一种低温精馏分离制备超高纯工业气体的方法及装置与流程

技术特征：
1.一种低温精馏分离制备超高纯工业气体的方法，采用低温精馏分离制备超高纯工业气体的装置进行制备，其特征在于，包括以下步骤：s1、将冷却、压缩过的原料空气的第一部分引入至第一存储塔(7)内部，第一存储塔(7)的内运行压力范围为410-660kpa，将冷却、压缩过的原料空气第二部分经过冷凝后同样引入至第一存储塔(7)内部；s2、将进入到第一存储塔(7)内部的流体通过第一分离滤网(19)分离成富氮和富氧流体，并将两股流体引入至第二存储塔(9)内部，第二存储塔(9)的内运行压力范围为220-380kpa，接着通过热交换器、第二分离滤网(20)将流体分离成富氮蒸汽和富氧液体，富氮蒸汽后续被复热到接近于环境温度，并作为氮气产品被回收；s3、再通过与冷却、压缩过的原料空气的进行间接热交换使的富氧液体蒸发，以便于进行下一步冷凝；s4、然后回收从步骤s3的热交换中所得到的蒸汽，以作为氧气产品；s5、最后，从第二存储塔(9)流出的含氩流体引入氩塔，再将含氩流体分离成富氧液体和富氩蒸汽，然后回收部分富氩流体。2.一种如权利要求1所述的低温精馏分离制备超高纯工业气体的装置，包括第一分离生产结构(1)、第二分离生产结构(2)和传输连接结构(3)，其特征在于：所述第一分离生产结构(1)的侧端位置连通有传输连接结构(3)，所述传输连接结构(3)的侧端位置连通有第二分离生产结构(2)；所述第一分离生产结构(1)包括分离生产部件(4)、连通管(5)、连通槽架(6)和第一存储塔(7)；所述分离生产部件(4)设在第一分离生产结构(1)的内端顶部，所述分离生产部件(4)的底端位置连通有连通管(5)，所述连通管(5)的侧端位置连通有连通槽架(6)，所述连通槽架(6)的下端位置连通有第一存储塔(7)；所述第一分离生产结构(1)还包括连通主管(8)和第二存储塔(9)；所述第二存储塔(9)与第一存储塔(7)相连通设置，所述第二存储塔(9)的后端位置与连通主管(8)相连通设置；所述第一分离生产结构(1)还包括传输导管(10)、中心存储塔(11)和中心连管(12)；所述第二存储塔(9)的侧端位置与传输导管(10)相连通设置，所述传输导管(10)的中心与中心存储塔(11)相连通设置，所述中心存储塔(11)的后端位置与中心连管(12)相连通设置；所述分离生产部件(4)包括连导盘(13)、调控生产装置(14)、防护架(15)、底板防护盘(16)和连通直管(17)；所述连导盘(13)设在分离生产部件(4)的内端顶部位置，所述连导盘(13)的下端位置与连通直管(17)相连通，所述连通直管(17)的下端位置与调控生产装置(14)相连通设置，所述调控生产装置(14)的侧端位置固定连接有防护架(15)，所述防护架(15)的底端位置固定连接有底板防护盘(16)；所述调控生产装置(14)包括顶盘防护套(18)、第一分离滤网(19)、第二分离滤网(20)和底盘防护套(21)；所述顶盘防护套(18)设在调控生产装置(14)的内端顶部，所述顶盘防护套(18)的内端
中心转动连接有第一分离滤网(19)，所述第一分离滤网(19)的下端与第二分离滤网(20)相连通设置，所述第二分离滤网(20)的底端位置与底盘防护套(21)相连通设置；所述传输连接结构(3)包括传导直管(22)、纵管(23)和混合管(24)；所述传导直管(22)设在传输连接结构(3)的内端顶部，所述传导直管(22)的下端位置与纵管(23)相连通设置，所述纵管(23)的底端位置与混合管(24)相连通设置；所述传输连接结构(3)还包括第一外传支管(25)和第二外传支管(26)；所述第一外传支管(25)连通在混合管(24)的侧端中心位置处，所述第一外传支管(25)连通在混合管(24)的侧端顶部位置处。3.根据权利要求2所述的一种低温精馏分离制备超高纯工业气体的装置，其特征在于：所述传输连接结构(3)通过第一外传支管(25)、第二外传支管(26)与外界管体相连通设置。4.根据权利要求3所述的一种低温精馏分离制备超高纯工业气体的装置，其特征在于：所述传导直管(22)与外端相连通设置，且传导直管(22)通过纵管(23)与混合管(24)相连通。5.根据权利要求4所述的一种低温精馏分离制备超高纯工业气体的装置，其特征在于：所述混合管(24)与底盘防护套(21)的中心位置相连通设置。6.根据权利要求5所述的一种低温精馏分离制备超高纯工业气体的装置，其特征在于：所述第一分离滤网(19)、第二分离滤网(20)位于顶部位置设有驱动电机。7.根据权利要求6所述的一种低温精馏分离制备超高纯工业气体的装置，其特征在于：所述调控生产装置(14)通过顶盘防护套(18)与连通直管(17)相连通，且连导盘(13)的底部设有连通管体。8.根据权利要求7所述的一种低温精馏分离制备超高纯工业气体的装置，其特征在于：所述中心连管(12)与外界相连通设置，且中心连管(12)通过中心存储塔(11)、传输导管(10)与第二存储塔(9)相连通。9.根据权利要求8所述的一种低温精馏分离制备超高纯工业气体的装置，其特征在于：所述第一分离生产结构(1)的顶部位置固定连接有支撑方架(29)，所述支撑方架(29)的中心设有配合传导块(27)，所述配合传导块(27)的侧端位置与风管(28)相连通设置。10.根据权利要求1所述的一种低温精馏分离制备超高纯工业气体的方法，其特征在于，所述步骤s1中冷却、压缩过的原料空气的第一部分的占比为70-90％，冷却、压缩过的原料空气的第二部分的占比为10-30％。

技术总结
本发明涉及化工生产技术领域，具体为一种低温精馏分离制备超高纯工业气体的方法及装置，方法步骤如下：将冷却、压缩过的原料空气的第一部分引入至第一存储塔内部，将第二部分经过冷凝后同样引入至第一存储塔内部；将进入到第一存储塔内部的流体分离成富氮和富氧流体，并将两股流体引入至第二存储塔内部，接着通过热交换器、第二分离滤网将流体分离成富氮蒸汽和富氧液体；再通过与冷却、压缩过的原料空气的进行间接热交换使的富氧液体蒸发；然后回收上述热交换中所得到的蒸汽，以作为氧气产品；装置包括第一分离生产结构、第二分离生产结构和传输连接结构；本发明能最大限度地提高产品的回收率、增加液体产量和提高产品纯度，并且所需投资较少。所需投资较少。所需投资较少。


技术研发人员：陈兵 王翔 陈东杰
受保护的技术使用者：连云港晨虹特种气体有限公司
技术研发日：2022.04.14
技术公布日：2022/7/12