发明名称 生产氮的方法与装置
摘要 本案揭示一种以单塔式的装置达到高效率产制氮产品的制法和装置。将得自蒸馏荅(20)的多氧液体部份蒸发造成部份液态与耜份蒸沈。液态部份被引入一第二再沸器/泠凝器(60)中蒸发,然后可将蒸汽加以膨胀以提供泠冻效果。前述该蒸汽部份有较高的含氮量,加以压缩并与供应的空气隔离输回蒸馏塔中,作较高的整体氮气回收。
申请公布号 TW313622 申请公布日期 1997.08.21
申请号 TW085106359 申请日期 1996.05.29
申请人 液态空气工程公司 发明人 米歇尔.涂尔尼;鲍.哈
分类号 F25J3/00 主分类号 F25J3/00
代理机构 代理人 甯育丰 台北巿敦化南路一段二三三巷三十四号四楼
主权项 1.一种生产氮气的方法,该方法包括如下步骤:(a)供应一种经过压缩的、乾燥、净化,和冷冻的供应空气气流至一蒸馏塔(20)的第一层;(b)于该蒸馏塔中将该供应空气分离,在该塔的顶部造成多氮的蒸汽,该塔的底部则积聚了多氧的液体;(c)在一具第一冷凝器(50)中以间接热交换方式使用至少一部份的该多氧液体将该多氮的蒸汽冷凝,该多氧液体至少有部份蒸发后造成一种第二的多氮蒸汽及富氧液体;(d)在一具第二冷凝器(60)中以间接热交换方式使用至少一部份的该多氮的蒸汽将该富氧液体的至少一部份蒸发,以产生一种多氮的冷凝液和一种废气;(e)将该第二的多氮蒸汽至少一部份送至再生压缩器(70)再生,造成一种压缩过的再生气流,其特征包括:(f)将该压缩过的再生气流的至少一部份送进该塔的第二层,此第二层与该第一层之间至少有一理论上的层阶隔离。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该多氮的冷凝液至少一部份被作为液态氮产品而取出。3.如申请专利范围第1项之方法,其中自该第二冷凝器产生的该多氮冷凝液全部作为回流品送回该蒸馏塔。4.如申请专利范围第1.2或3项之方法,其中于该第一冷凝器(50)中被冷凝的该多氮的蒸汽中至少一部份被作为液态氮产品而取出。5.如申请专利范围第1.2或3项之方法,其中该再生气流含有约25至29莫耳百分比之间的氧气,而该废气流含有大于46莫耳百分比的氧气。6.如申请专利范围第1.2或3项之方法,其中包括将该废气流或者该供应空气的至少一部份在一膨胀器具(80)内膨胀,以供应该制程所需的冷冻作用。7.如申请专利范围第1.2或3项之方法,其中该膨胀器具(80)系与该再生压缩器(70)成机械方式相偶合。8.如申请专利范围第1.2或3项之方法,其中该压缩器(70)系一种冷冻压缩器,送至该冷冻压缩器的该多氧蒸汽其温度至少为低于负摄氏五十度(-50℃)。9.如申请专利范围第1.2或3项之方法,其中进一步包括于第二膨胀器具(80)中将该废气流的一部份膨胀,此第二膨胀器具与一具发散热能器具(81)成机械方式相偶合。10.如申请专利范围第1.2或3项之方法,其中该富氧的冷凝液实际上全部都于该膨胀器具(80)蒸发、加温、和膨胀。11.如申请专利范围第1.2或3项之方法,其中该供应空气的至少一部份是在该蒸馏塔(20)的脱氧区(19)中脱除氧气,同时产生该多氧液体的至少一部份。12.如申请专利范围第1.2或3项之方法,其中该多氮的蒸汽的一部份系由压缩器(70),并非主空气压缩器来压缩。13.一种生产氮气的装置,该装置包括:(a)一具热交换器(10)藉用供应空气蒸馏的产品来冷冻供应空气气流;(b)一具蒸馏塔(20),用以将分离该供应空气形成一种实体上为氮的蒸汽和一种多氧的液体,以及一些将该供应空气传送至该塔(20)的第一层的一些装置;(c)一具第一冷凝器(50),它能够由间接热交换的方式,使用该实体上为氮的蒸汽的一部份,来蒸发该多氧的液体,生成一种富氧的冷凝液和一种多氮的再生气流;(d)器具(8)用以抽取该富氧液体并传送该富氧液体至一具第二冷凝器(60);(e)一些装置用以抽取该多氮的再生气流,并传送该多氮的再生气流至一再生压缩器(70);(f)于该第二冷凝器内的间接热交换器具,以提供该富氧液体的蒸发之需;(g)一器具(41)以抽取该废气流并传送该废气流至该热交换器;(h)压缩装置(70)用以压缩该多氮的再生气流;(i)一些装置用以传送该压缩的多氮再生气流至该塔(20)的第二层;以及(j)一些装置将该多氮蒸汽送至该热交换器,藉由其它气流的处理而加温;其特征为该第一层与第二层至少被一理论层阶所隔离。14.如申请专利范围第13项之装置,进一步包括:(a)一些装置自该热交换器抽取该废气流并将该废气流至少一部份送入至少一具膨胀器具(80),或是将至少一部份的供应空气送入一具膨胀器具予以膨胀的装置。15.如申请专利范围第13或14项之装置,进一步包括:(a)在该蒸馏塔(20)内该第一层之下的脱氧装置(19);以及(b)一些装置以传送压缩过的多氮再生气流从该压缩器具(70)到该蒸馏塔的该脱氧区的下方。16.如申请专利范围第13或14项之装置,其中该压缩器具(70)乃位于一冷冻箱之内,该冷冻箱乃为蒸馏塔(20)及/或热交换器(10)作绝热之用。图示简单说明: 图一为本发明一个实施例的示意图,展示一些主要制程的气流及装置的组件; 图二为本发明另一个实施例的示意图,包括一组散热掣停总成,以及展示一些主要制程的流路和装置的组件。
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