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來源: 發(fā)布時間:2024-07-27

    本發(fā)明涉及用于從空氣分離設備回收稀有氣體諸如氖氣、氦氣、氙氣和氪氣的系統(tǒng)和方法,更具體地講,涉及用于回收氖氣和其它不可冷凝氣體的集成回收系統(tǒng)和方法,該回收系統(tǒng)包括按與冷凝器-再沸器可操作地關聯來布置并且完全集成在空氣分離單元內的不s可冷凝物汽提塔?;厥盏拇帜收魵饬靼笥诩s50%摩爾份數的氖氣,整體氖氣回收率大于約95%。背景技術:低溫空氣分離單元(asu)通常被設計、構造和操作為滿足一個或多個用戶客戶的基本負荷產品構成需求/要求,并且任選地滿足本地或商家的液體產品市場需求。產品構成要求通常包括目標量的高壓氣態(tài)氧以及其它初級聯產品,諸如氣態(tài)氮、液氧、液氮和/或液氬。通常部分地基于所選擇的設計條件來設計和操作空氣分離單元,這些設計條件包括典型的日間環(huán)境條件以及可用的公用設施/供電成本和條件。盡管諸如氖氣、氙氣、氪氣和氦氣之類的稀有氣體在空氣中存在的量非常小,但能夠借助于產生包含目標稀有氣體的粗物流的稀有氣體回收系統(tǒng)將這些稀有氣體從低溫空氣分離單元中提取出來。因為空氣中稀有氣體的濃度低,所以通常并未將對這些稀有氣體聯產品的回收設計在空氣分離單元的產品構成要求中。無腐蝕性,可使用通用材料。遼寧Ne氖多少立方

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    因此對空氣分離單元10中其它產品構成物的分離和回收的影響小。在許多方面,圖8的實施方案與圖7所示的實施方案相當相似,對應的元件和物流具有對應的附圖標號,但在圖8中以600序列標號,在圖7中以500系列標號。例如,圖7中由附圖標號522、525、544、545、546、548、549和550**的項目分別與圖8中由附圖標記號622、625、644、645、646、648、649和650**的項目相同或相似。圖7的實施方案與圖8的實施方案之間的主要差異在于來自空氣分離單元的氮氣過冷器的釜沸騰流被來自空氣分離單元10的氬冷凝器78的釜沸騰流622替代。此外。由雙級回流冷凝器-再沸器620產生的沸騰流625被引導至相分離器670,所得蒸氣流671和液體流672被返回到空氣分離單元10的低壓塔74的中間位置。實施例對于本發(fā)明的回收氖氣的系統(tǒng)和方法的各種實施方案,使用各種空氣分離單元操作模型來進行多個工藝模擬以表征:(i)氖氣和其他稀有氣體的回收;(ii)粗氖蒸氣流的組成;以及(iii)來自蒸餾塔體系的氮的凈損失;當使用上述和相關附圖中所示的氖氣回收系統(tǒng)和方法來操作空氣分離單元時。表1示出了針對參考圖2描述的氖氣回收系統(tǒng)和相關聯方法的基于計算機的工藝模擬的結果。如表1所示。北京液態(tài)氖氣多少升氖氣不易燃燒,但在高溫高壓條件下可能與某些物質發(fā)生反應,產生有毒或有害氣體。

    并且因此稀有氣體回收系統(tǒng)常常并未完全集成到空氣分離單元中。例如,通過使來自低溫空氣分離單元的含氖流通過氖氣凈化機組,可在空氣的低溫蒸餾過程中回收氖氣,該氖氣凈化機組可包括產生粗氖產物的不可冷凝物汽提塔和非低溫變壓吸附系統(tǒng)。然后將粗氖產物傳遞到氖氣精煉廠,在那里通過除去氦氣和氫氣來處理粗氖氣流以產生精制的氖氣產品。例如,氖氣回收系統(tǒng)具有約80%的中等氖氣回收率,因為進料至下游氖氣汽提塔的含氖流來自于主冷凝器-再沸器的不可冷凝排放流。原本將用作低壓塔中的液體回流的液體流的如此***的缺失對其它產品構成物的分離和回收產生了不利影響。此外,如此低氖氣濃度(即,1333ppm)粗產物將在壓縮功率和液氮使用方面導致以更高的相關操作成本來產生的精制氖氣產品。粗氖蒸氣流中的氖氣濃度在約%時也相對較低,并且回收系統(tǒng)*適用于具有污濁盤架液體抽出的空氣分離單元,其中進料至低壓塔的液體回流從高壓塔的中間位置取出。需要的是一種稀有氣體或不可冷凝氣體回收系統(tǒng),這種系統(tǒng)可產生包含大于約50%摩爾份數的氖氣的粗氖蒸氣流,并且展示大于約95%的總體氖氣回收率,與此同時消耗少的液氮并且對空氣分離單元中其它產品構成物的回收的影響小。

    然后將來自熱渦輪膨脹機的經膨脹氣流或排氣流引導至雙塔或多塔低溫空氣蒸餾塔系統(tǒng)中的低壓塔。因此直接向低壓塔賦予由該排氣流的膨脹所形成的冷卻或補充制冷,從而減輕主換熱器的一些冷卻負荷。在包括高壓塔72和低壓塔74的蒸餾塔系統(tǒng)70內分離進料空氣流的上述組分(即,氧氣、氮氣和氬氣)。應當理解,如果氬氣是來自空氣分離單元10的必要產物。則氬塔76和氬冷凝器78可結合到蒸餾塔系統(tǒng)70中。高壓塔72通常在約20巴(a)至約60巴(a)之間的范圍內操作,而低壓塔74在約(a)至約(a)之間的壓力下操作。高壓塔72和低壓塔74以熱傳遞關系相連,使得從接近高壓塔的頂部提取為物流73的富氮蒸氣塔頂餾出物在位于低壓塔74的基部的冷凝器-再沸器75中因富氧液體塔底餾出物77沸騰而冷凝。富氧液體塔底餾出物77的沸騰引發(fā)低壓塔內上升汽相的形成。該冷凝產生含液氮流81,該含液氮流被分成回流流83和液氮源流80,該回流流回流低壓塔以引發(fā)低壓塔內下降液相的形成,該液氮源流被進料至氖氣回收系統(tǒng)100。來自渦輪空氣致冷回路60的排氣流64與物流46和47一起被引入到高壓塔72中,用于通過在多個傳質接觸元件(示出為塔盤71)內使此類混合物的上升汽相與由回流流83引發(fā)的下降液相接觸來進行精餾。氖在常溫常壓下為無色無臭無毒的惰性氣體??諝庵泻始s18ppm。不燃。

    同時蒸發(fā)冷凝介質以產生由該冷凝介質的蒸發(fā)形成的物流;(d)將該含氖排放流引導至回流冷凝器;以及(e)還用經過冷液氮流的一部分將來自該含氖排放流的氮氣冷凝以產生氮氣冷凝物和包含大于約50%摩爾份數的氖氣的粗氖蒸氣流。同時蒸發(fā)或部分蒸發(fā)該經過冷液氮流的該部分以產生由該經過冷液氮流的該部分的蒸發(fā)或部分蒸發(fā)形成的第二物流。在利用汽提塔冷凝器的實施方案中,汽提塔冷凝器可以是集成到利用氮氣作為致冷源(即,冷凝介質)的不可冷凝物汽提塔中的回流冷凝器。在此類實施方案中,冷凝介質可包括液氮塔底餾出物的一部分,同時來自回流冷凝器的汽化流可經由氮氣制冷壓縮機再循環(huán)至不可冷凝物汽提塔。另選地,在液氧源用作致冷源(即,冷凝介質)的情況下,冷凝器可以是熱虹吸式冷凝器或直流冷凝器。在此類實施方案中,冷凝介質可以是來自空氣分離單元的低壓塔的液氧流,同時來自回流冷凝器的汽化流可被引導回空氣分離單元的低壓塔。在本發(fā)明的一些或所有實施方案中,經過冷液氮回流流可經由與空氣分離單元的低壓塔的氮氣塔頂餾出物的間接換熱而過冷。除了將經過冷液氮回流流的一部分引導至回流冷凝器或氖氣質量改善裝置之外。工業(yè)氣體氖與氬、氦和汞蒸氣混合可用于充填磷光管。內蒙古工業(yè)氖氣哪家好

在高濃度時能稀釋空氣中的氧而起窒息作用。遼寧Ne氖多少立方

    準確的說是氪氙精制中降低液氮使用量的方法。技術實現要素:本發(fā)明的目的是針對現有技術中的不足,提供一種氪氙精制中降低液氮使用量的方法和裝置。為實現上述目的,本發(fā)明采取的技術方案是:提供一種氪氙精制中降低液氮使用量的方法,分餾塔中冷凝蒸發(fā)器的冷源為液氮與氮氣混合后得到的低溫氣體,根據分餾塔中每個精餾塔的操作溫度不同,每個精餾塔的冷凝蒸發(fā)器冷源中低溫氮氣與常溫氮氣以不同比例混合。推薦地,從各冷凝蒸發(fā)器出來的氮氣匯總后,經過主換熱器復熱送給直接放空。推薦地,從各冷凝蒸發(fā)器出來的氮氣匯總后,經過主換熱器復熱送給循環(huán)壓縮機增壓。推薦地,所述氮氣從直接管道供氣或循環(huán)壓縮機出來后,進入冷箱內的主換熱器。推薦地,所述氮氣從主換熱器冷端抽出后進入一級精餾塔的***冷凝蒸發(fā)器與液氮混合生成低溫氮氣。推薦地,所述氮氣從主換熱器中部抽出后進入冷箱內,生成較低溫氮氣。推薦地,所述低溫氮氣為一級精餾塔中***冷凝蒸發(fā)器的冷源。推薦地,所述低溫氮氣出***冷凝蒸發(fā)器后與所述較低溫氮氣混合為其他精餾塔中冷凝蒸發(fā)器的冷源。還提供一種氪氙精制中降低液氮使用量的裝置,包括:用于氪氙精制的分餾塔,包括:位于一級精餾塔塔內。遼寧Ne氖多少立方