Молекулярная

Рис. 40. Схема узла ректификации ВРУ для получения кислорода


Использование низкотемпературного отбросного азота для охлаждения азотной флегмы позволяет снизить температуру жидкости перед дросселированием на 10 — 12 К, что приводит к уменьшению количества газообразного азота на входе в верхнюю ректификационную колонну и, как следствие, к улучшению условий ректификации в ней. Охлаждение жидкого кислорода перед насосом до температуры 87 — 88 К, необходимое для предотвращения явления кавитации (образования в жидкости полостей, заполненных газом, паром или их смесью), обеспечивается предварительно охлажденной и сдросселированной кубовой жидкостью.
Охлаждение потоков жидкости между колоннами позволяет уменьшить количество ректификационных тарелок, что приводит к сокращению габари тов блока разделения и металлоемкости узла ректификации, снижению теплопритоков через изоляцию и, соответственно, удельного расхода энергии.
В такой схеме степень извлечения технического кислорода с концентрацией 99,7 % об. составляет 18,5 — 19,5 %.


122

3. 
   Схемы узла ректификации ВРУ для получения азота
   

Базой при разработке узла ректификации большинства ВРУ для получения азота служит аппарат однократной ректификации, включающий ректификационную колонну и установленный над ней конденсатор- испаритель, а также охладители на потоках жидкости.
Схема (рис. 41) включает ректификационную колонну 1, конденсатор 2 и два охладителя: кубовой жидкости 3 и продукционного азота 4.





Рис. 41. Схема колонны однократной ректификации для получения
азота


Охлаждение продукционного азота перед его подачей потребителю осуществляется частью этого же азота, которая дросселируется, испаряется в охладителе 4 и направляется в линию отбросного газа.
Применение одноколонного аппарата существенно уменьшает габариты блока разделения и теплопритоки через изоляцию. Степень извлечения жидкого азота в такой схеме не превышает 17 — 19 %.

4. 
   Схемы узла ректификации ВРУ для одновременного получения Ог и N2
   

Выбор схемы узла ректификации ВРУ для одновременного получения кислорода и азота определяется как отношением А/К, так и криогенным циклом установки.
В случаях, когда А/К < 0,5, т.е. количество азота весьма незначительно и не превышает 0,1 кмоль/кмоль, обычно применяется стандартный аппарат


123




двукратной ректификации для получения кислорода с дополнительной колонной чистого азота.
Такая схема позволяет получать чистый азот на действующих ВРУ для получения кислорода без существенной модернизации оборудования, так как не требует увеличения габаритов нижней и верхней колонн и не приводит к ощутимому возрастанию теплопритоков к блоку разделения.
Схема (рис. 42) включает нижнюю ректификационную колонну 1, верхнюю ректификационную колонну 2, конденсатор-испаритель 3, колонну чистого азота 4, конденсатор колонны чистого азота 5 и три охладителя: азотной флегмы 6, кубовой жидкости 7 и жидкого кислорода 8.