专利名称：一种利用液氮倒灌提供冷量制取液氧的空分装置的制作方法
技术领域：
本发明属于空分设备的技术领域，具体地说是涉及一种利用液氮倒灌提供冷量制取液氧的空分装置。
背景技术：
空分设备，简单地说就是用来把空气中的各组份气体分离，生产氧气、氮气和氩气的一套工业设备。其包括空气过滤系统、空气压缩机系统、空气预冷系统、空气净化系统、空气压缩膨胀系统、空气分离系统、氧气压缩系统、氮气压缩系统等组成。其中，对于用来分离氮、氧的空气分离系统，其要由精馏塔系统组成。在该精馏塔的下塔中，上升气体与下流液体充分接触，传热传质后，在顶部得到纯氮气，纯氮进入下塔顶部的主冷凝蒸发器与液氧热量交换被冷凝，一部分液氮作为下塔的回流液下流，还有一部分液氮经换热器过冷，节流后进入上塔参与精馏；下塔的液空经换热器进入上塔参与精馏；经过在上塔内的再次精 馏，在上塔的顶部产生氮气并在下塔的底部产生液氧；上塔产生的氮气和污氮流经换热器。该液氧通过主冷凝蒸发器与下塔的氮气进行热量交换，液氧蒸发后形成在上塔的底部产生氧气。也就是说采用这种结构的空分装置主要产品为氮气、氧气，无法满足生产液态氧的需求。如果将液氧提取出来则在主冷凝蒸发器中无法提供足够的冷量使氮气液化，从而产生足够的液氮供给上塔以及下塔的分离出合格的氧气、氮气。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用液氮倒灌提供冷量制取液氧的空分装置，其能使精馏塔直接生产出可供收集的液态氧产品。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种利用液氮倒灌提供冷量制取液氧的空分装置，包括具有上塔的精馏塔以及设置在所述精馏塔内的冷凝蒸发器，还包括液氮贮罐、液氮排送阀、用于向所述上塔输送液氮的液氮排送管道、液氧贮罐、液氧排送阀、用于向所述液氧贮罐输送液氧的液氧排送管道，所述液氮排送管道的一端与所述上塔相连通，所述液氮排送管道的另一端与所述液氮贮罐相连通，所述液氮排送阀设在所述液氮排送管道上，所述液氧排送管道的一端与所述冷凝蒸发器的蒸发侧相连通，所述液氧排送管道的另一端与所述液氧贮罐相连通，所述液氧排送阀设在所述液氧排送管道上。本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是本发明的空分装置通过液氧贮罐、液氧排送阀、液氧排送管将冷凝蒸发器内的液氧抽出而获得液氧产品，通过液氮贮罐、液氮排送阀和液氮排送管道结构，将储存在液氮贮罐内的液氮送入上塔为上塔提供冷量，将氧气冷凝成液氧，从而不影响上塔内的氮、氧分离。
图I是本发明的示意图。
具体实施例方式下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述；如图I所示，利用液氮倒灌提供冷量制取液氧的空分装置，包括具有上塔11的精馏塔I以及设置在精馏塔内的冷凝蒸发器2，还包括液氮贮罐3、液氮排送阀(图上未示)、用于向上塔输送液氮的液氮排送管道4、液氧贮罐5、液氧排送阀(图上未示)、用于向液氧贮罐输送液氧的液氧排送管道6。液氮排送管道4的一端与上塔11相连通，液氮排送管道4的另一端与液氮贮罐3相连通。该液氮排送管道将液氮贮罐内的液氮抽出并引入上塔内。液氮排送阀设在液氮排送管道上。液氧排送管道6的一端与冷凝蒸发器2的蒸发侧相连通，液氧排送管道6的另一端与液氧贮罐5相连通。该液氧排送管道将冷凝蒸发器内的液氧抽出并引入液氧贮罐内。液氧排送阀设在液氧排送管道上。该空分装置，通过液氧贮罐、液氧排送阀、液氧排送管将冷凝蒸发器内的液氧抽出而获得液氧产品。相对于现有的空分装置而言，当液氧被抽出后，冷凝蒸发器的蒸发侧液氧蒸发量大，会导致上塔的热量不足，采用 通过液氮贮罐、液氮排送阀和液氮排送管道结构，将储存在液氮贮罐内的液氮送入上塔为上塔提供冷量，该冷量被液氧汽化后而产生的氧气吸收，使得氧气又被冷凝成液氧，经过一系列的精馏后，形成液态氧产品；液氮释放冷量后又形成氮气。本实实施例给出的空分装置在不影响原有空气分离的基础上，实现了产生出液氧并以产品的形式提供。上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种利用液氮倒灌提供冷量制取液氧的空分装置，包括具有上塔的精馏塔以及设置在所述精馏塔内的冷凝蒸发器，其特征在于还包括液氮贮罐、液氮排送阀、用于向所述上塔输送液氮的液氮排送管道、液氧贮罐、液氧排送阀、用于向所述液氧贮罐输送液氧的液氧排送管道，所述液氮排送管道的一端与所述上塔相连通，所述液氮排送管道的另一端与所述液氮贮罐相连通，所述液氮排送阀设在所述液氮排送管道上，所述液氧排送管道的一端 与所述冷凝蒸发器的蒸发侧相连通，所述液氧排送管道的另一端与所述液氧贮罐相连通，所述液氧排送阀设在所述液氧排送管道上。
全文摘要
本发明涉及一种利用液氮倒灌提供冷量制取液氧的空分装置，其解决了能使精馏塔直接生产出可供收集的液态氧产品的技术问题。包括具有上塔的精馏塔以及设置在所述精馏塔内的冷凝蒸发器，还包括液氮贮罐、液氮排送阀、用于向所述上塔输送液氮的液氮排送管道、液氧贮罐、液氧排送阀、用于向所述液氧贮罐输送液氧的液氧排送管道，所述液氮排送管道的一端与所述上塔相连通，所述液氮排送管道的另一端与所述液氮贮罐相连通，所述液氮排送阀设在所述液氮排送管道上，所述液氧排送管道的一端与所述冷凝蒸发器的蒸发侧相连通，所述液氧排送管道的另一端与所述液氧贮罐相连通，所述液氧排送阀设在所述液氧排送管道上。
文档编号F25J3/04GK102829605SQ20121032973
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月8日 优先权日2012年9月8日
发明者陈崇文 申请人:浙江海天气体有限公司