专利名称：空气分离的制作方法
技术领域：
本发明涉及空气的分离，特别涉及生产氧产品。
在低温下通过精馏来生产气态氧产品是一种公知的工业方法。如通常所做的那样，该方法包括净化压缩空气以去除诸如与氧或氮相比具有较低挥发性的二氧化碳和水蒸汽这样的组分。然后在热交换器中将该空气在主压力下冷却到它的饱和温度左右。把得到的冷却空气引入包括有高压级和低压级的一个双精馏塔的高压级中。该两级都包含液-汽接触装置，在该装置中可产生下降的液相和上升的汽相之间的直接接触和因此而产生的质量交换。双精馏塔的低压级和高压级由一个冷凝器-再沸器连系起来，其中在高压级顶部的氮气通过低压级底部的沸腾的液体氧而被冷凝。高压级对低压级提供氧富集的液体的供应以及液体氮的回流。低压级生产出氧产品，并且通常还生产出氮产品。通常，从低压级顶部取出氮产品，而从稍微低于氮气最大纯度的地方抽出废氮气流。氧和氮气产品流以及废氮气流按和输入的压缩空气流流向相反的方向返回通过热交换器，并随着压缩空气流的冷却而被加热。
如果需要，也可用该方法生产出一种不纯的氩产品。假如需要这样一种产品，把氩富集的氧气流从低压级的一个中间位置抽出，并在包含有液-汽接触装置的第三精馏塔中进行分流。该塔的顶部配有一个冷凝器，并可用从高压级中抽出的某些氧富集的液体对该冷凝器提供冷却作用。可从氩分离塔的顶部抽出氩产品，液体氧可以从氩塔底部返回到双精馏塔的低压级。
因为空气的精馏是在低温下发生的，所以必须对该方法提供致冷作用。这通常按如下方式进行，即在一个适当的温度下取一部分冷凝的空气流，借助于外功的作用使其在一个透平机中膨胀，然后将其引入双精馏塔的高压级或低压级中。有时，特别是在一部分氧产品是液相的条件下，要把该压缩空气流分隔开，对其中的一小部分进行进一步的压缩，让它在热交换器中冷却，并将它引入到双精馏塔的低压级。例如，参看US-A-4746343和DE-B-2854508。提供致冷作用的另外一种公知的方法是从双精馏塔的高压级取出氮气流，并让该氮气流部分地返回通过热交换器，然后借助于外功的作用使该氮气流在透平机中膨胀，透平机把该氮气流返回到进入热交换器冷端的低压氮气流中。在已有技术EP-A-321163和EP-A-341854中描述了这样的循环过程。
因而，在通过空气的低温精馏来生产氧气产品过程中通常使用单个透平机对该过程提供致冷作用。然而人们已经提出建议，在生产氧产品时使用数目多于一个的透平机来产生必要的致冷作用。首先，假如要求氧产品全部为液态，则建议使用两个分开的透平机。因为要求生产出的氧全部都是液态将会使整个过程对致冷的要求大大地增加，所以在这些情况下使用这样的两个透平机几乎不出人意外。在GB-A-1520103中，第一膨胀器17生产出-136°F(180K)的冷空气流，第二膨胀器22在-159°F(161K)的温度下接受该空气，并通过膨胀把其温度降至-271°F(105K)，然后将该空气引入精馏塔的高压级中。在US-A-4883518中公开了一种类似的方法。还建议改进空气分离循环，即由第一空气透平机提供主致冷作用，但不把空气直接供应到精馏塔的低压级中，而是增加一个第二透平机，由它把空气直接供到精馏塔的低压级中。例如，见EP-A-260002。但这样一种办法要求两个透平机都有小于110K的出口温度。
在设计一个空气分离方法中，双精馏塔的低压级中的条件是特别重要的。通常期望在大气压下从低压级中生产出产品气体。为了保证有一个适当的压力以便让产品流过热交换系统，希望双塔低压级顶部的压力相对地要高于大气压。塔低压级底部的压力取决于为该低压级选择的理论分离级数目以及每个理论级的压降。因为通常要求高压级顶部气体氮的温度比低压级底部液体氧的温度高大约2K以使冷凝器-再沸器正常工作，所以低压级底部的压力有效地决定着双塔高压级顶部的压力。因而双塔高压级底部的压力将取决于该级顶部的压力、双塔高压级中的理论分离级的数目、以及每个理论级的压降。高压级底部的压力又确定了需要将输入空气压缩到的压力。通常，至少在双塔低压级中，每个理论液-汽接触盘的平均压降一般大于500帕(0.075磅/吋2)。在本领域中众所周知，可使用塔填充物代替精馏盘来实现液-汽有效接触。这种填充物的一种特性是它们比精馏盘具有更低的每个理论分离级压降，当然在空气分离塔的精馏盘的最新设计中有把每个理论盘的压降减小到传统使用的压降值之下的趋势。因为低压级可能包括大量的利用低压液-汽接触装置来设计低压级的理论分离级(通常大于50级)，所以该低压级就是一种填充物或多个盘，该低压级对空气分离循环的工作参数的确具有明显的影响，并且该低压级特别可使降低输入空气需被压缩到的压力成为可能。即使通常输入的空气被压缩到的压力的总的下降为0.5至1巴，我们还会惊奇地发现，这个压降对该过程中热交换系统的热动态效率有很大影响，并对所用的致冷系统产生所期望的实质性变化。虽然EP-A-321163及EP-A-341854这两篇专利都公开了在精馏塔低压级中使用低压降液-汽接触装置这一事实，但它们与双塔结合起来所使用的致冷循环具有明显的便利性，即只使用一个透平机把来自高压塔的返回氮气流膨胀到低压塔的压力。
按照本发明，提供了一种从空气中分离氧产品的方法，该方法包括如下步骤通过在热交换装置中的热交换把压缩空气流的温度降到适于通过精馏分离的数值;然后将冷却的空气流引入用于空气分离的双精馏塔的高压级中，所说双精馏塔由低压级和高压级组成;利用塔的高压级提供液氮回流并对低压级供给氧富集的空气;以及从低压级中抽出氧产品;其中至少70%的氧产品是作为气体从双精馏塔中取出的，最好至少低压级包括一个低压降液-汽接触装置(按如下定义的)以实现液体和汽体之间的直接接触和由此产生的质量交换，并且该过程的致冷作用是分两步产生的，即借助于外功的作用至少完成分离流体的两次膨胀，第一次这样的膨胀是在一个较高的温度从热交换装置中取出流体并在一个较低的温度下使流体返回热交换装置，所说的这两个温度是在热交换装置的冷端空气流的温度和热端空气流的温度之间;并且第二次这样的膨胀在一个最低的温度下形成流体，在等于或低于该最低温度时所说的压缩空气流离开热交换装置的冷端。
这里使用的术语“低压降液-汽接触装置”指的是在主条件下每个理论分离级具有小于400Pa压降的一种液-汽接触装置。在液-汽接触盘情况下，术语“理论分离级”指的是一个理论盘。在一个液-汽接触塔中使用的理论盘的数目是所用盘的实际数目和每个盘的平均效率的乘积。在填充物的情况下，例如一种定购的或制作的填充物，一个理论分离等效于和一个理论盘或板的分离作用相同的填充物的高度。有时称这个参数为HETP。通过在低压级中使用定购的或制作的填充物，可将高压级的工作压力(在高压级半腰处的一点)保持在5.5巴之下。高压级中更低的工作压力可通过使冷凝器-再沸器的冷端和热端间的温差最小来达到，该冷凝器-再沸器提供来自低压级的再沸腾并对高压级提供回流。
本发明还提供从空气中分离氧产品的设备，该设备包括一个主空气压缩机;把来自主空气压缩机的压缩空气的温度降至适于精馏分离的热交换装置;具有低压级和高压级的一个双精馏塔，高压级与来自热交换装置的压缩空气流的出口相连通，低压级至少包括一个低压降液-汽接触装置(如前定义的)以实现液体和汽体间的直接接触和由此产生的质量交换;从低压级通向高压级的管道，它把分别来自低压级底部的氧富集的流体以及来自高压级顶部的液体氮输送到低压级中;为氧产品和氮而设的管道，它从低压塔返回到热交换装置的冷端，因而氧和氮可沿和输入空气热交换方向相反的方向通过热交换装置、回到输入空气中;一个对该设备产生致冷作用的第一膨胀透平机，在使用中它在一个较高温度下接收来自热交换装置的流体并在一个较低温度下把流体返回到该热交换装置中，所说的这两个温度都在热交换装置的冷、热端空气流的温度之间;以及一个第二膨胀透平机，在使用时它有一个出口温度，在等于或低于该出口温度时压缩空气离开热交换装置的冷端;将其中的氧产品管道(一个或多个)安排成能使至少70%的氧产品是作为气体取出来的。
最好至少一次(透平机)膨胀是在压缩空气流的压缩空气作用下完成的。如果需要，压缩空气流可以是这两次膨胀的流体源。在本发明的方法中，压缩空气只是一次膨胀的流体源，另一次膨胀的流体最好取自从双精馏塔高压级顶部抽出的氮气流。该氮气流通常被膨胀至一个低压氮气流的压力，该低压氮气流是从双精馏塔低压级顶部返回通过热交换装置的。
最好把用于第一次膨胀的空气压缩到一个较高的压力，该压力要比引入到双塔高压级中的所说压缩空气流的压力还要高。因此，要将压缩空气流在热交换装置的上游处分裂成两股，让最终被分开的空气流的一部分在另一个压缩机中进一步压缩，并在适于膨胀的一个中间温度下将其抽出。
第一(透平机)膨胀最好产生出温度范围为120K至160K的流体。用于第二次膨胀的流体最好在温度范围为120K-160K下从热交换装置取出。
当压缩空气用作两次(透平机)膨胀的流体源时，通常最好把透平机相互并接起来。但也可以把来自第一或较高温度膨胀的膨胀流体返回到热交换装置，在其中对该流体再次加热到小于热交换装置热端的压缩空气流的温度的一个温度，然后用再次被加热的空气流作第二或较低温度膨胀的流体源。
当较低温度膨胀在压缩空气作用下完成时，可根据流体的压力把所得到的膨胀流体引入精馏塔的高压级或低压级。
按照本发明的方法和设备适于使用在一个空气分离设备的运行中，该分离设备可生产出全部都是气体形式的氧产品，或生产出液体形式按体积计占高达30%(特别是按体积计高达10%)的氧产品。在后一种情况下，随着以液体形式取出的氧产品的比例的增加，特别是在该氧产品部分要以液体形式生产出来的情况下，对该过程的致冷作用的要求就越高。在该方法的实例中，即用空气作为第一和第二膨胀的流体源，第二次膨胀的空气压力通常高于第一次膨胀的空气压力。
在由双精馏塔的低压级和高压级中的液-汽接触装置引起的压力降以及冷凝器-再沸器的热端和冷端之间的温度差使高压级能在4.5至5.5巴范围内的一个压力下(中间的理论级)工作的情况下，按本发明的方法特别有用。
在透平机膨胀的气体源是来自高压级氮气的情况下，来自高压级的氮气流可以通过热交换装置，从其冷端通到热端，然后所得到的被加热的氮气的至少一部分再次被压缩，并和主空气流同向地返回到热交换装置，接着在一个适当的中间温度从这里被抽出并经受(透平机)膨胀。然后，通常将所得到的膨胀氮气流与通过热交换装置从双精馏塔低压级返回的氮气流混合。
按照本发明，借助于外功的作用、利用两次流体分离膨胀使得在热交换装置的整个长度上维持高效率的热交换成为可能。
现在参照附图通过实例来描述按照本发明的方法和设备，其中
图1是表示按照本发明的第一个方法和设备的示意流程图;
图2是表示按照本发明的第二个方法和设备的示意流程图;
图3是用于常规的空气分离设备的热交换器的热负荷相对于温度的曲线，该设备在双塔低压级中使用了一个低压降液-汽接触装置;以及图4和图5表示被加热的气流与被冷却的气流之间的温差相对于热负荷的曲线图，用于塔中具有常规盘的按常规方式工作的空气分离设备中(只对图4);用于按常规循环方式工作、但在双塔低压级中具有一个低压降液-汽接触装置的设备中(图4及图5);以及用于如图1所示的设备中(只对图5)。
在图1和图2中，同样的部件用同样的参考标号表示，在参照图1描述后，不再描述图2中同样的部件。
参看图1，在压缩机2中把输入的空气流压缩到5至6个大气压。该压缩机2具有一个后冷却器(未示出)，它把压缩后的空气温度恢复到接近环境空气温度的一个数值。然后，使所得到的压缩空气流通过净化装置4，装置4通过吸附作用从空气中除去水蒸汽、二氧化碳及其它挥发性较低的杂质。一般使用多个吸附剂床，仅使用一些床(在任何时候)一直都是起净化空气的作用的，而另一些床是借助于热气再生的。然后让所得到的净化空气流在热端7(约为环境温度)处流向并通过热交换装置6，并在空气的饱和温度附近离开冷端9。
被冷却的空气从热交换装置6的冷端9通过入口11流进双精馏塔8的高压级10的底部。精馏塔8还包括低压级12，低压级12适于把氩富集的氧气供应到氩精馏副塔14中。塔12和14都包括低压降液-汽接触装置13和15(例如制作的填充物)以实现通常是下降的液相和通常是上升的气相之间的直接接触和由此而产生的质量交换。如前所述，双精馏塔8的低压级12顶部的工作压力、双精馏塔8的高压级10和低压级12中的理论分离级数目、以及精馏塔8的每个级10和12中的每个理论分离级的平均压降都将决定输入的空气在压缩机2中被压缩到的压力，该压力趋向小于用在精馏塔8的级10和12中的液-汽接触装置的每个理论级的平均压力。
除了使用低压降液-汽接触装置外，精馏塔8在其它方面是常规的类型。连接双精馏塔8的低压级12和高压级10的冷凝器-再沸器16为高压级10提供液氮回流。因而，下降的液相与上升的气相互相接触，结果在它们之间发生了质量交换。汽-液接触发生在高压级10中的液-汽接触装置的表面上(未示出)(例如，通常的筛盘或制作的填充物)。因此液相在塔8的高压级10中下降时逐渐变得氧气富集起来，而气相在级10中上升时逐渐变得氮气富集起来。因而在高压级10的顶部得到了基本上纯的氮气。一些氮气进入冷凝器-再沸器16中并被冷凝。其余的氮气通过出口18离开塔8，然后返回通过热交换器，从其冷端9回到热端7。像这样被加热的氮气流可取作产品。但如果需要，所有的氮气都可被冷凝，并且不从高压级10取出任何氮气产品。这种作法有助于把氩产量变得最大。
氧富集的液体流通过出口22从塔8的高压级10的底部抽出，然后借助于穿过热交换器24而被低温冷却。然后让所得到的经低温冷却的液氧富集的空气通过一个焦耳-汤姆逊(Joule-Thomson)阀26，并且使其压力降低到适于把它引入塔8低压级12中的一个数值。所得到的液体流的大部分通过入口28进入塔8的低压级12中。然后按如下所述，该空气在塔8的低压级12中分离成氧气和氮气。
来自冷凝器-再沸器16的液氮冷凝液流通过出口30从精馏塔8的高压级10中抽出，并通过热交换器32进行低温冷却，然后通过入口34引入精馏塔8的低压级12的顶部。因而在塔中并且在液-汽接触装置(未示出)上下降的液氮与上升的气体相接触。随着液体在塔中下降，液体逐步变成氧富集的。在级12底部收集到基本上纯的液体氧，并且通过在冷凝器-再沸器16中冷凝氮气使基本上纯的液体氧再沸腾，因而产生一个通过级12的向上气流。通过入口28把氧富集的空气引入上升气体和下降液体的区域中，这使得氧富集的空气分离成氧和氮有可能发生。还应该注意到，通过入口30将气态的第二个氧富集的空气流引入到精馏塔8的低压级12中(见下面的描述);并且通过入口32将一个膨胀的空气流也引入到低压级12中(还见下面的描述)。
从精馏塔8的低压级12抽出三种分离的“产品”。通过出口36从级12的底部区域抽出气体氧产品流，并让其从热交换器6的冷端9通过热交换器6到达热端7。通过出口38从精馏塔8的低压级12顶部抽出气体氮产品流，并且让其首先通过热交换器32，其流向和通过出口30从精馏塔8的高压级10的顶部抽出的液氮流的流向相反;然后再让其通过热交换器24，通过的方向和通过出口22从精馏塔8的高压级10抽出的氧富集的液体的方向相反;接着让其从热交换器6的冷端9流过热交换器6到热端7。从靠近精馏塔8的低压级12顶部处通过出口40抽出第三个含少量氧杂质的氮气流，其返回方向与通过出口38抽出的流经热交换器32、24、6的氮气流的方向一致。该氮气流可作为再生净化装置4的吸附剂床的气体源。
精馏塔8的低压级12也被用来对氩塔14供应分离用的氩富集的氧气流。因而，在一个适当位置通过出口42从塔8的低压级12抽出氩富集的氧气流，并且让其通过入口44引入塔14中。借助于一部分流经阀26的膨胀的氧富集的液体流，通过在冷凝器46中冷凝流出塔14顶部的蒸汽来对塔14提供回流。通过出口48将所得到的一部分冷凝液作为氩的半成品抽出，其余的冷凝液作为回流返回到塔14的顶部。在塔14中发生了下降的液相和上升的气相之间的质量交换。除了在塔14顶部产生的氩半成品外，一个液体氧流也通过入口50返回到塔8的低压级12中。把流过冷凝器46的液体氧富集的空气汽化，所得到的蒸汽就是通过入口30引入塔8的低压级12的蒸汽。
为了对示于图1中的方法和设备提供致冷作用，在热交换器6热端7的上游方向取出一部分离开净化装置4的压缩空气流，并且将其在一个具有后冷却器(未示出)的压缩机52中进一步压缩。被压缩的空气流在8-10巴的压力下离开压缩机52，并且通过热端7流进热交换器6。该气流在通过热交换器6期间被进一步分开。其中取出的一个辅助气流的典型温度为200至250K数量级，并且借助于外功作用让其在第一或热透平机中膨胀。所得到的膨胀空气一般在低压级12的压力下离开透平机54，然后在热交换器6的一个适当的中间位置流回热交换器6。该气流以与主空气流一致的方向继续流经热交换器6，并且通过冷端9离开热交换器6。然后通过入口32把该空气流引入精馏塔8的低压级12中。一般在120至160K范围内的一个中间温度下抽出该空气流(在该空气流中曾取出一个辅助气流用于在透平机54中膨胀)的其余部分，并让其在第二或冷透平机56中膨胀到一个适于引入精馏塔8的低压级12的温度和压力。该气流在离开透平机56后与其它排出的空气流再次混合，并通过入口32进入精馏塔8的低压级12中。但如果需要，来自透平机54和56的一部分或全部空气可按另外方式通过导管55与热交换器6冷端9上游方向的废氮气流混合。
一般，一个或两个透平机54和56都有能连到压缩机52的轴上的轴，因而能用透平机54和56中膨胀空气做的功驱动压缩机52。
离开热透平机54进入热交换器6的气体流的温度和供给冷透平机56的气体流温度相同的做法是很方便的。
通过操作透平机54和56，让热交换器6中被加热的气流的温度分布与被冷却的气流温度分布保持几乎一致是很可能的，因而可使与热交换器6的运行有关的“损失功”的数量最小。
现在参看图2，它表示一个如图1所示的方法和设备的变型。在该变型中，所有流过压缩机52的空气都被抽出来，让其在200至250K范围的一个温度下在透平机54中膨胀，并且在120至150K温度下返回热交换器6。因而，在图2所示的设备中省去了透平机56以及和它相连的导管，而代之以“冷”氮透平机58。在该例中，把从精馏塔8的高压级10的出口18抽出的一部分高压氮气流在120至150K的温度下从热交换器6中取出，并借助于外功的作用使其在透平机58中膨胀，并且一般在紧挨着进入热交换器6冷端9的上游方向的气流的温度和压力下与氮产品气流(通过出口38从精馏塔8的低压级12抽出的氮产品气流)混合。透平机54及58的运行使热交换器6中被加热的气流的温度分布与被冷却的气流的温度分布几乎保持一致。
在图3中我们给出了用于分离空气的常规循环的相应热交换器中被加热或冷却的气流的热负荷与温度的曲线，这是在和利用了低压降液-汽接触装置的双精馏塔和氩副塔一道使用时得到的曲线。这种常规的设备只使用了一个透平机，其入口压力和温度分别是8.2巴和162K，其出口压力和温度分别是1.3巴和102K，将所得到的膨胀空气的一部分引入双精馏塔的低压级中，其余部分进入废氮气流中。从图3可看出，被加热的气流的温度分布与被冷却的气流的温度分布非常接近。因此很明显，图3所描述表示的设备使热交换器的工作效率极低。
我们的选择是进一步研究带有低压降液-汽接触装置的一个标准设备的工作情况，并且分析被加热气流与被冷却气流间的温差随主热交换器中的位置(由热负荷表示)的变化。从图4的曲线A可以看出，最大的△T上升到接近5.5K。曲线B表示一个和在图3中分析的设备相同的一个设备的温度分布曲线，只是精馏塔中使用了没有低压降的标准精馏盘。很容易看出，后一种情况下的被加热气流与被冷却气流间的温差明显地比前一种情况高。因而在带有低压降液-汽接触装置的常规设备的运行中必然带来相当多的低效率问题。曲线C(参见图5)表示图1所示的一个设备中的热交换器6的工作情况。该设备的工作参数要能使透平机54分别具有8.8巴和244K的入口压力和温度并且分别具有1.25巴和95K的出口压力和温度。压缩机2的出口压力为5.6巴。因而，空气在约为5.2巴的压力下通过入口11进入双精馏塔8的高压级10中。通过观察图4和图5可以看出，由曲线C围成的面积比由曲线A或B围成的面积小得多。因而，由曲线C表示的按照本发明的方法比由曲线A和B表示的方法更加有效的多。因而，当在设备的精馏塔中使用了低压降液-汽接触装置时，按照本发明的方法和装置能使空气分离设备高效率运行成为可能。
权利要求
1.一种从空气中分离氧产品的方法，它包括以下步骤通过在热交换装置中进行热交换把一个压缩空气流的温度降到一个适于通过精馏进行分离的数值；然后把被冷却的空气流引入用于空气分离的双精馏塔的高压级中，所说双精馏塔由低压级和高压级组成；利用塔的高压级提供液氮回流并对低压级供给氧富集的空气；以及从低压级抽出氧产品；其中至少70%的氧产品作为气体从双精馏塔取出，该低压级至少包括一个低压降液一汽接触装置，它是一种每个理论分离级有小于400Pa的压力降的液一汽接触装置，用它来实现液体和气体之间的直接接触以及由此而产生的质量交换，并且该方法的致冷作用分两步建立，即借助于外功的作用至少完成两次分离流体的膨胀，第一次这样的膨胀在一个较高的温度下从热交换装置中取出流体，并在一个较低温度下让该流体返回该热交换装置中，所说的这两个温度是在热交换装置的冷端和热端的空气流温度之间，这样的第二次膨胀在一个最低温度下形成流体，在等于或低于该最低温度情况下所说压缩空气流离开热交换装置的冷端。
2.如权利要求1所述的方法，其中至少一次膨胀是在取自压缩空气流中的压缩空气作用下完成的。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中第一次膨胀在120至160K范围内的一个温度下形成流体。
4.如上述权利要求中的任何一个所述的方法，其中第二次膨胀的流体在120至160K范围内的一个温度下取自热交换装置。
5.如上述权利要求中的任何一个所述的方法，其中的膨胀是在从精馏塔的高压级中抽出的氮气流作用下完成的。
6.如上述权利要求中的任何一个所述的方法，其中的氧产品全部作为气体取出，或者按氧产品的体积计，小于10%的氧产品为液态。
7.如上述权利要求中的任何一个所述的方法，其中的低压降液-汽接触装置由制作的填充物组成。
8.如上述权利要求中的任何一个所述的方法，其中双精馏塔的高压级在4.5至5.5巴范围内的一个压力下(该级的一半处)进行工作。
9.从空气中分离氧产品的设备，包括一个主空气压缩机;把来自主空气压缩机的压缩空气流的温度降至适于精馏分离的热交换装置;一个具有低压级和高压级的双精馏塔，高压级与来自热交换装置的压缩空气流出口连通，低压级至少包括一个低压降液-汽接触装置，它是一种每个理论分离级有小于400Pa压降的液-汽接触装置，用于实现液体和汽体之间的直接接触和因此而产生的质量交换，从低压级向高压级的管道分别把来自低压级底部的氧富集的流体以及来自高压级顶部的液体氮输送到低压级中，为氧产品和氮而设的管道从低压塔通回到热交换装置的冷端，因而氧和氮能够通过热交换装置、按和热交换方向相反的方向流回到输入空气中，一个对该设备产生致冷作用的第一膨胀透平机，在使用时它在一个较高的温度下接收来自热交换装置的流体，并在一个较低的温度下把该流体返回到该热交换装置中，所说的这两个温度是在热交换装置的冷、热端空气流的温度之间，以及一个第二膨胀透平机，在使用时它具有一个出口温度，在等于或低于该温度时压缩空气流离开热交换装置的冷端，其中的氧产品管道(一个或多个)被安排成至少能使70%的氧产品可作为气体取出。
10.如权利要求9所述的设备，其中的低压降液-汽接触装置包括制作的填充物。
全文摘要
在具有高压级10和低压级12的双精馏塔8中分离压缩空气流。低压级12包含例如制作的填充物这样的每个理论级有小于400Pa压降的低压降液—汽接触装置13，以实现上升气体和下降液体间的质量交换。通过出口36从级12抽出气体氧产品流，让其沿和被冷却的压缩空气流流向相反的方向在热交换器6中加热至环境温度。通过部分输入空气的膨胀实现该过程的致冷。
文档编号C01B13/02GK1056566SQ9110295
公开日1991年11月27日 申请日期1991年4月18日 优先权日1990年4月18日
发明者安德烈亚·巴特尔 申请人:英国氧气集团有限公司