空分系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空氣分離系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣中的主要成分為氧和氮，它們以分子狀態(tài)存在于空氣中。空分工藝則是利用低溫精餾法將空氣冷凝成液體，然后按各組分蒸發(fā)溫度的不同將空氣混合物中的各組分分離，從而獲得高純氧氣和高純氮?dú)庖约耙恍┫∮袣怏w的過(guò)程。
[0003]現(xiàn)有的空分裝置耗能較大，且產(chǎn)出的氧氣純度不高，一般為99.5%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的空分裝置耗能較大，且產(chǎn)出的氧氣純度不高的問(wèn)題，提高一種空分系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的空分系統(tǒng)包括自潔式空氣過(guò)濾器、原料空壓機(jī)、管殼式冷卻器、分子篩吸附器、增壓壓縮機(jī)、板式換熱器、膨脹機(jī)、精餾塔、增效粗氬塔、水冷塔、冷卻器和冷凍水冷卻器，自潔式空氣過(guò)濾器通過(guò)管道與原料空壓機(jī)相連通，原料空壓機(jī)通過(guò)管道與管殼式冷卻器相連通，管殼式冷卻器通過(guò)管道與分子篩吸附器相連通，分子篩吸附器的出口端分為兩部分，一部分通過(guò)板式換熱器的第一通道與精餾塔的第一入口相連通，另一部分連接增壓壓縮機(jī)，增壓壓縮機(jī)依次通過(guò)冷卻器、冷凍水冷卻器和板式換熱器的第二通道與膨脹機(jī)相連通，膨脹機(jī)通過(guò)管道與精餾塔的第二入口連接，精餾塔的氮?dú)獬隹谕ㄟ^(guò)管道經(jīng)過(guò)板式換熱器的第三通道與水冷塔相連通，精餾塔的氬餾分出口通過(guò)管道與增效粗氬塔連接，增效粗氬塔另一端通過(guò)管道經(jīng)過(guò)板式換熱器的第六通道與水冷塔相連通。
[0006]本發(fā)明空分系統(tǒng)的工作原理如下:
[0007]原料工藝空氣20經(jīng)吸入口吸入，進(jìn)入自潔式空氣過(guò)濾器，濾去塵埃和機(jī)械雜質(zhì)，然后進(jìn)入原料空壓機(jī)，壓縮后的氣體進(jìn)入空氣冷卻塔，在其中被水冷卻和洗滌。出空氣冷卻塔的空氣進(jìn)入分子篩吸附器，除去水分、二氧化碳和碳?xì)浠衔?，獲得干凈空氣21，干凈空氣21—路經(jīng)過(guò)板式換熱器冷卻后進(jìn)入精餾塔，另一路干凈空氣21經(jīng)過(guò)增壓機(jī)及冷卻器冷卻后，再進(jìn)入冷凍水冷卻器，然后進(jìn)入板式換熱器冷卻，再?gòu)陌迨綋Q熱器中部抽出進(jìn)入膨脹機(jī)去膨脹，膨脹后的空氣送入精餾塔進(jìn)行分離。從精餾塔返流的氧氣22、氮?dú)?3經(jīng)過(guò)板式換熱器與空氣21換熱后，其中產(chǎn)品氧氣26、產(chǎn)品氮?dú)?5送用戶，污氮?dú)?4進(jìn)入管殼式冷卻器殼程，空氣走管程，然后污氮對(duì)空排放(圖其中a為管程進(jìn)口，13為管程出口，c為殼程進(jìn)口，d為殼程出口)。精餾塔抽取一定量的氬餾份送入增效粗氬塔，氬餾份經(jīng)增效粗氬塔精餾后得到粗氬氣，粗氬氣經(jīng)過(guò)板式換熱器復(fù)熱后去水冷塔。水冷塔為冷凍水冷卻器提供冷凍水。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
[0009]1、原料空氣過(guò)濾器采用自潔式過(guò)濾器，具有過(guò)濾效率高、空間利用率大、節(jié)能性好、濾料使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)；
[0010]2、本發(fā)明設(shè)置管殼式冷卻器，使處理量增加，換熱效果好，比傳統(tǒng)的水冷式空冷器比較水消耗量大幅減少，同時(shí)減少了開(kāi)停車次數(shù)，效益明顯；
[0011]3、本發(fā)明設(shè)置增效粗氬塔，提高了氬的利用率，粗氬氣與污氮?dú)鈪R合去水冷塔，給水冷卻，進(jìn)一步節(jié)約能源。同時(shí)通過(guò)增效粗氬塔對(duì)精餾塔提純后的氧氣再進(jìn)行提純，有效降低氧氣中氬氣等成分的含量，最終使此空分工藝產(chǎn)出的氧氣純度達(dá)到99.8 %左右。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明空分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉【具體實(shí)施方式】，還包括各【具體實(shí)施方式】間的任意組合。
[0014]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式空分系統(tǒng)包括自潔式空氣過(guò)濾器1、原料空壓機(jī)2、管殼式冷卻器3、分子篩吸附器4、增壓壓縮機(jī)5、板式換熱器6、膨脹機(jī)7、精餾塔8、增效粗氬塔9、水冷塔10、冷卻器11和冷凍水冷卻器12，自潔式空氣過(guò)濾器1通過(guò)管道與原料空壓機(jī)2相連通，原料空壓機(jī)2通過(guò)管道與管殼式冷卻器3相連通，管殼式冷卻器3通過(guò)管道與分子篩吸附器4相連通，分子篩吸附器4的出口端分為兩部分，一部分通過(guò)板式換熱器6的第一通道14與精餾塔8的第一入口相連通，另一部分連接增壓壓縮機(jī)5，增壓壓縮機(jī)5依次通過(guò)冷卻器11、冷凍水冷卻器12和板式換熱器6的第二通道13與膨脹機(jī)7相連通，膨脹機(jī)7通過(guò)管道與精餾塔8的第二入口連接，精餾塔8的氮?dú)獬隹谕ㄟ^(guò)管道經(jīng)過(guò)板式換熱器6的第三通道17與水冷塔10相連通，精餾塔8的氬餾分出口通過(guò)管道與增效粗氬塔9連接，增效粗氬塔9另一端通過(guò)管道經(jīng)過(guò)板式換熱器6的第六通道18與水冷塔10相連通。
[0015]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:所述分子篩吸附器4采用臥式雙層床結(jié)構(gòu)。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0016]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二不同的是:所述水冷塔10通過(guò)管道與冷凍水冷卻器12相連通。其它與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0017]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一不同的是:所述精餾塔8的氧氣出口與板式換熱器6的第四通道15相連通，第四通道15另一端通向用戶。其它與【具體實(shí)施方式】一至三之一相同。
[0018]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至四之一不同的是:所述精餾塔8的污氮出口與板式換熱器6的第五通道16相連通，第五通道16另一端通向用戶。其它與【具體實(shí)施方式】一至四之一相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.空分系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括自潔式空氣過(guò)濾器(1)、原料空壓機(jī)(2)、管殼式冷卻器(3)、分子篩吸附器(4)、增壓壓縮機(jī)(5)、板式換熱器(6)、膨脹機(jī)(7)、精餾塔(8)、增效粗氬塔(9)、水冷塔(10)、冷卻器(11)和冷凍水冷卻器(12)，自潔式空氣過(guò)濾器(1)通過(guò)管道與原料空壓機(jī)(2)相連通，原料空壓機(jī)(2)通過(guò)管道與管殼式冷卻器(3)相連通，管殼式冷卻器(3)通過(guò)管道與分子篩吸附器(4)相連通，分子篩吸附器(4)的出口端分為兩部分，一部分通過(guò)板式換熱器(6)的第一通道(14)與精餾塔(8)的第一入口相連通，另一部分連接增壓壓縮機(jī)(5)，增壓壓縮機(jī)(5)依次通過(guò)冷卻器(11)、冷凍水冷卻器(12)和板式換熱器(6)的第二通道(13)與膨脹機(jī)(7)相連通，膨脹機(jī)(7)通過(guò)管道與精餾塔(8)的第二入口連接，精餾塔(8)的氮?dú)獬隹谕ㄟ^(guò)管道經(jīng)過(guò)板式換熱器(6)的第三通道(17)與水冷塔(10)相連通，精餾塔(8)的氬餾分出口通過(guò)管道與增效粗氬塔(9)連接，增效粗氬塔(9)另一端通過(guò)管道經(jīng)過(guò)板式換熱器(6)的第六通道(18)與水冷塔(10)相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分系統(tǒng)，其特征在于所述分子篩吸附器(4)采用臥式雙層床結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分系統(tǒng)，其特征在于所述水冷塔(10)通過(guò)管道與冷凍水冷卻器(12)相連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分系統(tǒng)，其特征在于所述精餾塔(8)的氧氣出口與板式換熱器(6)的第四通道(15)相連通，第四通道(15)另一端通向用戶。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分系統(tǒng)，其特征在于所述精餾塔(8)的污氮出口與板式換熱器(6)的第五通道(16)相連通，第五通道(16)另一端通向用戶。
【專利摘要】空分系統(tǒng)，涉及一種空氣分離系統(tǒng)。是要解決現(xiàn)有的空分裝置耗能較大，且產(chǎn)出的氧氣純度不高的問(wèn)題。該系統(tǒng)包括自潔式空氣過(guò)濾器、原料空壓機(jī)、管殼式冷卻器、分子篩吸附器、增壓壓縮機(jī)、板式換熱器、膨脹機(jī)、精餾塔、增效粗氬塔、水冷塔、冷卻器和冷凍水冷卻器，自潔式空氣過(guò)濾器與原料空壓機(jī)相連通，原料空壓機(jī)與管殼式冷卻器連通，管殼式冷卻器與分子篩吸附器連通，分子篩吸附器出口一部分通過(guò)板式換熱器與精餾塔相連通，另一部分連接增壓壓縮機(jī)、冷卻器、冷凍水冷卻器、板式換熱器、膨脹機(jī)與精餾塔連接，精餾塔中部經(jīng)過(guò)板式換熱器與水冷塔連通，精餾塔上部與增效粗氬塔連接，增效粗氬塔另一端經(jīng)過(guò)板式換熱器與水冷塔連通。本發(fā)明用于空氣分離。
【IPC分類】F25J3/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105466155
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510968527
【發(fā)明人】李懷建, 邊興海
【申請(qǐng)人】七臺(tái)河寶泰隆煤化工股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日