低温分馏空气的方法和空气分馏设备的制造方法_3

文档序号:9629943阅读:来源:国知局
特别配置用于执行先前已解释的方法且具有相应的工具。
[0044] 参照示出空气分馈设备的附图将更详细地解释本发明,在此基础上解释根据本发 明的测量法。
【附图说明】 W45] 图1W示意性流程图形式示出空气分馈设备。
【具体实施方式】
[0046] 图1示出了空气分馈设备,基于图1阐述本发明的一个实施方案。将空气分馈设 备总称为100。
[0047] 在空气分馈设备100中,进料空气流a经由过滤器(无参考标号)抽入且通过主 空气压缩器1进行压缩。对应的压缩进料空流a被供应于预冷装置2中,其用冷水进行操 作且此处不再更详细解释。仍然称为a的预冷进料空气流在纯化装置3中被纯化。在纯化 装置3中,其通常包括一对交替操作的吸附器容器(分子筛吸附器),预冷供应空气流具有 大量的水和二氧化碳,但由于基本原理,不能完全从它中移除。 W48] 此处仍称为a的来自净化装置3下游的进料空气流被分成两个子流b和C。在主 热交换器4中的进料空气流a的压力水平上冷却子流b。子流C在后压缩机5中后压缩且 同样在主热交换器4中冷却,但仅在中间溫度水平上进行。在冷却到中间溫度水平后,该子 流C,或"满轮流"在此处通过縱满发电机6膨胀到子流b的压力水平,与子流b结合并供应 给下面将详细解释的蒸馈塔系统10的高压塔11中。
[0049] 在蒸馈塔系统10的高压塔11中,用经由子流b和C供应的进料空气形成富氧液体 塔底馈分和富氮气体塔顶馈分。富氧液体塔底馈分作为来自高压塔11的流d排出,部分用 作纯氣塔14 (见下面)的塔底蒸发器中的加热介质,且在各种情况下,W限定的比例供应给 到纯氣塔14的塔顶冷凝器、粗氣塔13的塔顶冷凝器中,且作为流e进入蒸馈塔系统10的 低压塔12中。粗氣塔13和纯氣塔14的塔顶冷凝器的蒸发室中的蒸发的流体作为流f同 样被转换进入低压塔12。
[0050] W流g形式的气态富氮塔顶产物可从高压塔11的塔顶排出,在主冷凝器15中液 化,其在高压塔11和低压塔12之间形成热交换连接,且被部分加载返回高压塔11且在低 压塔12中膨胀。
[0051] 液态富氮流i可从低压塔12的塔顶上的液体阻挡装置排出且从空气分馈设备100 作为液态氮产物输出。从低压塔12的塔顶排出的气态富氮流k通过主热交换器4且在低 压塔压力上作为氮产物提供。而且流1从低压塔12的上部区域排出,在主热交换器4中加 热后,在预加热设备2中用作"不纯"氮,或通过电子加热器加热后,被用于净化单元3中。
[0052] 富氧气态流m从低压塔12的较低区域排出,且同样在主热交换器4中加热后,作 为对应的氧产物提供。富氮流体n从高压塔11的上部区域排出,在主热交换器4中加热且 作为高压塔11的压力上的气态压缩氮提供。
[0053] 将注意到,当液体实际被冷凝在空气分馈设备100的低压塔12的塔底区域上时, 如图1所示,没有液体正常地从存在于运个蒸发室内的流体体积中排出。因为在所示的空 气分馈设备100中,氧仅W气态流m的形式从低压塔12的较低区域排出,但不是如已知的 内部压缩方法的液态氧,沸点高于氧的成分的富集因此可发生在低压塔的塔底。
[0054] 为了得到纯氣,流OW已知的氣转变或略低的氣转变从低压塔12排出且传送到已 提及的粗氣塔13中。在粗氣塔13的塔底上升的冷凝物W流P的形式累送回低压塔12。在 粗氣塔13的塔顶,未在塔顶冷凝器中冷凝的流体W流q的形式排出且被传送到纯氣塔14 中。在纯氣塔14中,使用如上所述的塔底蒸发器和同样如上所述的塔顶冷凝器获得液态氣 r。一定部分的流S离开纯氣塔且被吹送到大气中。
[0055] 将注意到,当流体实际在粗氣塔13和纯氣塔14的塔顶冷凝器中出现时,W与在低 压塔12的塔底相似的方式,或此处供应液体流,没有液体流被排出。如上所述的高沸点成 分的富集因此也可发生于此。图1未示出任何排出流体,如通常提供的,用于防止对应的富 集。
[0056] 因此如已重复解释的,本发明例如提出检验存在于对应的蒸发室内的流体体积 (为了它们的氣含量)和在超出特定值时执行适当的措施,对应的蒸发室特别意指低压塔 12的塔底、粗氣塔13的塔顶冷凝器和纯氣塔14的塔顶冷凝器中的蒸发室。
[0057] 在所示的实施例中,为了运个目的示出了流t和装置7。间歇性地从低压塔的蒸发 室内的流体体积中排出部分流t,其部分用于检验装置7中的氣含量。如已重复解释的,检 验例如可通过气相色谱法进行。不需要在原位进行检验,即不需要在空气分馈设备100本 身中进行,但为了外部装置内的氣含量,还可对从低压塔的蒸发室排出的部分提供检测。
【主权项】
1. 一种低温分馏空气的方法,其中以低温液体方式供应存在于空气分馏设备(100)的 蒸馏塔系统(10)中的蒸发室内的液体体积,且其中部分所述液体体积通过蒸发连续地转 换成气相,其中除了氧,所述低温液体包含沸点高于氧的成分,后者包括氙,其特征在于,所 述液体体积中的氙含量被确定且用作沸点高于所述液体体积内的氧的成分的富集的量度。2. 根据权利要求1所述的方法,其中基于所述液体体积中所确定的氙含量,确定沸点 高于氧的至少一种成分的含量。3. 根据权利要求1或2所述的方法,其中基于所述富集的测量,确定从所述液体体积中 以液体形式排出的至少一股流体的流速。4. 根据前面权利要求中任一项所述的方法,其中使用带有蒸馏塔系统(10)的空气分 馏设备(100),所述蒸馏塔系统包括高压塔(11)和低压塔(12)。5. 根据权利要求4所述的方法,其中确定氙含量的液体体积的蒸发室为主冷凝器(15) 的蒸发室,该主冷凝器在所述高压塔(11)和所述低压塔(12)之间提供热交换连接。6. 根据权利要求4或5所述的方法,其中使用带有粗氩塔(13)的空气分馏设备(100), 且所述确定氙含量的液体体积的蒸发室为粗氩塔(13)的塔顶冷凝器的蒸发室。7. 根据权利要求4到6中任一项所述的方法,其中使用带有纯氩塔(14)的空气分馏设 备,且所述确定氙含量的液体体积的蒸发室为所述纯氩塔(14)的塔顶冷凝器的蒸发室。8. 根据权利要求4到7中任一项所述的方法,其中从所述高压塔(11)以液体形式排出 的流体形成所述低温液体,且然后被传送到所述蒸发室中。9. 根据上面权利要求中任一项所述的方法,其中使用带有蒸馏塔系统(10)的空气分 馏设备(100),该蒸馏塔系统包括氪/氙富集塔,其中所述确定氙含量的液体体积的蒸发室 为氪/氙富集塔底的蒸发室。10. 根据权利要求9所述的方法,其中进一步确定所述蒸发室内至少一种烃的含量,使 其与所述氙含量相关且被用作所述空气分馏设备(100)中被分馏空气的纯度的量度。11. 根据权利要求9或10所述的方法,其中进一步确定所述蒸发室内二氧化碳和/或 一氧化二氮的含量,使其与所述氙含量相关且被用于确定所述空气分馏设备(100)的至少 一个空气净化设备的功能。12. 根据前面权利要求中任一项所述的方法,其中部分液体体积被连续或间歇性地排 出所述蒸发室,该部分液体体积对应于用于得到所述低温液体的空气体积的〇. 1到1%。13. 根据权利要求12所述的方法,其中所述从蒸发室连续或间歇性地排出的部分液体 体积是基于氙含量来调节的。14. 根据前面权利要求中任一项所述的方法,其中所述氙含量是通过气相色谱法、特别 是使用电导检测器来确定的。15. -种空气分馏设备(100),其配置用于所述蒸馏塔系统(10)中空气的低温分馏,且 具有配置用于通过低温液体供给存在于所述蒸馏塔系统(10)的蒸汽室内的液体体积且用 于通过蒸发连续地将部分液体体积转换为所述气相的装置,其中除了氧,所述低温液体包 含沸点高于氧的成分,该成分包括氙,其特征在于,所提供的装置配置用于确定所述液体体 积中的氙含量且用其作为沸点高于液体体积内氧的成分的富集的量度。
【专利摘要】本发明涉及一种低温分馏空气的方法,其中以低温液体方式供应存在于空气分馏设备(100)的蒸馏塔系统(10)中的蒸发室内的液体体积,且其中部分液体体积通过蒸发连续地转换成气相,其中除了氧,低温液体包含沸点高于氧的成分,后者包括氙。低温液体中的氙含量被确定且用作任意沸点高于液体体积内的氧的成分的富集的量度。本发明还提供相应的空气分馏设备。
【IPC分类】F25J3/04
【公开号】CN105387684
【申请号】CN201510708865
【发明人】M·迈林格
【申请人】林德股份公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年9月1日
【公告号】EP2993432A1, US20160061520
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