CS249928B1

CS249928B1 - Raw argon treatment plant

Info

Publication number: CS249928B1
Application number: CS186284A
Authority: CS
Inventors: Ivan Gajdos
Original assignee: Ivan Gajdos
Priority date: 1984-03-15
Filing date: 1984-03-15
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Podstata zariadenia spočívá v tom, že pozostáva zo zásobníka kvapalného surového argonu zapojeného na rektifikačnú kolónu so skvapalňovačom a zásobníkom upravené ho argonu. Vynález može byť využitý vo všetkých výrobniach surového argónu, najma v metalurgických a chemických kombinátoch.The essence of the device is that it consists of a reservoir of liquid raw argon connected to a rectification column with a liquefier and a reservoir of treated argon. The invention can be used in all raw argon production plants, especially in metallurgical and chemical plants.

Description

Vynález sa týká zariadenia na úpravu surového argonu, ktorý je vyrobený v kvapalnom skupenstve a obsahuje od 0,5 do 5 % kyslíka. Výroba argonu v zariadeniach na delenie vzduchu pri nízkých teplotách je charakteristická přísnými požiadavkami na obsah kyslíka v argóne.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for treating crude argon which is produced in a liquid state and contains from 0.5 to 5% oxygen. The production of argon in low temperature air separation plants is characterized by stringent oxygen requirements in argon.

Na dodatočné čistenie surového argonu od kyslíka sa doteraz používá čistiaca stanica, v ktorej sa kyslík zlučuje s prídavkom vodíka na katalyzátore pri zvýsenej teplote za vzniku vody, ktorá sa odlúči v odlučovačoch a vyčištěný argon sa vysuší v sušiči. Kyslík z argonu sa odstraňuje tiež v zeolitových adsorbéroch pri nízkých teplotách.To further purify the crude argon from oxygen, a purification station has been used so far, in which oxygen is combined with the addition of hydrogen on the catalyst at elevated temperature to form water which separates in the separators and the purified argon is dried in a dryer. Oxygen from argon is also removed in zeolite adsorbers at low temperatures.

Nevýhodou čistiacej stanice na odstraňovanie kyslíka vodíkom sú hlavně vysoké náklady na výstavbu, ktoré dosahujú niekolko desiatok miliónov korán.The disadvantage of a purification station for the removal of oxygen by hydrogen is mainly the high construction costs, which amount to several tens of millions of Koran.

Velkou nevýhodou je potřeba výroby čistého vodíka, ktorý je pre svoje vysoko výbušné vlastnosti zdrojom nebezpečenstva výbuchu, alebo požiaru.A major disadvantage is the need to produce pure hydrogen, which, because of its highly explosive properties, is a source of explosion or fire hazard.

K nevýhodám patří vysoká náročnost' na použité materiály, přístrojová, regulačnú, vysušovaciu a stlačovaciu techniku.The disadvantages include high demands on the materials used, instrumentation, control, drying and compression technology.

Nevýhodou odstráňovania kyslíka v zeolitových adsorbéroch je energetická náročnost tohoto sposobu čistenia, malá účinnosť čistenia a vysoké nároky na použité materiály.The disadvantage of oxygen removal in zeolite adsorbers is the energy consumption of this type of cleaning, low cleaning efficiency and high demands on the materials used.

Uvedené nevýhody odstráňuje a problém rieši zariadenie na úpravu surového argonu podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že pozostáva zo zásobníka kvapalného surového argónu, vybaveného vedením zaústěným do rektifikačnej kolony, vybavenej vedením přívodu chladného média do vyparovacieho hadu, vedením výtoku kvapalného kyslíka a vedením vývodu plynného upraveného argónu do skvapalňovača s vedením výtoku skvapalneného argónu do zásobníka vybaveného vedením výfuku plynného dusíka a argónu, odparovačom a vedením výtoku skvapalneného argónu do zásobníka s odparovačom a s vedením pre dodávku upraveného plynného argónu do spotřeby, pričom zásobníky sú vybavené vedením vzájomného prepojenla.The above-mentioned disadvantages are overcome and the problem is solved by a raw argon treatment plant according to the invention, which consists of a liquid argon reservoir equipped with a line leading to a rectification column, equipped with a cooling medium inlet to the evaporation coil, liquid oxygen line and a treated argon gas outlet to a liquefied argon line to a conduit equipped with nitrogen and argon gas outlet lines, a vaporizer and a liquefied argon outlet line to the evaporator container, and a conduit for supplying the treated argon gas to consumption, the containers being connected to each other.

Výhody vynálezu oproti jestvujúcemu stavu techniky, oproti používaným spósobom dodatečného čistenia argónu spočívajú v tom, že je možné podstatné znížiť póvodný obsah kyslíka v surovom argóne.The advantages of the invention over the prior art, compared to the methods used for post-purification of argon, are that it is possible to substantially reduce the original oxygen content of the crude argon.

Velkou výhodou je nízká náročnosť na investície, a to, že nie je nutné vyrábať a používat výbušný vodík.The big advantage is the low investment intensity and the fact that it is not necessary to produce and use explosive hydrogen.

K výhodám patří aj to, že nie je nutné instaloval, špeciálnu meraciu, regulačnú, vysušovaciu a stlačovaciu techniku a jednoduchost manipulácii pri úpravě surového argónu.Advantages include the fact that there is no need to install, special measurement, control, drying and compression techniques and the ease of handling of crude argon treatment.

Ďalšou výhodou je, že vo výrobní kyslíka sa obyčajne nachádza prebytok kvapalného dusíka, ktorý je vhodný na úsporné skvapalnenie argonu, pričom odpařený dusík zo skvapalňovača sa výhodné využije v technológii výroby kyslíka a dusíka, čím sa zniži energetická náročnosť úpravy na minimum.A further advantage is that in the production oxygen there is usually an excess of liquid nitrogen, which is suitable for the economical liquefaction of argon, while the vaporized nitrogen from the liquefier is advantageously utilized in the oxygen and nitrogen production technology, thereby minimizing the energy consumption of the treatment.

Příklad uskutočnenia zariadenia podlá vynálezu je znázorněný na priloženom výkrese. Zariadenie pozostáva zo zásobníka 1 kvapalného surového argónu vybaveného vedením 2 zaústěným do rektifikačnej kolony 3 vybavenej vedením 4 přívodu chladného média do vyparovacieho hadu, vedením 5 výtoku kvapalného kyslíka a vedením 6 vývodu plynného upraveného argónu do skvapalňovača 7 vybaveného vedením 8 přívodu ochladzovacieho média a vedením 9 výtoku skvapalneného argónu do zásobníka 10 vybaveného vedením 11 výfuku plynného dusíka a argónu, odparovačom 12 a vedením 13 výtoku skvapalneného argónu do zásobníka 14 s odparovačom 15 a s vedením 16 pre dodávku upraveného· plynného argónu do spotřeby, pričom zásobníky 1 a 10 sú vybavené vedením 17 vzájomného prepojenia.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the attached drawing. The apparatus consists of a liquid crude argon reservoir 1 equipped with a conduit 2 leading to a rectification column 3 equipped with a conduit 4 for cooling liquid to the evaporation coil, conduit 5 for liquid oxygen outlet and conduit 6 for treated argon gas to a liquefier 7 equipped with conduit 8 an effluent argon outlet to a reservoir 10 equipped with a nitrogen and argon gas outlet line 11, an evaporator 12, and a condensation argon effluent line 13 into a reservoir 14 with a vaporizer 15 and a conduit 16 for delivering treated argon gas to consumption, the reservoirs 1 and 10 being equipped with a conduit 17 interconnection.

Póvodný obsah kyslíka v surovom argóne je možné znížiť na 0,1 °/o. Na skvapalnenie argónu v skvapalňovači 7 sa používá kvapalný dusík a do vyparovacieho hadu cez vedenie 4 je vhodný chladný dusík. Tieto plyny sú produkované zariadením na delenie vzduchu. Chladný dusík vystupujúci zo skvapalňovača 7 s teplotou —175 °C je zavedený do surového dusíka před studený koniec regenerátorov zariadenia na delenie vzduchu, kde sa využije jeho chlad a čistiaca schopnost. Toto opatrenie znižuje podstatné energetická náročnosť úpravy surového argónu.The original oxygen content of crude argon can be reduced to 0.1%. Liquid nitrogen is used to liquefy argon in liquefier 7 and cool nitrogen is suitable for the evaporation coil through line 4. These gases are produced by an air separation device. The cold nitrogen exiting the liquefier 7 at a temperature of -175 ° C is introduced into the raw nitrogen before the cold end of the regenerators of the air separation device, utilizing its cold and cleaning ability. This measure reduces the substantial energy consumption of crude argon treatment.

Vynález móže byť využitý vo všetkých výrobniach surového argónu, najma v metalurgických a chemických kombinátoch.The invention can be used in all crude argon plants, in particular in metallurgical and chemical combinations.

Claims

249328 FREDMET Crude Argon Treatment Plant, comprising a reservoir (1) of liquid crude argon provided with a conduit (2) extending into a rectification column (3) provided with a conduit (4) for supplying cold medium to the evaporator coil, a liquid oxygen discharge conduit (5) and a gaseous argon gas outlet conduit (6) to a liquefier (7) equipped with a coolant supply line (8) and a liquid-filled argon conduit (9) (10) equipped with a conduit (11) for exhausting gaseous nitrogen and argon, an evaporator (12) and a conduit (13) of liquefied argon to a vaporizer (14) with an evaporator (15) and a conduit (16) supplying the treated argon gas to the supply, wherein the reservoirs (1) and (10) are interconnected (17). 1 sheet of drawings