用于低压空分装置的具有液体扬程提升功能的双级分馏塔制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了用于低压空分装置的具有液体扬程提升功能的双级分馏塔，包括分馏机构和扬程提升机构，分馏机构包括下分馏塔和上分馏塔和冷凝蒸发器；扬程提升机构包括结构相同的第一扬程提升器和的第二扬程提升器，第一扬程提升器包括高压气体仓和气液混合仓，高压气体仓通过有n个进气孔的进气板和气液混合仓连通。下分馏塔顶部连接冷凝蒸发器，冷凝蒸发器的出口连接下分馏塔顶部。分馏机构的富氧液空出口和富氧空气出口连接第一扬程提升器；液氮出口和氮气出口连接第二扬程提升器，两个扬程提升器分别连接上分馏塔。本实用新型专利技术使得液体从下往上的过程中扬程提升，相应的，双级分馏塔压强和压缩机排压降低，节约大量能源，利于保护环境。

A two-stage fractionator with the lift function of a liquid lift for a low pressure air separation unit

The utility model discloses a low pressure air separation device with double stage liquid lift fractionating tower lifting function, including the fractionation mechanism and lift mechanism comprises a lifting mechanism, fractionation of fractionator and fractionating tower and condenser evaporator; lift lifting mechanism includes second lift lift lift lift with the same structure and the first, the first head lifter includes high pressure gas chamber and the gas-liquid mixing chamber, high-pressure gas chamber through the intake air inlet plate N and gas-liquid mixing chamber connected. The top of the fractionator is connected with the condensing evaporator, and the outlet of the condensing evaporator is connected to the top of the fractionator. Fractionation mechanism of oxygen enriched liquid air outlet and oxygen enriched air outlet is connected with the first lift head; a liquid nitrogen outlet and a nitrogen outlet connecting the second lift elevator, two lift head are respectively connected with the upper fractionator. The utility model improves the lift of the liquid from the bottom up process, and correspondingly, the pressure of the two stage fractionator and the compressor exhaust pressure are reduced, which saves a lot of energy and protects the environment.

【技术实现步骤摘要】
用于低压空分装置的具有液体扬程提升功能的双级分馏塔
本技术涉及双级分馏塔
，尤其涉及用于低压空分装置的具有液体扬程提升功能的双级分馏塔。
技术介绍
空分装置的应用领域十分广泛，如石化、玻璃、橡胶、建筑、炭纤维等行业都有涉足，是能源消耗的大户。空分装置分离空气的过程如下：空气压缩机是推动空气或液空在空分装置中流动的动力源。空气进入空气压缩机被压缩成为高压空气，经过主换热器进入分馏系统中分馏，获得产品。分馏系统通常为由双级分馏塔构成的双级分馏系统，或者是在双级分馏塔的输入/输出管路中增设一个分馏塔构成三级分馏系统。双级分馏塔的分馏过程如下：分馏塔中下分馏塔底部获得富氧液空和高压富氧空气，顶部获得氮气。氮气进入冷凝蒸发器，被液氧冷凝为液氮。一部分液氮作为下分馏塔回流液，另一部分进入上分馏塔。下分馏塔底部的富氧液空和冷凝蒸发器来的液氮再分别进入上分馏塔中部和顶部精馏。而因为液体密度大，在由低处提升至高处的过程中，液空和液氮需足够大的压强，才能克服重力，上升上分馏塔中部和顶部。因此，双级分馏塔中需保持很大的压强。双级分馏塔中的压强来自经空气压缩机压缩的高压空气，因此，空气压缩机必须保持高排压，这就造成了更多的能源消耗。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于低压空分装置的具有液体扬程提升功能的双级分馏塔。本技术采用的技术方案为：用于低压空分装置的具有液体扬程提升功能的双级分馏塔包括分馏机构和扬程提升机构；所述分馏机构自下而上分为下分馏塔和上分馏塔，上分馏塔底部设置有冷凝蒸发器；扬程提升机构包括第一扬程提升器和第二扬程提升器，所述第一扬程提升器包括高压气体仓和将高压气体与液态气体混合的气液混合仓，所述的高压气体仓通过进气板和气液混合仓连通，所述进气板上设置有n个进气孔；所述第二扬程提升器与第一扬程提升器结构相同；下分馏塔底部富氧液空出口连接第一扬程提升器气液混合仓入口，下分馏塔底部富氧空气出口连接第一扬程提升器高压气体仓入口，第一扬程提升器气液混合仓出口连接上分馏塔中部混合的富氧液空和富氧空气的入口；下分馏塔顶部氮气出口连接冷凝蒸发器入口，冷凝蒸发器的液氮出口一方面连接下分馏塔顶部，下分馏塔顶部氮气出口连接第二扬程提升器高压气体仓入口，另一方面连接第二扬程提升器气液混合仓入口，第二扬程提升器气液混合仓的出口连接上分馏塔顶部混合的氮气和液氮的入口。所述的第一扬程提升器的气液混合仓为圆柱体，高压气体仓为环状柱体，高压气体仓套设在气液混合仓上，高压气体仓内侧壁与气液混合仓侧壁贴合，高压气体仓与气液混合仓贴合的部位为进气板。本技术通过在双级分馏塔自下而上的输送管路中设置第一扬程提升器和第二扬程提升器，利用高压气体仓中的气体，增大了气液混合仓中的压强，且在高压作用下气液混合，相当于液体密度降低，从而使得液体在克服重力上升的过程中压降降低，从而使得提升了液体扬程，相应的，双级分馏塔中压强降低，采用所述低压双级分馏塔的空分装置中的空气压缩机排压降低，节约了大量能源，有利于保护环境。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术所述的用于低压空分装置的具有液体扬程提升功能的双级分馏塔，包括分馏机构和扬程提升机构；所述分馏机构自下而上分为下分馏塔1和上分馏塔2，下分馏塔1底部设置有冷凝蒸发器3；扬程提升机构包括第一扬程提升器4和第二扬程提升器5，所述第一扬程提升器4包括高压气体仓42和将高压气体与液态气体混合的气液混合仓41，所述的高压气体仓42通过进气板和气液混合仓41连通，所述进气板上设置有n个进气孔；所述第二扬程提升器5与第一扬程提升器4结构相同；下分馏塔1底部富氧液空出口连接第一扬程提升器4气液混合仓入口，下分馏塔1底部富氧空气出口连接第一扬程提升器4高压气体仓42入口，第一扬程提升器4气液混合仓41出口连接上分馏塔2中部混合的富氧液空和富氧空气的入口；下分馏塔1顶部氮气出口连接冷凝蒸发器3入口，冷凝蒸发器3的液氮出口一方面连接下分馏塔1顶部，下分馏塔1顶部氮气出口连接第二扬程提升器5高压气体仓入口，另一方面连接第二扬程提升器5气液混合仓入口，第二扬程提升器5气液混合仓的出口连接分馏塔顶部混合的氮气和液氮的入口。下面详细说明扬程提升机构的工作原理：由于气体克服重力做工远小于液体克服重力做功，第一扬程提升器4和第二扬程提升器5的高压气体仓压强远大于气液混合仓压强，因此，气体通过设置于进气板上的n多进气孔，进入到气液混合仓中，气液混合仓中的压强大大提升。在气液混合仓中，在高压的作用下，气体与液体混合，混合之后密度降低，同时由于文丘里效应，混合的气体和液体在上升过程中压降降低，再加上气液混合仓中压强增大，使得双级分馏塔自向而上的管路中的液体扬程大大提高。相应的，双级分离塔中的压强降低，从而降低采用所述低压双级分离塔的空分装置中压缩机的能量消耗，节约能源。优选的，所述的第一扬程提升器4的气液混合仓41为圆柱体，高压气体仓42为环状柱体，高压气体仓42套设在气液混合仓41上，高压气体仓42内侧壁与气液混合仓41侧壁贴合，高压气体仓42与气液混合仓41贴合的部位为进气板。形状为环状柱体的高压气体仓42贴合绕设于形状为圆柱体的气液混合仓41周围，进气板面积大，高压气体仓42中的气体进入气液混合仓41速率高，有利于增大气液混合仓41的压强，进一步提升液体扬程。本技术的工作过程如下：经过空分装置其它部件处理后的空气进入下分馏塔1中，在下分馏塔1的顶部获得氮气，底部获得富氧液空和富氧空气。氮气进入上分馏塔2底部经冷凝蒸发器3被冷却成为液氮，液氮一部分回流至下分馏塔1顶部，作为下分馏塔1的回流液。另一部分液氮和下分馏塔1顶部的氮气经由第二扬程提升器5进入上分馏塔2顶部再次分馏。下分馏塔1底部的富氧液空和富氧空气经由第一扬程提升器4富氧液空进入上分馏塔2中部，再次分馏，在上分馏塔2顶部获得氮气，底部获得氧气，氮气和氧气被送至用户。以上结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，如将增减扬程提升器的个数，或在制取其它气体如氩气、氦气等时改变扬程提升器的位置，都属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于低压空分装置的具有液体扬程提升功能的双级分馏塔，其特征在于：包括分馏机构和扬程提升机构；所述分馏机构自下而上分为下分馏塔和上分馏塔，上分馏塔底部设置有冷凝蒸发器；扬程提升机构包括第一扬程提升器和第二扬程提升器，所述第一扬程提升器包括高压气体仓和将高压气体与液态气体混合的气液混合仓，所述的高压气体仓通过进气板和气液混合仓连通，所述进气板上设置有n个进气孔；所述第二扬程提升器与第一扬程提升器结构相同；下分馏塔底部富氧液空出口连接第一扬程提升器气液混合仓入口，下分馏塔底部富氧空气出口连接第一扬程提升器高压气体仓入口，第一扬程提升器气液混合仓出口连接上分馏塔中部混合的富氧液空和富氧空气的入口；下分馏塔顶部氮气出口连接冷凝蒸发器入口，冷凝蒸发器的液氮出口一方面连接下分馏塔顶部，下分馏塔顶部氮气出口连接第二扬程提升器高压气体仓入口，另一方面连接第二扬程提升器气液混合仓入口，第二扬程提升器气液混合仓的出口连接上分馏塔顶部混合的氮气和液氮的入口。

【技术特征摘要】
1.用于低压空分装置的具有液体扬程提升功能的双级分馏塔，其特征在于：包括分馏机构和扬程提升机构；所述分馏机构自下而上分为下分馏塔和上分馏塔，上分馏塔底部设置有冷凝蒸发器；扬程提升机构包括第一扬程提升器和第二扬程提升器，所述第一扬程提升器包括高压气体仓和将高压气体与液态气体混合的气液混合仓，所述的高压气体仓通过进气板和气液混合仓连通，所述进气板上设置有n个进气孔；所述第二扬程提升器与第一扬程提升器结构相同；下分馏塔底部富氧液空出口连接第一扬程提升器气液混合仓入口，下分馏塔底部富氧空气出口连接第一扬程提升器高压气体仓入口，第一扬程提升器气液混合仓出口连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢红太，阮艳丽，王岩，何东林，朱可嘉，王军，
申请(专利权)人：开封迪尔空分实业有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41