发明名称 制造氮之装置及方法
摘要 本发明系关于在单柱氮产生器内,分离氮之装置及方法,其中将冷冻经由废料膨胀而添加。在业已部分冷却后,使部份的进入气流涡轮膨胀而增加所供应之冷冻,藉以容许移出液态氮产物。
申请公布号 TW546464 申请公布日期 2003.08.11
申请号 TW087120434 申请日期 1998.12.09
申请人 BOC集团公司 发明人 克特V 麦保兰;珍妮弗A 格德保帝;查尔斯M 布鲁斯
分类号 F25J3/04 主分类号 F25J3/04
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种自空气中分离氮之装置,包括:使蒸馏塔成形用以精馏空气以便自其中产生富含氮之塔顶馏出物及富含氧之液态塔底产物;将一前部冷凝器连接至蒸馏塔以便接纳由塔顶馏出物所组成之塔顶馏出物流并使成形来液化该塔顶馏出物流,藉以产生回流流而回流至蒸馏塔及液体产物液流;主热交换器具有经成形之通道来冷却第一部份的经压缩且纯化之空气流至适合于其精馏之温度以及部份冷却第二部份的经压缩且纯化之空气流;将该主热交换器连接至蒸馏塔以便将第一部份的经压缩且纯化之空气流引入至其中;将第一和第二膨胀机器连接至主热交换器以便各自膨胀经部份温热之液流及膨胀第二部份的经压缩且纯化之空气流,藉以产生至少一条冷冻剂流成为第一和第二膨胀机器的产物;亦使主热交换器的各通道成形而容纳和完全温热该至少一条冷冻剂流,藉以引入冷冻并容许产生液态产物流;其中该前部冷凝器亦被连接至蒸馏塔而接纳冷却剂液流(其系由具有较塔底产物者,较大之氮含量的第一部份经压缩且纯化之空气流的液相所组成);将一具膨胀阀插置在前部冷凝器与蒸馏塔之间以使膨胀该冷却剂液流;将一具循环压缩器连接至前部冷凝器上来再压缩冷却剂液流至蒸馏塔的塔压;及将主热交换器连接在循环压缩器与蒸馏塔间并在予以再压缩后,将冷却剂液流回送至蒸馏塔及亦使其各热交换通道成形来冷却冷却剂流至或接近露点温度。2.如申请专利范围第1项之装置,其中:亦将前部冷凝器连接至蒸馏塔以便由液态塔底产物所组成之第二冷却剂流在该前部冷凝器中气化而藉以形成废气流;及亦使主热交换器的各通道成形而部份温热废气流,藉以产生经部份温热之气流。3.如申请专利范围第1项之装置,其中:亦将前部冷凝器连接至蒸馏塔以便由液态塔底产物所组成之第二冷却剂流在该前部冷凝器中气化而藉以形成废气流;及将第二膨胀机器和前部冷凝器连接至主热交换器以使废气流和第二部份的经压缩且纯化之空气流(在予以膨胀后)合并并在主热交换器内,部份温热而形成经部份温热之流。4.如申请专利范围第1项之装置,其中:亦将前部冷凝器连接至蒸馏塔以便由液态塔底产物所组成之第二冷却剂液流在热交换器以内气化而藉以形成废气流;将主热交换器连接至前部冷凝器来部份温热该废气流;及连接第二膨胀机器和主热交换器以便将经部份温热之气流自第二部份的经压缩且纯化之空气流(在予以膨胀后)形成在废气流中。5.如申请专利范围第1项之装置,其中将主热交换器连接至蒸馏塔,及亦使其各通道成形而容纳由塔顶馏出物所组成之气(态)流并完全温热该气流,藉以形成气态产物氮气流。6.一种自空气中分离氮之方法,包括:在蒸馏塔内精馏空气以便自其中产生富含氮之塔顶馏出物及富含氧之液态塔底产物;液化由塔顶馏出物所组成之塔顶馏出物气流,对照气化废气流并自其中产生回流流而回流蒸馏塔及液体产物流;冷却第一部份的经压缩且纯化之空气流至适合于其精馏之温度以及部份冷却第二部份的经压缩且纯化之空气流;将第一部份的经压缩且纯化之空气流引入蒸馏塔中;经由以操作之效率,膨胀经部份温热之液流及第二部份的经压缩且纯化之空气流而产生至少一条冷冻(液)流;第一和第二部份的经压缩且纯化之空气与冷冻剂流间之间接交换热,藉以引入冷冻及容许产生液体产物流;其中冷却剂液流(系由具有较塔底产物者,较大之氮含量的第一部份,经压缩且纯化之空气流的液相所组成)亦与塔顶馏出物气流间接交换热并气化;在其与塔顶馏出物气流从事间接热交换前,将冷却剂液流膨胀;将冷却剂液流再压缩至蒸馏塔的塔压;及将冷却剂液流冷却至或接近露点温度,然后引入蒸馏塔中。7.如申请专利范围第6项之方法,其中:将塔顶馏出物(气)流冷凝,对照气化由液体塔底产物所组成之第二冷却剂液流,藉以在其气化后,自冷却剂流而形成废气流;及将该废气流部份温热,藉以产生经部份温热之气流。8.如申请专利范围第6项之方法,其中:将塔顶馏出物气流冷凝,对照气化由液体塔底产物所组成之第二冷却剂液流,藉以在其气化后,自冷却剂液流形成废气流;该废气流和第二部份的经压缩且纯化之空气,在予以膨胀后合并并予以部份温热而形成经部份温热之流。9.如申请专利范围第6项之方法,其中:将塔顶馏出物气流冷凝,对照气化由液体塔底产物所组成之第二冷却剂液流,藉以在其气化后,自冷却剂液流形成废气流;将该废气流部份温热;及将第二部份的经压缩且纯化之空气流,在予以膨胀后,与废气流合并而形成经部份温热之气流。图式简单说明:图1是用以进行依照本发明方法的装置之示意举例说明;图2是图1中所举例说明之装置的另种具体实施例之裂解图;及图3是图1中所举例说明之装置的更另外具体实施例裂解图。
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