一种液空倒灌制取液氧、液氮的空分装置的制作方法

本实用新型涉及液氮和液氧制取技术领域，尤其涉及一种液空倒灌制取液氧、液氮的空分装置。

背景技术：

空分设备，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；空分设备包括空气过滤系统、空气压缩机系统、空气预冷系统、空气纯化系统、膨胀系统、空气分离系统等组成；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。

上述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、液态氮的需求；如果将液氧和液态氮提取出来则产生没有足够的液氮供给上塔以及下塔的分离出合格的氧气、氮气，因此需要一种新型的制备方法来在生产低压氧气和氮气的同时也产生液态氧和液态氮。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种液空倒灌制取液氧、液氮的空分装置。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种液空倒灌制取液氧、液氮的空分装置，包括空分装置，所述空分装置包括空分塔，所述空分塔包括上塔，所述上塔的顶部连接有氮气输出管，所述上塔侧面的中部处连接有污氮输出管，所述上塔侧面的底部处连接有氧气输出管，所述上塔的底部设置有下塔，所述上塔和下塔相互连通且上塔和下塔的连接处设置有冷凝蒸发器，所述冷凝蒸发器的底部连接有液氧输出管，所述下塔的侧面依次连接有液空输入管和液氮输出管，所述下塔的底部连接有空气输入管。

进一步的，所述液氧输出管和液氮输出管的输出端分别对应连接有液氧贮罐、液氮贮罐。

进一步的，所述氮气输出管、污氮输出管、液氮输出管和液空输入管的外部套设有过冷器。

进一步的，所述氮气输出管、氧气输出管、污氮输出管和空气输入管的外部套设有主换热器。

进一步的，所述液空输入管、液氧输出管和液氮输出管的管口处均设置有转动闸阀。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：上塔的顶部连接有氮气输出管，上塔侧面的中部处连接有污氮输出管，上塔侧面的底部处连接有氧气输出管，上塔和下塔相互连通且上塔和下塔的连接处设置有冷凝蒸发器，冷凝蒸发器的底部连接有液氧输出管，下塔的侧面依次连接有液空输入管和液氮输出管，下塔的底部连接有空气输入管，通过相互之间的管道之间的相互组合能够在生产低压氧气和氮气的同时也产生液态氧和液态氮。

附图说明

图1为本实用新型的正面结构示意图。

图中：1、空分装置；2、空分塔；201、上塔；202、下塔；3、主换热器；4、液氧输出管；5、液氮输出管；6、氧气输出管；7、氮气输出管；8、污氮输出管；9、空气输入管；10、冷凝蒸发器；11、液空输入管；12、液氧贮罐；13、液氮贮罐；14、过冷器；15、转动闸阀。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1所示的一种液空倒灌制取液氧、液氮的空分装置，包括空分装置1，空分装置1包括空分塔2，空分塔2包括上塔201，上塔201的顶部连接有氮气输出管7，上塔201侧面的中部处连接有污氮输出管8，上塔201侧面的底部处连接有氧气输出管6，上塔201的底部设置有下塔202，上塔201和下塔202相互连通且上塔201和下塔202的连接处设置有冷凝蒸发器10，冷凝蒸发器10的底部连接有液氧输出管4，下塔202的侧面依次连接有液空输入管11和液氮输出管5，下塔202的底部连接有空气输入管9。

液氧输出管4和液氮输出管5的输出端分别对应连接有液氧贮罐12、液氮贮罐13，通过设有的液氧贮罐12、液氮贮罐13能够对生产出的液氮和液氧及时收集驻存。

氮气输出管7、污氮输出管8、液氮输出管5和液空输入管11的外部套设有过冷器14。

氮气输出管7、氧气输出管6、污氮输出管8和空气输入管9的外部套设有主换热器3，对外部采集的气体或逸出的废气进行低温处理。

液空输入管11、液氧输出管4和液氮输出管5的管口处均设置有转动闸阀15，能够较好的控制液态气体的流向。

工作方式：通过空气输入管9和液空输入管11，将生产原料送入下塔202中，液空中的液氧蒸发后，在下塔202的顶部产生氧气，被冷凝蒸发器10冷凝后，得到纯净的液氧并将液氧送入到液氧贮罐13，同时下塔202将液氮通过液氮输出管5送入上塔201中，液氮在上塔201中参与反应，产生的污氮顺着污氮输出管8被送出，纯净的氮气从上塔201顶部的氮气输出管7送出。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。

技术特征：

1.一种液空倒灌制取液氧、液氮的空分装置，包括空分装置(1)，其特征在于，所述空分装置(1)包括空分塔(2)，所述空分塔(2)包括上塔(201)，所述上塔(201)的顶部连接有氮气输出管(7)，所述上塔(201)侧面的中部处连接有污氮输出管(8)，所述上塔(201)侧面的底部处连接有氧气输出管(6)，所述上塔(201)的底部设置有下塔(202)，所述上塔(201)和下塔(202)相互连通且上塔(201)和下塔(202)的连接处设置有冷凝蒸发器(10)，所述冷凝蒸发器(10)的底部连接有液氧输出管(4)，所述下塔(202)的侧面依次连接有液空输入管(11)和液氮输出管(5)，所述下塔(202)的底部连接有空气输入管(9)。

2.根据权利要求1所述的一种液空倒灌制取液氧、液氮的空分装置，其特征在于，所述液氧输出管(4)和液氮输出管(5)的输出端分别对应连接有液氧贮罐(12)、液氮贮罐(13)。

3.根据权利要求1所述的一种液空倒灌制取液氧、液氮的空分装置，其特征在于，所述氮气输出管(7)、污氮输出管(8)、液氮输出管(5)和液空输入管(11)的外部套设有过冷器(14)。

4.根据权利要求1所述的一种液空倒灌制取液氧、液氮的空分装置，其特征在于，所述氮气输出管(7)、氧气输出管(6)、污氮输出管(8)和空气输入管(9)的外部套设有主换热器(3)。

5.根据权利要求1所述的一种液空倒灌制取液氧、液氮的空分装置，其特征在于，所述液空输入管(11)、液氧输出管(4)和液氮输出管(5)的管口处均设置有转动闸阀(15)。

技术总结
本实用新型涉及液氮和液氧制取技术领域，尤其是一种液空倒灌制取液氧、液氮的空分装置，包括空分装置，空分装置包括空分塔，空分塔包括上塔，上塔的顶部连接有氮气输出管，上塔侧面的中部处连接有污氮输出管，上塔侧面的底部处连接有氧气输出管，上塔的底部设置有下塔，上塔和下塔相互连通且上塔和下塔的连接处设置有冷凝蒸发器，冷凝蒸发器的底部连接有液氧输出管，下塔的侧面依次连接有液空输入管和液氮输出管，下塔的底部连接有空气输入管，本实用新型能够在生产低压氧气和氮气的同时也产生液态氧和液态氮，可以满足不同的需求。

技术研发人员：林定标;卓涛涛;王培正;林涛;陶宏伟;陈辉
受保护的技术使用者：浙江海天气体有限公司
技术研发日：2020.11.13
技术公布日：2021.08.27