BE644230A

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Publication number: BE644230A
Application number: BE644230A
Authority: BE
Priority date: 1963-02-25
Filing date: 1964-02-24
Publication date: 1964-06-15

Description


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 la Société 1 1lITÁOW:, LTD., z l-chome, KU'W:1Oob1t Ch110da-n, 1'okyo, Japon, 
La présente invention a   pour   objet des installation$ de rectification du type pouvant être utilisa, par exemple, dans la   séparation   d'air sous basse   pression   et comprenant deux colonnes de rectification fonctionnant respectivement   sous   une   bosse   pression et sous une pression   intermédiaire   L'in- vention a plus   particulièrement   pour objet des installations de rectification du type décrit,   où   les deux colonnes sont construites séparément l'une de l'autre. 



   Dans la plupart des   installations   de rectification du type décrit, les deux colonnes de   rectification   sont   réalisée*   en une seule unité, la colonne de basse pression étant placée 
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 au-dessus de la colonne à pression interaediaire, tandis qu'un 

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 échaneeur de chaleur est intercalé entre oea colonnes  en vue de refroidir la partie supérieure de la colonne   inférieure   au Moyen du distillât   recueilli   eu fond de la colonne   supérieure*     Toutefois,   ce système combiné implique certains inconvénients du point de vue structurel, en particulier lorsqu'il faut en- visager de grandes   capacités.   



   Le système spécifique à colonnes faisant l'objet de la   présente   invention   comprend   une colonne de rectification à 
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 basse preuoion et une colonne de rectification à pression in- termédiaire, ces deux colonnes étant construites sur des ton- dations séparéai l'une de l'autre, tandis qu'un échangeur de chaleur est prévu au-dessus de la colonne à pression informe"' diaires Avec cette disposition, on tome un système de recycla* ge entre le fond de la colonne à basse pression et l'eohangeur de chaleur pruvu au-dessus de la colonne à pression intermédiei'- re, ainsi que le distillât recueilli au fond de la colonne à bas- 
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 se pression ;

   de mtwal si le système est pr6vu pour une sépara- tion d'air, on pompe de l'oxygène liquide vers   l'échangeur   de chaleur, afin de fournir du froid à la colonne intermédiaire* Ce système présente de nombreux   avantagea,   en ce   sens   que les colonnes de rectification ont des longueurs verticales rela- 
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 tive .icnt tout en ayuzt un plus grand nombre de pla- touuxt tnlhlia que les colonnea peuvent être construites avec deu résistances structurelles relativement   limitées,   permettant de réduire les frais de fabrication. 



   La présente invention, se rapportant aux installations de 
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 rectification du type comprenant le système décrit 01-dtsbust &pour but d'assurer un fonctionnement stable de l'installa- tion, dlvnèliover la pureté des produite gazeux et de faciliter le contrôle du fonctionnement de l'installation* 
Ces différents objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, de la présente invention, ressortiront de 
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 10 description ci-après, en ine référant au dessin en annexe, 

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 représentants schématiquement une forme de réalisation de l'in- 
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 vention, appliquée à une insta13.!'t1on de séparation d'air. 



  Dans le dessin, le chiffre de   référence   2 désigne une 
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 colonne de rectification z basse pression, tandis que le chif- fre 1 désigne une colonne de rectification à pression intermé-   diaire,   où de   l'air   préalablement refroidi à une température   sensiblement   basse est introduit, par la conduite 3, de façon à être plus ou moins séparé en ses composants. Au sommet de 
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 lu colonie à pression intermédiaire 11 est prévu un éenangeur de chaleur 4, auquel le   composant     séparé   au fond de la colon- ne à   base   pression 2 est   recycla   comme milieu de refroidisse- 
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 munt pour le colonne à pression intermédiaire 1.

   J)t,1J lors,   l'air   introduit par la conduite 3 dans la   colonne   1 se dépose 
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 au fond de cette dernière sous forme dluir liquide riche en oxygène, tout en séparant de l'azote, que l'on recueille dans la   partie     supérieure   de la   colonne.   Le chiffre de   référence   désigne une conduite d'air liquide, 6, une conduite d'azote gazeux et 7, une conduite   d'azote   liquide. Ces conduites com- portent   respectivement   des soupapes de   dolente   8, 9 et 10, de façon que la pression des fluides soit réduite lors du passage par les conduites respectives, avant de pénétrer dans la colonne à basse pression, pour y former un fluide en re- flux.

   Ces composants, introduits dans la colonne à basse 
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 pression, y sont séparés en azote et en oxygène. L'axote est retiré du sommet de la colonne par une conduite 11 et   l'oxy'-   
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 Cè.,riet recueilli sous forme liquide au fond de la colonne, est amené à l'écluintjôur de chaleur 4, prévu au sommet de la colon- ne à pression Intermédiaire 1, au n'oyan d'une conduite 12, comprenant un groupe de pompage 15 . lhxyrène liquide, 11i..ené à liéchanleur de chaleur 4 par la conduite 12, s'écoule le long.

   deI) psrois intérieures detubes disposés verticalement dans l'échenoeur do chaleur, pour s'accumuler dans la chambre 

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 inférieure 24 de ce dernier* En   descendant   le long des parois des tubes, l'oxygène liquide est chauffé par l'azote contenu dans la colonne à pression   Intermédiaire    pour être transformé, en majeure partie, en oxygène gazeux, dirigé par une conduite   14   dans la partie inférieure de la colonne à basse pression, tout en y formant un flux ascendant de gaz.   L'oxygène   liquide, re- cueilli dans la chambre inférieure 24 de l'échangeur de chaleur 
4, est dirigé, par une conduite   15,   dans un séparateur gaz- liquide   16,   de façon à être divisé davantage en formes gazeuse et liquide.

   L'oxygène liquide, obtenu comme produit gazeux, est soutiré du fond du séparateur 16, au moyen d'une conduite 
17, tandis que l'oxygène   gazeux.   séparé dans le séparateur gaz-liquide, est   dirigé,   par une conduite 18, dans le fond de la colonne à basse pression 2.   On   prévoit un échangeur de chaleur 19, afin d'évaporer l'oxygène liquide, qui y est diri- gé à partir du séparateur gaz-liquide 16 par la conduite 17, au moyen de la chaleur de l'azote soutiré de la colonne   à   pression intermédiaire 1, dans   l'échaneur   de chaleur   19,   par la conduite 6. 



   Le chiffre de référence 20 désigne un séparateur gaz-li- quide éliminant la composant liquide de l'influent venant do l'échangeur de chaleur 19, par la conduite 21, tout en éva-   cuant   l'autre composant gazeux par la conduite 22. 



   Comme décrit ci-dessus,   l'installation   de séparation d'air suivant la présente invention comprend un séparateur   gaz-li-   quide 16, prévu dans le système pour l'extraction du produit oxygéné   venant   de la chambre 24 de   l'éohangeur   de chaleur,   1' oxygène   étant soutiré du fond du séparateur 16, tandis que le   compostait   gazeux on est recyclé vers la colonne à basse pression 2.

   A ce propos, il est souhaitable que l'échangeur de chaleur 4, prévu au sommet de la colonne à pression inter- médiaire, soit maintenu   daru    un état de fonctionnement stable, 

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 dl,firis lequel l'oxygène liquida 01600ule le long des paroi. int4- ieures des tubes, formant ainsi, sur ces dernières, de zinc  couchée annulaires, tandis que le gaz évaporé   a*élève   au cen- tre des tubes, C'est pourquoi, il convient de   contrôlée,     d'un*   manière appropriée, la vitesse d'alimentation de   l'oxygène   li- 
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 quide vers Ilèchangour de chaleur 4, par la conduite 12. de marne que l'état d'écoulement de l'oxygène liquide soutiré 4e la chambre de liquide 24.

   En d'autres fermée l' alimontAt1oA en   oxygène   liquide par la conduite   12   doit toujours rester   constante,   au même titre que la sortie   d'oxygène   liquide   par   
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 la conduite 1># L'observance ds cou conditions a toujours été très   difficile,   en particulier lorsque le   système   est   soumis   à   certaines     perturbations,   par exemple par suite des   variation*   dons le débit d'oxygène requis* 
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 Soutefoiâ, suivant la présente invention,

   on comprendra que l'on peut aisément adopter ces fluctuations en prévoyant un séparateur gcz-liquide 169 surs exercer d'effets néfastes sur le fonctionnement de toute l'intttallation de rectification, tout en   assurant   son   fonctionnement   stable En outre, on peut aisément contrôler le système, où l'on traite de l'oxygène liquide. en utilisant, avec le séparateur gaz-liquide 16, une jauge de niveau   appropriée,     comme   représenté en 23.

   Lorsque l'écoulement   d'oxygène   liquide dans la conduite 15 venant du 
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 fond de la chambre Z4 de l'éch±t.11,f5eur de chaleur comprend une certaine quantité d'oxygène sous forme gazeuse et lorsqu'on laisse ce dernier pénétrer, dans cet état, dans le système de le produit   oxygène   
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 produit ox;yéné, ,6"Ltenu finalement n'aura qu'une pureté limi-   tée,     étant   donné que l'oxygène gazeux a une pureté   inférieure   à celle de l'oxygène liquide.

   On peut également éviter cet inconvénient en prévoyant un séparateur   gaz-liquide,   suivant la présente invention, ce   sépara-beur   permettant uniquement l'accès d'oxygène sous forme parfaitement liquide dans le   @   

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 système de produit oX1fd. aaéllorwxt ainsi la pureté du produit   oxygéné   obtenu   finalement   
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 s&TSNaiGjaxoK  Installation:

   de rct1fieatit oo.#,pil:'iUWD.\ un* première oolon- lm (le rectification fonctioaa&nt nous ute pft8a1oa "lat1TG¯1 élevda en vue de la séparation brute de  oompoaant8, cette colonne comportant  à son semait, un doheJ:\é5,8u.r de chaleux- ..euro' un refroidissement,. une deuxième colonne de r titiottltab due laquelle les composants séparés dans cette première eolûane d* reotit1ecat:

  .iQI1 scrnt introduits sous une pression réduite par des soupapes respectives de détente tout en   séparant     davantage     ce      composants   en utilisant la   différence entre     le$   pointe d'ébulli- 
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 tlon dans les dit11o.t. recueillis dans la partie supérieure et dans. la partie   inférieure   de la deuxième   colonne,   de même qu'un   séparateur   gaz-liquide   prévu   dams la conduite de sortie des 
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 eompoeajits du produit ven=t de cet échangeur de chaleur prévu au $x:u:

  1.met de cette première colonne de rectification, le système étant prévu de telle sorte que le   distillât,   recueilli dans la 
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 partie inf'rieure de cette deuxième colonne de reetîticatîont soit amené dcna cet êellbeur de chaleur pour y servir de milieu de- ni1:!oidiS"se. ;ent et en ttre ensuite retiré sous forme d'un 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

composant du produit devant être amené dans ce séparateur gaz- liquide, le composent 'Liquide, séparé dans ce séparateur gaz- liquide, étant extrait sous forme d'un produit, tandis que le composant gazeux*, qui y est séparé, est recyclé vers cette deuxième colonne de rectification. **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **.