых компонентов воздуха, расширить номенклатуру вырабатываемых компонентов воздуха по давлению, температуре, производительности. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

2229070
патент выдан:
опубликован: 20.05.2004
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОРОДА И АЗОТА ИЗ ВОЗДУХА

Изобретение относится к устройствам разделения воздуха для получения азота и кислорода и может быть использовано в химической, нефтегазовой промышленности, авиации, медицине и других отраслях. В устройстве для получения кислорода и азота из воздуха предварительно подготовленный в блоках компримирования и очистки, осушки, охлаждения воздух разделяют в блоке низкотемпературного разделения на товарный кислород, поступающий в кислородную линию, и обогащенную по азоту смесь, которая последовательно проходит через блоки охлаждения, компримирования и блок мембранного разделения для получения газообразного товарного азота, поступающего в азотную линию. Использование изобретения позволяет достичь одновременного получения в качестве товарных продуктов кислорода и азота, уменьшить потребление исходного воздуха за счет возврата в цикл кислорода, ранее выбрасываемого в атмосферу с концентратом азота. 1 ил.
2183498
патент выдан:
опубликован: 20.06.2002
НАБИВКА С ПЕРЕКРЕСТНО-КАНАЛЬНОЙ СТРУКТУРОЙ ДЛЯ МАССООБМЕННОЙ НАБИВНОЙ КОЛОННЫ С ВЫСОКОЙ УДЕЛЬНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ РАЗДЕЛЕНИЯ, А ТАКЖЕ СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТАКОЙ КОЛОННЫ

Набивка с перекрестно-канальной структурой для массообменной набивной колонны должна иметь высокую удельную производительность разделения. Набивка характеризуется удельной поверхностью а и углом наклона каналов. Она относится к классу (с1) набивок с а=aс1 и = c1 согласно следующим данным: для протекающих в набивке жидкостей заданы соответственно одинаковые потоки жидкостей; эмпирически определяемое для набивки число n теоретических ступеней разделения на метр, а именно величина NTSM, изображается первой функцией f1(a,) переменных а и ; гидравлическое сопротивление, возникающее для протекающего через набивку газового потока, характеризуется потерей давления на метр, p, в качестве второй функции f2(a,);p принимает при дополнительном условии n=const относительный минимум, для которого переменные а и в зависимости от величины n принимают соответственно значения аm(n) и m(n); справедливы условия n>4,5, аc1(n), c1> m(n), а также c1> 45. Набивка обеспечивает экономичный способ разделения. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
2181306
патент выдан:
опубликован: 20.04.2002
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КСЕНОНОВОГО КОНЦЕНТРАТА НА ВОЗДУХОРАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к криогенной технике, в частности к низкотемпературной ректификации воздуха, и может быть использовано в химической промышленности. Продукционный газообразный кислород отбирают из потока газообразного кислорода основного конденсатора, расположенного первым по ходу линии жидкого кислорода, поток очищенного газообразного кислорода из испарителя-конденсатора направляют в верхнюю колонну, а жидкий продукционный кислород отбирают из основного потока жидкого кислорода перед подачей последнего в группу основных конденсаторов, причем на трубопроводе очищенного газообразного кислорода и на трубопроводе газообразного продукционного кислорода перед подогревателем кислорода установлены отделители. Изобретение позволяет повысить экономичность воздухоразделительных установок за счет увеличения извлечения ксенона. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил.
2174041
патент выдан:
опубликован: 27.09.2001
УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЧИСТОГО ГАЗООБРАЗНОГО ВОЗДУХА

Изобретение относится к криогенной технике и криогенным холодильным машинам, работающим по обратному циклу Стирлинга. Из окружающей среды газообразный воздух засасывается в конденсатор криогенной машины, работающей по обратному циклу Стирлинга, где он конденсируется, переходя в жидкую фазу. При этом на стенках конденсатора в виде "шубы" из льда и углекислоты вымораживаются пары воды и углекислого газа. Очищенный жидкий воздух сливается самотеком в сосуд Дьюара. Из сосуда Дьюара с помощью насоса высокого давления жидкий воздух поступает к потребителям или просто в окружающую среду, последовательно проходя через обратный клапан, теплообменник, открытый запорный клапан и ресивер. С целью снятия тепловой нагрузки с криогенной машины предусмотрен контур охлаждения с теплообменниками, который позволяет охлаждать охлаждающую жидкость криогенной машины до температуры значительно ниже температуры окружающей среды. Использование изобретения дает возможность очистить окружающий воздух от вредных примесей и повысить холодильный коэффициент криогенной машины. 1 ил.
2166711
патент выдан:
опубликован: 10.05.2001
УСТАНОВКА ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО АЗОТА И КИСЛОРОДА

Изобретение относится к криогенной технике и криогенным машинам, работающим по обратному циклу Стирлинга. При работе технологического блока из воздуха, засасываемого из атмосферы, получают газообразный кислород (с примесью азота) и жидкий азот. Жидкий азот сливается самотеком в теплоизолированную емкость. Из емкости жидкий азот поступает в теплообменник, где газифицируется за счет теплообмена с охлаждающей жидкостью контура охлаждения, и далее поступает к потребителю в газообразном виде. Газообразный кислород удаляется из технологического блока к потребителю, при этом он проходит через теплообменник контура охлаждения. С целью снятия тепловой нагрузки с криогенной машины, расположенной в технологическом блоке, предусмотрен контур охлаждения. В этом контуре охлаждающая жидкость охлаждается последовательно в теплообменниках за счет теплообмена с окружающей средой, за счет теплообмена с газообразным кислородом и до температуры значительно ниже температуры окружающей среды за счет теплообмена с жидким азотом. Использование изобретения позволит повысить холодильный коэффициент криогенной машины и эффективность установки в целом. 1 ил.
2166710
патент выдан:
опубликован: 10.05.2001
Наверх