Метод за получаване на течен азот

Употреба: криогенни азот втечняване съоръжения в производствения си голям капацитет. ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО: газ азот, след компресия в компресорите 2 и 3 се разделя на две части. Една част от газа се подлага на втечняване и друга част от азот при стайна температура се подава в турбо разширител 4 за получаване на студено, която се използва в топлообменника 5 за отстраняване на топлината от флуидизиращия газ. Ниско налягане на азот, след компресора 2 и охлаждане в топлообменника 5 обратен поток пара се подава в турбо разширител 6 за студ, който се използва в топлообменник 7 за отстраняване на топлината от флуидизиращия газ на по-ниско ниво на температурата. Сгъстеният и се охлажда азота след дроселен се оттича в колектор 9, и парата преминава от събирането на топлообменници и чрез затваряне на цикъл продължава да засмукването на компресора 2. 1-ил.

Изобретението се отнася до криогенна технология и най-ефективно може да се използва в инсталации използване азот втечняване в по-голямата част от своята продукция.

Известните методи за получаване на течен азот в която охлаждане със студена компресиран азот, получен в два цикъла отиват три разширител (1).

Недостатък на известните методи е, че при охлаждане споменатият компресиран азот цикъл са значителни необратими загуби, които водят до увеличаване на специфичен разход на енергия за течен азот.

Известен е метод за втечняване на газ в две каскада криогенна инсталация, в която възможността е снабдена с охлаждаща сгъстен газ разширител свързан към горната температурата на нивото на температура по-ниска каскада етап (разширител) (2).

Недостатък на известния метод е, че да се използва за втечняване на азот термодинамично, и поради това не е икономически изгодно.

Най-близкото техническо решение избран като прототип, е метод за втечняване на газ в gazoozhizhayuschey инсталация чрез пресоване в компресор охлаждане обратен поток двойки след това от външната страна и две етап разширител охлаждащи цикли, високо и ниско налягане, последвано от дроселиране (3).

Въпреки това, в известен газ разширител цикъл метод флуидизационен високо налягане се използва в нивото на температура (входа газ в турбина за разширение) е значително по-ниска от температурата на околната среда, което намалява неговата ефективност, и по този начин ефективността на процеса на втечняване. Освен това, използването на външни етапи охлаждане (втечняване охлаждане азот е парна машина) усложнява монтажа; По време на работа не изисква специална поддръжка и наличие на хладилния агент, и работи в неблагоприятни условия, енергията в газ охлаждане на процеса, тъй като температура на кипене на хладилния агент е постоянна и компресирания охлаждащ газ е с променлива температура, следователно големи промени в температурата, което води до значителни загуби необратими.

Проблемът трябва да бъде решен от претендираното изобретение - да се разработи метод за получаване на течен азот от газа, позволява да се намали специфичното потребление на енергия от криогенно и да се подобри ефективността на втечнител.

Техническият резултат, който може да бъде получен чрез използване на претендирания метод се състои в използването на две криогенни цикли разширител без външно охлаждане етап последователно отклоняващата топлина от азота сгъстен fluidisable процес близо до обратимо, т.е. с минимални загуби.

Освен това технически резултат, който се отнася до претендираното Методът се състои в подобряване на ефективността втечнител чрез елиминиране от пара верига охлаждане стъпка външен охладител.

Споменатият технически резултат се постига чрез метод за производство на течен азот, съдържащ компресия флуидизиращ газ заедно с цикъла газ разширител на компресорите, охлаждане на газ цикъл на флуидизиращия високо и ниско налягане, и връщането по двойки, последвано от дроселираща съгласно изобретението, топлинно отстраняване от fluidisable компресиран азот се извършва последователно два цикъла криогенни разширител - процесът близо до обратимо без външно охлаждане етап, където разширител на неправилен пролиферативно високо налягане цикъл олово от стайна температура до температура 125 о C128 о К, регенеративната разширител и ниско налягане цикъл на температурата 125 о C128 о К до температурата на насищане на азот при атмосферно налягане.

Използването на тези разширител цикли, които са най-ефективни от тези, известни в температурен диапазон по време на отнемане на топлина от компресирания газ, намалявайки по този начин загуба на необратими дроселен налягане флуидизиращ газ до минимум и да се намали консумацията на втечняване мощност значително азот в сравнение с понастоящем се използва във времето и предложен в патентна литература азот втечнител.

Чертежът показва схематична диаграма на втечнители инсталация за осъществяване на метода.

Инсталацията включва компресор за ниско налягане 2, бустер компресор 3, турбо разширители 4 и 6, топлообменниците 5 и 7, събиране на течния азот 9 и дроселната клапа 8.

газ азот, произведени в процеса на разделяне на въздуха се доставя през линия 1 до компресор 2 и след компресия е разделена на две части. Един от тях е снабден допълнително пресоване в компресор 3, и друга част от азот, след охлаждане в топлообменник 5 до температура 125 о C128 о К се изпраща към турбината за разширение 6, където се разширява до налягане 01 МРа, при което температурата на азот се редуцира до температура близка насищане при атмосферно налягане, и по-нататък се доведе в обратен поток топлообменник 7, за охлаждане на сгъстения поток от азот fluidisable. компресиран азот с високо налягане преди компресора 3 също е разделен на два потока. А сгъстен поток азот при стайна температура влиза в турборазширител 4 за получаване на студено, необходимо за отстраняване на топлината от азота сгъстен fluidisable топлообменник 5. температура азот след разширяване в турбина разширение 4 до налягане 0,1 МРа се понижава до 125 о C128 о К.

Предложеното техническо решение позволява да се премахнат съществуващите недостатъци при решаването на проблема за получаване на течен азот в големи количества без допълнителен разход на енергия. Едновременно с това, тя намалява сложността при експлоатацията на втечнители инсталация.

Метод за получаване на течен азот чрез пресоване fluidisable газ цикъл на газови компресори, охлаждане флуидизиращ газ цикъл на високо и ниско налягане, и обратен поток по двойки, последвано от дроселиране, характеризиращ се с това, че отстраняването на топлината от сгъстен fluidisable азот се извършва последователно два разширител криогенни цикли метод близо до обратимо без външно охлаждане етап, при високо налягане neregerativny на разширител цикъл провежда от температура на околната среда вж редове до температура от 125 ° С до 128 К и ниско налягане разширител цикъл температура regerativny 125 ° С 128k до температурата на насищане на азот при атмосферно налягане.