[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

HU215195B - Eljárás levegő szétválasztására oxigéngáz változó igénynek megfelelő előállításához - Google Patents

Eljárás levegő szétválasztására oxigéngáz változó igénynek megfelelő előállításához Download PDF

Info

Publication number
HU215195B
HU215195B HU9201841A HU9201841A HU215195B HU 215195 B HU215195 B HU 215195B HU 9201841 A HU9201841 A HU 9201841A HU 9201841 A HU9201841 A HU 9201841A HU 215195 B HU215195 B HU 215195B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
nitrogen
oxygen
stream
liquid
low pressure
Prior art date
Application number
HU9201841A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9201841D0 (en
HUT64619A (en
Inventor
Vito Kligys
Robert A. Mostello
Original Assignee
The Boc Group, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by The Boc Group, Inc. filed Critical The Boc Group, Inc.
Publication of HU9201841D0 publication Critical patent/HU9201841D0/hu
Publication of HUT64619A publication Critical patent/HUT64619A/hu
Publication of HU215195B publication Critical patent/HU215195B/hu

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04472—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using the cold from cryogenic liquids produced within the air fractionation unit and stored in internal or intermediate storages
    • F25J3/04496—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using the cold from cryogenic liquids produced within the air fractionation unit and stored in internal or intermediate storages for compensating variable air feed or variable product demand by alternating between periods of liquid storage and liquid assist
    • F25J3/04503—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using the cold from cryogenic liquids produced within the air fractionation unit and stored in internal or intermediate storages for compensating variable air feed or variable product demand by alternating between periods of liquid storage and liquid assist by exchanging "cold" between at least two different cryogenic liquids, e.g. independently from the main heat exchange line of the air fractionation and/or by using external alternating storage systems
    • F25J3/04509—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using the cold from cryogenic liquids produced within the air fractionation unit and stored in internal or intermediate storages for compensating variable air feed or variable product demand by alternating between periods of liquid storage and liquid assist by exchanging "cold" between at least two different cryogenic liquids, e.g. independently from the main heat exchange line of the air fractionation and/or by using external alternating storage systems within the cold part of the air fractionation, i.e. exchanging "cold" within the fractionation and/or main heat exchange line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04078—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression
    • F25J3/0409—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression of oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/04309—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04333—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using quasi-closed loop internal vapor compression refrigeration cycles, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/04351—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using quasi-closed loop internal vapor compression refrigeration cycles, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04406—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system
    • F25J3/04412—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system in a classical double column flowsheet, i.e. with thermal coupling by a main reboiler-condenser in the bottom of low pressure respectively top of high pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

Az eljárás sőrán levegő mélyhűtésű rektifikálásával egy nagynyőmásúőszlőp (22) és egy vele összekötött alacsőny nyőmású őszlőp (24)alkalmazásával nitrőgénben gazdag gőzt, illetve főlyékő y őxigéntállítűnk elő, és ezeket kivezetjük az őszlőpőkból. A nitrőgénbengazdag gőzt melegítjük egy fő hőcserélőben (18), majd egytűrbóexpanderrel (76) végzett expanzió űtán a berendezés hűtéséreasználjűk fel. Amikőr igény van az őxigéngázra, a kivezetett főlyékőnyőxigénből álló termékáramőt egy szállítási nyőmásra szivattyúzzűk, akivezetett nitrőgénben gazdag, expandálásra szánt gőz legal bb egyrészét tővább melegítjük, sűrítjük, majd a termékáram őxigéngázzátörténő elgőzölögtetésével kőndenzáljűk. A kőndenzált nitrőgéntbevezetjük egy elgőzölögtető tartályba. A keletkezett gőzfázis azőxigéngáz termelésének növelésére hőzzáadjűk az elvezetett nitrőgénbengazdag gőzhöz. A főlyadékfázist a főlyékőny őxigén kinyeréséhezreflűxként bevezetjük az alacsőny nyőmású őszlőpba (24). Az zőnnal felnem használt főlyékőny őxigént és kőndenzált nitrőgént tárőljűk. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás levegő szétválasztására oxigéngáz változó igénynek megfelelő előállításához.
Számos ipari eljárás időben változó mennyiségű oxigént igényel. Például kis acélművekben oxigént használnak az acélhulladék feldolgozásához. Mivel az acélhulladékot ezeken a helyeken adagokban dolgozzák fel, az oxigénigény az adagok feldolgozása során jelentkező magas szint és az adagok feldolgozása közötti alacsony szint között változik. Ismeretesek olyan berendezések, amelyek alkalmasak az említett változó oxigénigények kielégítésére. Ezekről a levegőszétválasztó berendezésekről általánosságban el lehet mondani, hogy az alacsony igényű fázis folyamán folyékony oxigént, a magas igényű fázis folyamán pedig folyékony nitrogént tárolnak. Ezen kívül a folyékony nitrogént és a gáz alakú oxigént úgy állítják elő, hogy a tárolt folyékony oxigént a gáz alakú nitrogén kondenzálásával elgőzölögtetik.
Az ismert berendezések egyik típusánál az oxigéngázt közvetlenül egy levegőszétválasztó egység alacsony nyomású oszlopából szolgáltatják, ahol a levegőszétválasztó egység egy nagynyomású oszloppal is rendelkezik, amely egy kondenzátor/visszaforralón át van összekötve az alacsony nyomású oszloppal. Egy ilyen berendezésben az oxigéngázt folyékony oxigén elgőzölögtetésével állítják elő az alacsony nyomású oszlopban, miközben a nitrogéngázt a nagynyomású oszlopban kondenzálják. A berendezések egy másik típusánál a nitrogén kondenzációját és az oxigén elgőzölögtetését nem a berendezés alacsony és magas nyomású oszlopaiban, hanem a levegőszétválasztó berendezésen kívüli hőcserélőkben hajtják végre.
Az oxigéngázt az alacsony nyomású oszlopból szolgáltató levegőszétválasztó berendezést ír le a „Linde Reports on Science and Technology” 37. száma (1984.). Az ebben a publikációban leírt berendezés az oxigéngázt egy névleges ütemben szolgáltatja, ahol az elgőzölögtetett oxigént az alacsony nyomású oszlopból vezetik ki. Az oxigént a nagynyomású oszlop tetején keletkező nitrogén kondenzációjával gőzölögtetik el. A nagy nyomású nitrogén áramát kivezetik a nagynyomású oszlopból, majd ezt követően melegítik, sűrítik, részlegesen lehűtik és turbóexpanziónak vetik alá, ami biztosítja a berendezés hűtését.
A fent leírt berendezésben a berendezés hűtéséhez felhasznált nagy nyomású nitrogén mennyiségét úgy szabályozzák, hogy a szolgáltatott oxigéngáz mennyisége vagy a névleges érték felett, vagy az alatt legyen. A nagy oxigénigényű fázis folyamán a nagynyomású oszlopból kivezetett nagy nyomású nitrogén mennyisége az alá az érték alá csökken, amely a névleges értéknek megfelelő mennyiségű oxigéngáz termeléséhez szükséges. Ennek eredményeként növekszik az alacsony nyomású oszlop alján elpárolgó folyékony oxigén, és a nagynyomású oszlop tetején kondenzálódó nagy nyomású nitrogén mennyisége. Ennek következtében növekszik a nagynyomású oszlop tetején összegyűlő folyékony nitrogén mennyisége, amelyet kivezetnek és egy tartályban tárolnak. A folyékony oxigént, amelyet az alacsony igényű fázis folyamán egy másik tartályban tárolnak, az alacsony nyomású oszlopba vezetik, hogy annak alján pótolják az oxigént. Az alacsony oxigénigényű fázis folyamán a nagynyomású oszlopból kivezetett nagy nyomású nitrogén mennyisége nagyobb annál, mint amennyi a névleges mennyiségű oxigén előállításához szükséges. Ez növeli az alacsony nyomású oszlop alján összegyűlt folyékony oxigén mennyiségét, mert a nagynyomású oszlop tetején kevesebb nagy nyomású nitrogén van a kondenzálódáshoz. Az alacsony nyomású oszlopban összegyűlt folyékony oxigéntöbbletet kivezetik és a nagy oxigénigényű fázis folyamán történő felhasználáshoz tárolják, míg a korábban tárolt nagy nyomású nitrogént refluxként bevezetik az alacsony nyomású oszlop tetejébe az oxigén lemosásához és a hűtőhatás növeléséhez. Ezeknél az ismert megoldásoknál a maximális oxigénigény idején kb. az átlagos oxigéntermelés másfélszerese érhető el.
Az US 3273349 sz. szabadalmi leírás egy olyan levegőszétválasztó berendezést ismertet, amelyben az oxigén és a nitrogén elgőzölögtetése és kondenzálása külső hőcserélőkben és elgőzölögtetőkben történik. Az ebben a szabadalomban leírt levegőszétválasztó berendezés a folyékony oxigént és a hulladékként keletkező nitrogént egy névleges ütemben állítja elő. Amikor nincs oxigénhiány, illetve alacsony az igény, a folyékony oxigént egy tárolóedényben tárolják, míg a nagy oxigénigényű periódusban előállított és tárolt folyékony nitrogént refluxként visszavezetik a levegőszétválasztó berendezés alacsony nyomású oszlopába. A nagy oxigénigényű periódus folyamán a folyékony oxigént a tárolóedényből egy hőcserélőn szivattyúzzák át, míg a nitrogént sűrítik és ellenáramban átvezetik a hőcserélőn. Ennek eredményeként a folyékony oxigén elgőzölög és az eljárás végtermékeként rendelkezésre áll, míg a sűrített nitrogén kondenzálódik és az alacsony oxigénigényű periódusban történő felhasználásig tárolásra kerül.
Tervezési és működési problémák lépnek fel azoknál a változó igénynek megfelelően működő oxigéntermelő berendezéseknél, amelyekben az oxigéngázt közvetlenül az alacsony nyomású oszlopból szolgáltatják. Például különösen problematikus az oszlop hidraulikus tervezésének optimalizálása és a változó igénynek teljesen megfelelő oxigénkihozatal. A működésnél a legnagyobb gondot az okozza, hogy nehéz a termelt oxigén tisztaságának ellenőrzése. Ezenkívül a termelt oxigén nyomása túlságosan alacsony ahhoz, hogy közvetlenül felhasználható legyen az ipari eljárásokhoz. Ennek következtében az oxigén nyomását kompresszorral növelni kell. Megjegyezzük, hogy a változó igénynek megfelelően működő oxigénelőállító berendezésekben, ahol az oxigént a folyékony oxigénnek egy hőcserélőn vagy elgőzölögtetőn át történő szivattyúzásával szolgáltatják, az oxigén kompresszor alkalmazása nélkül is használható nyomáson áll rendelkezésre. Bár ezeknél a berendezéseknél a beruházási költségek egy része megtakarítható, a működtetés költségei növekednek, mivel energiaveszteségek lépnek fel az oxigén elgőzölögtetésénél és a nitrogén kondenzálásánál, ami a hideg egységen kívül történik. Látható, hogy mindkét beren2
HU 215 195 Β dezéstípusnál szükség van kiegészítő kompresszorok, hőcserélők stb. alkalmazására, ami mindenképpen jelentősen növeli a beruházási költségeket és a berendezés bonyolultságát.
Célunk a találmánnyal egy olyan eljárás létrehozása oxigéngáz előállítására, amely az eddig ismert eljárásoknál sokkal nagyobb mértékben alkalmazkodik a változó igényekhez, továbbá az előállított oxigén nyomása lehetővé teszi a közvetlen felhasználást. A találmány szerinti teljesen integrált eljárás sokkal egyszerűbb, mint az ismert megoldások. Ezenkívül az oszlop működése nagyon stabil. Ez kiküszöböli azokat a tervezési és üzemelési problémákat, amelyek a változó oxigénigényt közvetlenül az alacsony nyomású oszlopról kielégítő berendezéseknél lépnek fel.
A kitűzött feladatot a találmány szerint egy olyan eljárással oldjuk meg, amely alkalmas oxigéngáz változó igénynek megfelelő előállítására. Az eljárás során a levegő kétoszlopos, mélyhűtésű rektifikálását alkalmazzuk. A rektifikálásnál egy nagynyomású oszlop és egy vele összekötött alacsony nyomású oszlop segítségével nitrogénben gazdag gőzt, illetve folyékony oxigént állítunk elő. A nitrogénben gazdag gőzt és a folyékony oxigént kivezetjük a nagy- és az alacsony nyomású oszlopokból.
A kivezetett nitrogénben gazdag gőzt részlegesen felmelegítjük és gépi munkavégzéssel expandáltatjuk. Az expanzió után a nitrogénben gazdag gőzt a hőegyensúly fenntartásához belső hűtőközegként bevezetjük a mélyhűtésű rektifikálási folyamatba.
Amikor igény van az oxigéngázra, a kivezetett folyékony oxigénből álló termékáramot egy szállítási nyomásra szivattyúzzuk. A kivezetett nitrogénben gazdag gőz legalább egy részét elvezetjük, és a részleges felmelegítés és expandáltatás helyett teljesen felmelegítjük, sűrítjük, majd a termékáram oxigéngázzá történő elgőzölögtetésével kondenzáljuk. Ennek folyamán annyi nitrogénben gazdag gőzt vezetünk el, amennyi elegendő a termékáram elgőzölögtetéséhez, a termékáramot pedig az igénynek megfelelően szivattyúzzuk.
Az elvezetett nitrogénben gazdag gőz kondenzálásával kapott folyékony nitrogén elgőzölögtetésével folyadékfázist és gőzfázist tartalmazó kétfázisú nitrogénáramot állítunk elő. A folyadékfázist és a gőzfázist elválasztjuk egymástól. A gőzfázisból álló gőzáramot az oxigéngáz termelésének növelésére hozzáadjuk az elvezetett nitrogénben gazdag gőzhöz. Mint már említettük, a változó oxigénigény kielégítésére alkalmas ismert berendezések legfeljebb a névleges érték másfélszeresének megfelelő mennyiségű oxigén termelésére képesek. A gőzáram visszacirkuláltatása lehetővé teszi több folyékony oxigén elgőzölögtetését és az oxigéngáz termelésének növelését, és így a névleges teljesítmény kétszeresének megfelelő oxigéntermelés is elérhető.
Egy kétoszlopos rektifikálási eljárásnál vagy berendezésnél a folyékony nitrogént refluxként visszavezetik, hogy az oxigén kiváljon az oszlop alján. Refluxra az alacsony nyomású oszlopnál is szükség van, hogy folyékony oxigént lehessen az alacsony nyomású oszlopból kivezetni. A találmány szerint az elgőzölögtetésnél visszamaradó folyadékfázisból egy folyékony nitrogénáramot képezünk, amelyet refluxként bevezetünk az alacsony nyomású oszlopba. A folyékony nitrogénnek azt a részét, amelyet nem vezetünk be az alacsony nyomású oszlopba, valamint a kivezetett folyékony oxigénnek azt a részét, amelyet nem használunk fel a termékáram képzéséhez, tároljuk.
A találmány egy előnyös változatánál a folyékony nitrogén áramát a belső hűtőközeg mennyiségének megfelelően változtatva vezetjük be az alacsony nyomású oszlopba, úgy hogy a folyékony oxigént lényegében állandó ütemben állítjuk elő. Látható, hogy amikor csökken az oxigéngáz iránti igény, a nitrogénben gazdag gőz gépi expanziója növekszik, és így növekszik a berendezésben a hűtőhatás. Mivel a folyékony nitrogénből álló reflux egyrészt az oxigén lemosására és másrészt a hűtőhatás forrásaként szolgál, a folyékony nitrogénből álló reflux mennyiségét csökkenteni kell ahhoz, hogy fennmaradjon a folyékony oxigén termelésének lényegében állandó üteme. Az ellenkező esetben tehát amikor az oxigéngáz iránti igény növekedésekor több folyékony nitrogénből álló refluxot alkalmazunk, a gépi expanzióból származó hűtőhatás csökken.
A találmány szerinti egyenletes működés lehetővé teszi az oszlop tervezésének és a folyékony oxigén előállításának optimalizálását azokhoz az ismert eljárásokhoz képest, amelyeknél az oxigéngázt az alacsony nyomású oszlopból vezetik ki. Ezenkívül, mivel a folyékony oxigén termelése állandó, az ismert megoldásokhoz képest sokkal egyszerűbb a termék tisztaságának fenntartása.
Megjegyezzük, hogy a fő hőcserélő a folyékony oxigén és a nitrogén közötti hőcsere végrehajtására használható fel az oxigéngáz, valamint a refluxként felhasznált folyékony nitrogén előállítására. Ezenkívül egyetlen nitrogénben gazdag gázáram háromféle célra használható fel, mégpedig a folyékony oxigén elgőzölögtetésére, refluxként és a berendezés belső hűtőközegeként. A nitrogénben gazdag gázáram többcélú felhasználása már önmagában lehetővé teszi a berendezés leegyszerűsítését, valamint a beruházási költségek csökkentését az ismert megoldásokhoz képest, mivel nincs szükség kiegészítő kompresszorokra és expanderekre. Ezen túlmenőleg, mivel az oxigént az alacsony nyomású oszlopon kívülről szolgáltatjuk, az oxigén nyomása gazdaságosan növelhető a folyékony oxigénnek a fő hőcserélőn át történő szivattyúzásával, és így nincs szükség az oxigéngáznak egy kompresszorral történő sűrítésére.
A találmány tárgyát a továbbiakban kiviteli példa és rajz alapján részletesebben ismertetjük. A rajzon a találmány szerinti eljárással működő levegőszétválasztó berendezés vázlata látható.
Az ábrán látható levegőszétválasztó berendezés kb. 95% tisztaságú oxigéngáz előállítására alkalmas. A levegőszétválasztó berendezés az oxigént változó igénynek megfelelően állítja elő, ahol a nagy oxigénigényű fázis kb. 32 percig tart. Ennek folyamán a berendezés 279,77 mol/h oxigént állít elő, amelynek hőmérséklete kb. 18,9 °C és nyomása kb. 11,74 105 Pa. Ebben a
HU 215 195 Β fázisban az oxigénkihozatal a berendezés névleges termelési értékének durván 1,87 szerese. A nagy oxigénigényű fázist egy kb. 28 percig tartó alacsony igényű fázis követi, amelynek folyamán a berendezés nem szolgáltat oxigéngázt.
A leírásban elsősorban a berendezés egyes részei közötti áramlásokkal foglalkozunk, de az anyagáramokat jelölő számok egyúttal az egyes alkotórészek közötti csővezetékeket is jelölik.
Üzemelés közben a 10 levegőáramot, amely környezeti hőmérsékletű és nyomású (kb. 22,2 °C és kb. 1,02 · 105 Pa) és kb. 689,30 mol/h mennyiségű levegőt tartalmaz, a 12 kompresszorral kb. 5,88-105 Pa nyomásra sűrítjük. Előnyösen a 10 levegőáramot egy 14 utóhűtőn is átvezetjük, amely a levegőt kb. 22,2 °Cra hűti vissza. Ezután a 10 levegőáram áthalad aló légtisztítón, amely a 10 levegőáramból eltávolítja a széndioxidot és a vízgőzt. A 16 légtisztító molekulaszűrőt vagy alumíniumból és molekulaszűrőből álló kettős közeget, vagy pusztán alumíniumot tartalmaz. A 16 légtisztítón történő áthaladás után a kb. 0,246 · 1 Or Pa nyomásesést szenvedő 10 levegőáramot tovább hűtjük a 18 fő hőcserélőben egy olyan hőmérsékletre, amely alkalmas a rektifikáláshoz. Ezután a 10 levegőáramot egy 20 levegőszétválasztó egységbe vezetjük be, amely nagy- és alacsony nyomású 22 és 24 oszloppal van összekötve. A 22 oszlopban kb. 21 tányér, a 24 oszlopban pedig kb. 39 tányér van elhelyezve. A nagy- és az alacsony nyomású 22 és 24 oszlop egy 26 kondenzátoron visszaforralón át van egymással összekötve.
A 18 fő hőcserélő első 18a járata egy 18b főszakaszból és egy 18c leágazásból áll. A későbbiekben leírt okokból a nitrogénben gazdag gőz, amely a nagynyomású 22 oszlopból származik, teljesen felmelegszik a 18b főszakaszban és részlegesen melegszik fel a 18c leágazásban. A 18 fő hőcserélő második 18d járatában a teljesen felmelegített és sűrített nitrogénben gazdag gőz kondenzálódik, miután áthaladt az első 18a járat 18b főszakaszán. Ez a 18 fő hőcserélő harmadik 18e járatán áthaladó folyékony oxigén elgőzölögtetésével történik. A 18 fő hőcserélő negyedik és ötödik 18f és 18g járatai a nagynyomású 22 oszloppal, illetve az alacsony nyomású 24 oszloppal vannak összekötve, a levegőnek az alacsony nyomású 24 oszlopból származó alacsony nyomású nitrogén teljes felmelegítésével történő lehűtéséhez a rektifikáláshoz szükséges hőmérsékletre.
A nagynyomású 22 oszlopban az illékonyabb nitrogén felszáll, a kevésbé illékony oxigén pedig tányérról tányérra lefolyik, és a nagynyomású 22 oszlop alján összegyűlve az oxigénben gazdag 28 folyadékot képezi, amelynek hőmérséklete kb. -173,95 °C és nyomása kb. 5,52-105 Pa. Az oxigénben gazdag 28 folyadék 30 áramát kivezetjük a nagynyomású 22 oszlopból, a 32 szeleppel fojtjuk, és ezt követően további szétválasztásra bevezetjük az alacsony nyomású 24 oszlopba, az annak tetejétől számított (kb.) 29 tányérnál.
Az illékonyabb nitrogén a nagynyomású 22 oszlop tetejénél gyűlik össze, és a korábban említett nitrogénben gazdag gázt képezi, amelyet a későbbiekben leírt okokból kivezetünk a nagynyomású 22 oszlopból a 34 áram formájában, amely az igény változásától függetlenül lényegében állandó anyagáramot képez, amelynek intenzitása kb. 303,91 mol/h és hőmérséklete kb. -177,97 °C. A nitrogénben gazdag gázt a 36 áram formájában is kivezetjük, amelyet bevezetünk a 26 kondenzátor/visszaforralóba, ahol a gázáramot az alacsony nyomású 24 oszlop alján összegyűlt folyékony oxigén kondenzálja. A kondenzált nitrogén 38 részáramát refluxként visszavezetjük a nagynyomású 22 oszlop tetejébe, a kondenzált nitrogén másik 40 részáramát pedig átvezetjük a 42 segédhűtőn. Miután a 40 részáram tovább hűlt a 42 segédhűtőben, a 40 részáramot a 44 áramlásszabályozó szeleppel fojtjuk, és refluxként bevezetjük az alacsony nyomású 24 oszlop tetejébe. A 44 áramlásszabályozó szelep szabályozza a reflux áramlását mind az alacsony nyomású, mint a magas nyomású oszlopba, hogy a magas nyomású oszlopban fennmaradjon a nitrogén tisztasága.
Az alacsony nyomású 24 oszlop alján összegyűlt és el nem párolgott folyékony oxigént kivezetjük az alacsony nyomású 24 oszlop aljából a 46 áram formájában, és bevezetjük a 48 oxigéntartályba. A 48 oxigéntartály teteje az 50 vezetéken át az alacsony nyomású 24 oszloppal van összekötve, úgy, hogy a 48 oxigéntartályon belül a gőz nyomása kb. egyenlő az alacsony nyomású 24 oszlopban fennálló nyomással.
Az alacsony nyomású nitrogén (amelyet a 18 fő hőcserélővel kapcsolatban már említettünk) 52 áramát kivezetjük az alacsony nyomású 24 oszlop tetejéből. Az 52 áram hőmérséklete kb. -193,20 °C és nyomása kb. 1,375-105 Pa. Az 52 áram áthalad a 42 segédhűtőn, ahol a 40 részáram és az 56 áram lehűtése árán felmelegszik. Ezután az 52 áram belép a 18 fő hőcserélő ötödik 18g járatába, ahol hűti a belépő 10 levegőáramot, amely a 18 fő hőcserélő negyedik 18f járatán halad át. Az 52 áramot ezután hulladék nitrogénként kibocsájtjuk a berendezésből.
Az alacsony nyomású 24 oszlopba refluxot is visszavezetünk az 54 elgőzölögtető tartályból, amelynek térfogata kb. 6000 liter. Ez a reflux szükséges a folyékony oxigén kivonásához, az alacsony nyomású 24 oszlopból. Az alacsony oxigénigényű fázis folyamán az 54 elgőzölögtető tartályban összegyűlt felesleges folyékony nitrogént az 56 áram formájában kivezetjük, és a 42 segédhűtőben az alacsony nyomású nitrogénből álló 52 áram felmelegítésével tovább hűtjük. Ez után a további hűtés után az 56 áram áthalad az 58 áramlásszabályozó szelepen, majd belép az alacsony nyomású 24 oszlop tetejébe. Amint a továbbiakban még részletesebben leírjuk, az 58 áramlásszabályozó szelep úgy szabályozza az alacsony nyomású 24 oszlopba visszavezetett relfux mennyiségét, hogy az alacsony nyomású 24 oszlopban a folyékony oxigén lényegében állandó ütemben keletkezik.
A továbbiakban a berendezés működését ismertetjük a nagy oxigénigényű fázis folyamán. Ebben a fázisban, amikor igény van az oxigéngáz iránt, a folyékony oxigénből álló 60 termékáramot a 48 oxigéntartályból a 62 szivattyú segítségével átszivattyúzzuk a 18 fő hőcse4
HU 215 195 Β rélő harmadik 18e járatán. A 60 termékáram olyan intenzitású, hogy kielégítse a fennálló igényt.
Példánkban a folyékony oxigén 46 árama kb. 148,17 mol/h intenzitással ömlik a 48 oxigéntartályba. A folyékony oxigén 60 termékáramát a folyékony oxigént összegyűjtő 48 oxigéntartályból a 62 szivattyúval kb. 279,77 mol/h intenzitással és kb. 11,90 · 105 Pa nyomáson szivattyúzzuk a 18 fő hőcserélő harmadik 18e járatán keresztül. Egyidejűleg a 64 gőzáramot bevezetjük a 34 áramba, amely ezután a 18 fő hőcserélő első 18a járatának 18b fő szakaszán, a 70 kompresszoron, előnyösen egy 72 utóhűtőn és a 18 fő hőcserélő második 18d járatán halad át. A 34 áram a 18 fő hőcserélőben kb. 18,9 °C-ra melegszik fel. A kb. 5,32-105 Pa nyomású 34 áramot ezután a 70 kompresszorban kb. 30,45 105 Pa nyomásra sűrítjük, a 72 utóhűtővel lehűtjük és a 18 fő hőcserélő második 18d járatában a 18 fő hőcserélő harmadik 18e járatán át ellenáramban áramló 60 termékáram elgőzölögtetésével kondenzáljuk. A 18 fő hőcserélőn történő áthaladás után a 60 termékáram kb. 18,9 °C hőmérsékletre melegszik fel, és nyomása kismértékben kb. 11,70.105 Pa-ra csökken. Az ilyen nyomású oxigén szivattyúzás, sűrítés stb. nélkül közvetlenül szállítható egy acélmű kemencéjéhez.
A 34 áramból kondenzált folyékony nitrogén 34a áramát az 54 elgőzölögtető tartályba vezetjük be, ahonnan, mint már említettük, az 56 áramot refluxként visszavezetjük az alacsony nyomású 24 oszlopba. A kondenzálás után a 34a áramhőmérséklete kb. -158,5 °C és nyomása kb. 30,10 · 105 Pa. A 34a áramot a 68 szeleppel egy olyan alacsony nyomásra fojtjuk, amely alkalmas a kondenzált 34 áramon belül két fázis előállítására. A 68 szelep az általa előállított ellennyomással a kondenzálódást is szabályozza. Az 54 elgőzölögtető tartályban elkülönülő fázisokat a folyékony nitrogénből álló folyadékfázis, amelyet refluxként az alacsony nyomású 24 oszlopba vezetünk vissza, és a 64 gőzáramot képező gőzfázis alkotja. Az 54 elgőzölögtető tartályból kilépő 64 gőzáram hőmérséklete kb. -177,7 °C és nyomása kb. 5,62-105 Pa, majd ezt az áramot a 74 fojtószelep a nitrogénben gazdag gáz 34 áramának nyomásával egyenlő értékre fojtja le, amely megegyezik a nagynyomású 22 oszlop nyomásával. Megjegyezzük, hogy a 74 fojtószelep úgy szabályozza az 54 elgőzölögtető tartály nyomását és az elgőzölgés mértékét, hogy az 56 áram szivattyú használata nélkül áramlik az alacsony nyomású 24 oszlopba.
Azt is ki kell hangsúlyozni, hogy a nagy oxigénigényű fázis folyamán a 30 áram intenzitása kb. 375,62 mol/h, és az alacsony nyomású nitrogén 52 áramának intenzitása kb. 396,95 mol/h. A refluxot képező két nitrogénáram, mégpedig a 40 részáram és az 56 áram intenzitása kb. 9,77 mol/h, illetve 159,73 mol/h. A refluxot képező mindkét nitrogénáram a 42 segédhűtőben kb. -191,3 °C-rahűl le, míg az 52 áram-182,2 °C hőmérsékletre melegszik fel. Az 52 áram a 18 fő hőcserélőben tovább melegszik kb. 18,9 °C-ra.
A következőkben a berendezés működését az alacsony igényű fázis folyamán ismertetjük. Az alacsony igényű fázisban a 34 áram egy alternatív áramlási úton halad, amely a 18 f hőcserélő első 18a járatának 18c leágazását tartartalmazza, ebben részlegesen felmelegszik, majd a 76 turbóexpander által végzett munka következtében expandál. Az így kapott 78 expandált áramot ezután a berendezés hűtésének biztosításához visszavezetjük a folyamatba.
A 18 fő hőcserélőben a 34 áram kb. -158,3 °C-ra melegszik fel, majd a 76 turbóexpanderben kb. 5,41-105 Pa nyomásról kb. 1,33 · 105 Pa nyomásra expandál, és a hőmérséklete kb. -191,3 °C lesz. Az így kapott 78 expandált áramot az alacsony nyomású nitrogén 52 áramával egyesítjük, amelynek intenzitása kb. 442,10 mol/h. Az egyesített áramot ezután átvezetjük a 18 fő hőcserélő ötödik 18g járatán, miközben az áram intenzitása kb. 700,65 mol/h. A 18 fő hőcserélő elhagyása után az egyesített áram kb. 17,5 °C-ra melegszik fel.
A hűtés csökkeni a 10 levegőáram entalpiáját, mielőtt az belépne a nagy nyomású 22 oszlopba. A 10 levegőáram az alacsony igényű fázisban kb. -173,9 °C hőmérsékletű, és kb. 7,02% folyadékot tartalmaz. A nagy igényű fázis folyamán a 10 levegőáram hőmérséklete szintén kb. -173,9 °C. Ezenkívül a folyékony oxigén áramát kb. 150,84 mol/h intenzitással vezetjük ki a 46 áram formájában az alacsony nyomású 24 oszlopból, tehát lényegében ugyanolyan ütemben, mint a nagy igényű fázisban. Annak érdekében, hogy fenntartsuk a hőegyensúlyt, az állandó ütemű folyékony oxigén termelés mellett is, az 58 áramlásszabályozó szelepet úgy állítjuk be, hogy az 56 áram intenzitása kb. 162,18 mol/h-ra csökkenjen. Mivel a kondenzátor terhelése kissé nagyobb a nagy nyomású 22 oszlopban, a 40 részáram intenzitása kb. 56,70 mol/h-ra növekszik.
A 40 részáram és az 56 áram ezt követően a 42 segédhűtőben kb. -190,4 °C-ra hűl le, mielőtt belépne az alacsony nyomású 24 oszlopba. Ebben az időszakban az oxigénben gazdag 30 áram intenzitása kb. 374,05 mol/h.
A 34 áramot az egyik áramlási útvonalról a másikra a 76 turbóexpander és a 70 kompresszor be- és kikapcsolásával térítjük át. Például a nagy igényű fázis folyamán a 76 turbóexpandert bekapcsoljuk, a 70 kompresszort pedig kikapcsoljuk. Ennek következtében a nitrogénben gazdag gőz 34 árama nem a berendezés hűtésére kerül felhasználásra, azaz nem áramlik a 76 turbóexpanderbe, hanem a 18 fő hőcserélő első 18a járatának 18b fő szakaszán halad át. Az alacsony igényű fázisban minden fordítva történik.
A fentiekben csak a találmány egyik lehetséges változatát írtuk le. Például a 76 turbóexpandert úgy is beállíthatjuk, hogy az igénynek megfelelő intenzitású áram haladjon át rajta, ugyanis bizonyos alkalmazások esetén az igény sohasem szünetel. Egy ilyen esetben az oxigéngáz iránti igény növekedésekor a 76 turbóexpandert önmagában ismert módon úgy vezéreljük vagy szabályozzuk, hogy folyamatosan csökkenjen a nitrogénben gazdag gőz árama a turbóexpanderben, úgy, hogy a nitrogénben gazdag gőz egy része vagy egésze teljesen felmelegíthető, sűríthető és kondenzálható. Egyidejűleg növekszik a folyékony nitrogénből álló reflux, amint csökken a folyamatba bevitt hűtőhatás. Amikor az oxi5
HU215 195 Β géngáz iránti igény csökken, a 76 turbóexpandert úgy vezérelhetjük, hogy állandóan nőjjön benne a nitrogénben gazdag gőz árama, úgy, hogy fokozatosan kevesebb nitrogénben gazdag gőz áramlik azon az útvonalon, amelyen a teljes felmelegítés, sűrítés és a kondenzáció történik. Ezzel jár, hogy a folyékony nitrogénből álló reflux csökken, amikor a folyamatba bevitt hűtőhatás növekszik.
Megállapítható tehát, hogy a fentiekben leírt be- és kikapcsolássasi történő működtetés egy fontos üzemmód, de nem az egyetlen lehetőség a találmány szerinti eljárással működő berendezés üzemeltetésére.
A találmányt egy előnyös kiviteli alak kapcsán írtuk le, de természetesen az oltalmi körön belül még számos más változat is lehetséges.

Claims (9)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás levegő szétválasztására oxigéngáz változó igénynek megfelelő előállításához, amelynek során levegő mélyhűtésű rektifikálásával egy nagynyomású oszlop (22) és egy vele összekötött alacsony nyomású oszlop (24) alkalmazásával nitrogénben gazdag gőzt, illetve folyékony oxigént állítunk elő, és ezeket kivezetjük az oszlopokból, azzaljellemezve, hogy a kivezetett, nitrogénben gazdag gőzt melegítjük és gépi munkavégzéssel expandáltatok, az expanzió után a nitrogénben gazdag gőzt a hőegyensúly fenntartásához belső hűtőközegként bevezetjük a mélyhűtésű rektifikálási folyamatba, továbbá amikor igény van az oxigéngázra, a kivezetett folyékony oxigénből álló termékáramot egy szállítási nyomásra szivattyúzzuk, és a kivezetett, nitrogénben gazdag expandáltatásra szánt gőz legalább egy részét továbbmelegítjük, sűrítjük, majd a termékáram oxigéngázzá történő elgőzölögtetésével kondenzáljuk, ennek folyamán annyi nitrogénben gazdag gőzt vezetünk el, amennyi elegendő a termékáram elgőzölögtetéséhez, a termékáramot pedig az igénynek megfelelően szivattyúzzuk, az elvezetett nitrogénben gazdag gőz kondenzálásával kapott folyékony nitrogén elgőzölögtetésével folyadékfázist és gőzfázist tartalmazó kétfázisú nitrogénáramot állítunk elő, a folyadékfázist és a gőzfázist elválasztjuk egymástól, a gőzfázisból álló gőzáramot az oxigéngáz termelésének növelésére hozzáadjuk az elvezetett nitrogénben gazdag gőzhöz, a folyadékfázisból pedig egy folyékonynitrogén-áramot képezünk, amelyet a folyékony oxigén kinyeréséhez refluxként bevezetünk az alacsony nyomású oszlopba (24), és a folyadékfázisnak az alacsony nyomású oszlopba (24) bevezetett áramán kívül fennmaradó részét, valamint a kivezetett folyékony oxigénnek a termékáramon kívül fennmaradó részét tároljuk.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyékony nitrogén áramát a belső hűtőközeg mennyiségének megfelelően változtatva vezetjük be az alacsony nyomású oszlopba (24), ahol a folyékony oxigént állandó ütemben állítjuk elő, és a nitrogénben gazdag gőzt, valamint a folyékony oxigént állandó ütemben vezetjük ki a nagynyomású és az alacsony nyomású oszlopból (22 és 24).
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mélyhűtésű rektifikálási folyamatban a levegőt egy hűtőfokozattal a rektifikáláshoz alkalmas hőmérsékletre hűtjük le, a termékáramot bevezetjük a hűtőfokozatba, továbbá a nitrogénben gazdag gőzt a hűtőfokozatban melegítjük, majd sűrítjük és a sűrítés után a hűtőfokozatban a termékáram elgőzölögtetésével kondenzáljuk.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mélyhűtésű rektifikálási folyamatban a levegőt egy hűtőfokozattal a rektifikáláshoz alkalmas hőmérsékletre hűtjük le, és a nitrogénben gazdag gőz expandált áramát a rektifikálandó levegő entalpiájának csökkentésére belső hűtőközegként bevezetjük a hűtőfokozatba.
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyékony nitrogént egy elgőzölögtető tartályba vezetjük be, és ott folyadékfázisra és gőzfázisra választjuk szét.
  6. 6. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mélyhűtésű rektifikálási folyamatban a levegőt egy hűtőfokozattal a rektifikáláshoz alkalmas hőmérsékletre hűtjük le, a termékáramot bevezetjük a hűtőfokozatba, továbbá a nitrogénben gazdag gőzt a hűtőfokozatban melegítjük, majd sűrítjük és a sűrítés után a hűtőfokozatban a termékáram elgőzölögtetésével kondenzáljuk.
  7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nitrogénben gazdag gőz expandált áramát a rektifikálandó levegő entalpiájának csökkentésére belső hűtőközegként bevezetjük a hűtőfokozatba.
  8. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyékony nitrogént egy elgőzölögtető tartályba vezetjük be, és ott folyadékfázisú és gőzfázisú nitrogént állítunk elő.
  9. 9. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alacsony nyomású oszlopban alacsony nyomású nitrogéngőzt állítunk elő, ezt kivezetjük az alacsony nyomású oszlopból, és bevezetjük a hűtőfokozatba, ahol a levegőt hűtjük vele, továbbá a nitrogénben gazdag gőz expandált áramát az alacsony nyomású nitrogéngőzhöz a hűtőfokozatba történő bevezetése előtt hozzáadjuk, és ezzel hőt vonunk el a mélyhűtésű rektifikálási folyamatból.
HU9201841A 1991-07-23 1992-06-03 Eljárás levegő szétválasztására oxigéngáz változó igénynek megfelelő előállításához HU215195B (hu)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/734,705 US5152149A (en) 1991-07-23 1991-07-23 Air separation method for supplying gaseous oxygen in accordance with a variable demand pattern

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9201841D0 HU9201841D0 (en) 1992-09-28
HUT64619A HUT64619A (en) 1994-01-28
HU215195B true HU215195B (hu) 1998-10-28

Family

ID=24952766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9201841A HU215195B (hu) 1991-07-23 1992-06-03 Eljárás levegő szétválasztására oxigéngáz változó igénynek megfelelő előállításához

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5152149A (hu)
EP (1) EP0524785B1 (hu)
JP (1) JPH07109347B2 (hu)
KR (1) KR950010557B1 (hu)
CN (1) CN1068883A (hu)
AT (1) ATE135457T1 (hu)
AU (1) AU644962B2 (hu)
CA (1) CA2067427C (hu)
CZ (1) CZ227892A3 (hu)
DE (1) DE69208962T2 (hu)
HU (1) HU215195B (hu)
IE (1) IE74402B1 (hu)
MX (1) MX9202922A (hu)
SG (1) SG50506A1 (hu)
TR (1) TR27165A (hu)
ZA (1) ZA923090B (hu)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2680114B1 (fr) * 1991-08-07 1994-08-05 Lair Liquide Procede et installation de distillation d'air, et application a l'alimentation en gaz d'une acierie.
FR2681415B1 (fr) * 1991-09-18 1999-01-29 Air Liquide Procede et installation de production d'oxygene gazeux sous haute pression par distillation d'air.
CN1071444C (zh) * 1992-02-21 2001-09-19 普拉塞尔技术有限公司 生产气体氧的低温空气分离系统
US5228297A (en) * 1992-04-22 1993-07-20 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with dual heat pump
US5275004A (en) * 1992-07-21 1994-01-04 Air Products And Chemicals, Inc. Consolidated heat exchanger air separation process
FR2704632B1 (fr) * 1993-04-29 1995-06-23 Air Liquide Procede et installation pour la separation de l'air.
FR2706195B1 (fr) * 1993-06-07 1995-07-28 Air Liquide Procédé et unité de fourniture d'un gaz sous pression à une installation consommatrice d'un constituant de l'air.
DE19526785C1 (de) * 1995-07-21 1997-02-20 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur variablen Erzeugung eines gasförmigen Druckprodukts
GB9515907D0 (en) * 1995-08-03 1995-10-04 Boc Group Plc Air separation
FR2739439B1 (fr) * 1995-09-29 1997-11-14 Air Liquide Procede et installation de production d'un gaz sous pression par distillation cryogenique
FR2842124B1 (fr) * 2002-07-09 2005-03-25 Air Liquide Procede de conduite d'une installation de production de gaz alimentee en electricite et cette installation de production
DE10249383A1 (de) * 2002-10-23 2004-05-06 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur variablen Erzeugung von Sauerstoff durch Tieftemperatur-Zerlegung von Luft
DE102005053690A1 (de) 2005-11-10 2007-05-31 Airbus Deutschland Gmbh Werkzeug, Anordnung und Verfahren zum Herstellen eines Bauteils, Bauteil
JP5331705B2 (ja) 2006-12-29 2013-10-30 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ジルコニア体及び方法
CN100494839C (zh) * 2007-04-11 2009-06-03 杭州杭氧股份有限公司 获得液氧和液氮的空气分离系统
JP5244491B2 (ja) * 2008-07-29 2013-07-24 エア・ウォーター株式会社 空気分離装置
DE102016107468B9 (de) * 2016-04-22 2017-12-21 Fritz Winter Eisengiesserei Gmbh & Co. Kg Verfahren und Anlage zur Nutzung eines von einer Gaszerlegeeinrichtung bereitgestellten Zielgases
EP4004468B1 (en) * 2019-07-26 2024-07-17 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process and apparatus for the separation of air by cryogenic distillation
CN113654302B (zh) * 2021-08-12 2023-02-24 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 一种低温空气分离的装置和方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1250848B (de) * 1967-09-28 Linde Aktiengesellschaft, Wiesbaden Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft bei Sauerstoffabnahmeschwankungen
US3174293A (en) * 1960-11-14 1965-03-23 Linde Eismasch Ag System for providing gas separation products at varying rates
GB890458A (en) * 1959-12-14 1962-02-28 British Oxygen Co Ltd Low temperature separation of gas mixtures
DE1501723A1 (de) * 1966-01-13 1969-06-26 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung gasfoermigen Hochdrucksauerstoffs bei der Tieftemperaturrektifikation von Luft
FR2300303A1 (fr) * 1975-02-06 1976-09-03 Air Liquide Cycle fr
GB2080929B (en) * 1980-07-22 1984-02-08 Air Prod & Chem Producing gaseous oxygen
GB2125949B (en) * 1982-08-24 1985-09-11 Air Prod & Chem Plant for producing gaseous oxygen
JP2734910B2 (ja) * 1992-11-12 1998-04-02 住友金属工業株式会社 半導体磁器組成物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CZ227892A3 (en) 1993-02-17
AU644962B2 (en) 1993-12-23
DE69208962D1 (de) 1996-04-18
JPH05203344A (ja) 1993-08-10
TR27165A (tr) 1994-11-10
EP0524785A1 (en) 1993-01-27
DE69208962T2 (de) 1996-07-25
KR950010557B1 (ko) 1995-09-19
SG50506A1 (en) 1998-07-20
EP0524785B1 (en) 1996-03-13
AU1615092A (en) 1993-01-28
ZA923090B (en) 1993-03-31
HU9201841D0 (en) 1992-09-28
KR930001965A (ko) 1993-02-22
MX9202922A (es) 1993-01-01
US5152149A (en) 1992-10-06
HUT64619A (en) 1994-01-28
IE74402B1 (en) 1997-07-30
CA2067427C (en) 1995-06-27
IE922375A1 (en) 1993-01-27
CN1068883A (zh) 1993-02-10
JPH07109347B2 (ja) 1995-11-22
ATE135457T1 (de) 1996-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU215195B (hu) Eljárás levegő szétválasztására oxigéngáz változó igénynek megfelelő előállításához
JP2909678B2 (ja) 圧力下のガス状酸素の製造方法及び製造装置
JP3947565B2 (ja) 加圧製品ガスの可変生成方法及び装置
US4699642A (en) Purification of carbon dioxide for use in brewing
JP3117702B2 (ja) 空気の精留による可変流量の酸素ガスの製造方法及びその設備
MXPA98000557A (es) Procedimiento y dispositivo para la produccion decantidades variables de un producto gaseosopresurizado
JP4728219B2 (ja) 空気の低温蒸留により加圧空気ガスを製造するための方法及びシステム
US6196023B1 (en) Method and device for producing compressed nitrogen
RU2761562C2 (ru) Способ и устройство для разделения воздуха криогенной дистилляцией
EP3719427A1 (en) Cryogenic distillation method and apparatus for producing pressurized air by means of expander booster in linkage with nitrogen expander for braking
JPH10227560A (ja) 空気分離方法
JP3256250B2 (ja) 可変量のガス状酸素を製造する空気精留方法及び設備
JPH06241649A (ja) 空気精留により少なくとも一つの圧力下のガス状製品と少なくとも一つの液体を製造する方法並びに設備
HUT63247A (en) Method and apparatus for producing nitrogen of ultra high purity
JPH06257939A (ja) 空気の低温蒸留方法
JP4276520B2 (ja) 空気分離装置の運転方法
JPH07174460A (ja) 低濃度の重質不純物を含有するよう供給圧力にてガス状酸素生成物を製造する方法
CN105378411B (zh) 生产至少一种空气产品的方法、空分设备、产生电能的方法和装置
US6357259B1 (en) Air separation method to produce gaseous product
US5456083A (en) Air separation apparatus and method
KR20000023846A (ko) 가변유량을 가지는 공기가스의 제조방법 및 장치
US5778700A (en) Method of producing gaseous oxygen at variable rate
US4530708A (en) Air separation method and apparatus therefor
US5964104A (en) Method and device for obtaining nitrogen by low-temperature separation of air
US6499313B2 (en) Process and apparatus for generating high-purity nitrogen by low-temperature fractionation of air

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee