CS267631B1 - Rektifikační kolona - Google Patents

Abstract

Rektifikační kolona k dělení vzdu- , ohu za nízkýoh teplot, která sestává z tlakového plážtě a vložky s rektifikačními patry s obvodovým tokem, jejímž prinoipem Je to, že uvnitř duěe vložky je uspořádán odlučovač plynné a kapalné fáze přiváděného vzduchu tak, že prostor odloučené kapalné fáze v odlučovači jo propojen přes hydraulioký uzávěr s prostorem nad nástřikovým rektifikačnim patrem. Prostor plynné fáze v odlučovači jo přitom propojen s prostorem pod nástřikovým nebo nižším rektifil^ačním patrem.

Description

Předmět vynálezu se týká rektifikační kolony k dělení vzduchu rektifikaci za nízkých teplot.

V zařízeních na nízkoteplotní dělení vzduchu je komprimovaný vzduch, ochlazený pod teplotu sytosti, dělen rektifikaci v rektifikaěníoh kolonách. Dosavadní tlakové rektifikační kolony sestávají z tlakového pláště, který bývá dimensován na přetlak 0,6 MPa a z vložky s rektifikačními patry. Často jsou používána sítová rektifikační patra s obvodovým tokem kapaliny. Dle stávajícího konstrukčního řešení tlakových rektifikačníoh kolon bývají veškerá přívodní potrubí ochlazeného a zkondenzovaného tlakového vzduohu rozmístěna do prostoru pod rektifikační vložkou, kde spodní klenuté dno tlakového pláště vytváří sborník kapaliny stékající z rektifikačních pater. Do tohoto prostoru bývá zaústěno i potrubí seškrceného ochlazeného vzduchu, který je směsí kapalné a plynné fáze. Toto konstrukční řešení má však vážné nevýhody. V prostoru pod rektifikační vložkou dochází totiž k odloučení kapalné fáze od fáze plynné a dochází tak ke snižování refluxního poměru na spodních rektifikačních patrech tlakové kolony. V důsledku toho je nutná instalace většího počtu pater v koloně.

Tyto nevýhody odstraňuje rektifikační kolona k dělení vzduchu za nízkých teplot sestávající z tlakového pláště a vložky s rektifikačními patry s obvodovým tokem podle vynálezu, který je charakterizován tím, že uvnitř duše vložky je uspořádán odlučovač plynné a kapalné fáze přiváděného vzduchu tak, že prostor odloučené kapalné fáze v odlučovači je propojen přes hydraulický uzávěr s prostorem nad nástřikovým rektifikačním patrem. Prostor plynné fáze v odlučovači je přitom propojen s prostorem pod nástřikovým nebo nižším rektifikačním patrem.

Hlavní výhoda rektifikační kolony podle vynálezu tkví v tom, že jednoduchým konstrukčním uspořádáním umožňuje dosáhnout snížení počtu rektifikačních pater potřebných pro dosažení dané výtěžnosti produktů a tím i snížení materiálové náročnosti.

Příkladné řešení rektifikační kolony podle vynálezu je patrné z obrázku, na kterém je zjednodušeně zakreslena tlaková rektifikační kolona zařízení na dělení vzduchu. Tlakový plášť rektifikační kolony sestává z válcového pláště J_, který je uzavřen dolním dnem 2 a horním dnem 2.» Do pláště _1_ je upevněna vložka 4, ve které jsou rozmístěna rektifikační patra s obvodovým tokem. Do kolony je zaústěn přívod 2 plynného vzduchu a přívod 8 parokapalinné směsi vzduchu. Z hlavy kolony odchází v plynném stavu dusík hrdlem 11 a kapalný dusík vytvářející zpětný tok se do kolony vrací potrubím 10 zpětného toku. Z paty kolony je odváděn dolní produkt rektifikace, kterým je bohatá kapalina, potrubím £ dolního produktu. V duši £ vložky 4 je vytvořen odlučovač 6 pomocí klenutých den 12, 13. Do odlučovače 6 Je propojen přívod parokapalinné směsi vzduchu. V odlučovači 6 pak dochází k rozdělení přiváděného vzduchu na fázi plynnou a fázi kapalnou. Prostor odloučené kapalné fáze v odlučovači £ je propojen přes hydraulický uzávěr 19 a otvory 15 pro kapalinu, vytvořenými v duši £, s prostorem 17 nad nástřikovým rektifikačním patrem 20, zatímco prostor odloučené plynné fáze Je propojen s prostorem 18 pod třetím rektifikačním patrem. Nástřikové rektifikační patro 20 Je čtvrté rektifikační patro ve vložce 4, přičemž první patro Je umístěno nejníže. Odloučená plynná fáze proudí z odlučovače 6 trubkou 14 a pak otvory 16 pro páru, které Jsou vytvořeny v duši pod třetí patro. Podle konkrétních podmínek rektifikace může být nástřikovým patrem patro nižší, nebo vyšší. Konstrukční řešení rektifikační kolony podle vynálezu umožňuje minimalizovat počet potřebných rektifikačních pater a tím i snížit spotřebu energie v důsledku nižšího hydraulického odporu celé kolony.

Rektifikační kolona podle vynálezu nalezne uplatnění především v zařízení na výrobu kapalného kyslíku a dusíku, kde je do tlakové kolony přiváděna jedna část vzduchu ve stavu směsi parní a kapalné fáze a zbývající část vzduchu ve stavu syté nebo přehřáté páry.

Claims (2)

1. Rektifikační kolona k dělená vzduchu za nízkých teplot sestávající z tlakového pláš— tě a vložky s rektifikačními patry s obvodovým tokem, vyznačující se tám, že uvnitř duše (5) vložky (4) Je uspořádán odlučovač plynné a kapalné fáze přiváděného vzduchu tak, že prostor odloučené kapalné fáze v odlučovači Je propojen přes hydraulický uzávěr (19) s prostorem (17) nad nástřikovým rektifikaSním patrem (20).

2. Rektifikační kolona podle bodu 1., vyznaěujáoá se tám, že prostor plynné fáze v odlučovači Je propojen s prostorem (18) pod. nástřikovým nebo nižším rektifikaěním patrem (21).