專利名稱：：用于空氣分離的壓縮節(jié)流制冷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及空氣分離的制冷方法，具體涉及一種用于空氣分離的壓縮節(jié)流制冷方法。
背景技術(shù)：
：目前，空氣分離設(shè)備通常采用膨脹機(jī)制冷，主要是利用有一定壓力的氣體在膨脹機(jī)內(nèi)進(jìn)行絕熱膨脹對外做功而消耗氣體本身的內(nèi)能，從而使氣體自身強(qiáng)烈地冷卻而達(dá)到制冷的目的。主要是通過增加膨脹機(jī)長度來加大降溫幅度，比如50噸/天以下液體設(shè)備能耗一般在1.11.5kWh/Nm3，由于不能無限地通過增加膨脹機(jī)數(shù)量來降低主換熱器溫差來使設(shè)備能耗降低，故采用膨脹機(jī)制冷法無法進(jìn)一步降低設(shè)備能耗，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作維護(hù)困難。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供的一種制冷效果好、能耗低、節(jié)能效果好，維護(hù)簡單的用于空氣分離的壓縮節(jié)流制冷方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):用于空氣分離的壓縮節(jié)流制冷方法，其特征在于，該方法采用多組分氣體組成混合制冷劑，將該混合制冷劑經(jīng)過氣體壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入冷卻器冷卻，再通過換熱器進(jìn)行換熱，然后進(jìn)入節(jié)流閥降溫，再返回?fù)Q熱器繼續(xù)換熱，最后返回氣體壓縮機(jī)進(jìn)行循環(huán)制冷。所述的換熱器與精餾塔置于同一冷箱中，換熱器通過混合制冷劑循環(huán)制冷，將冷箱中的設(shè)備及介質(zhì)溫度降低，并維持溫度恒定。所述的混合制冷劑由沸點(diǎn)不同的多種氣體的混合物組成。所述的多種氣體包括甲垸、丙烷、乙烯、戊烯和氮?dú)?。所述的深冷法分離空氣以制取氧氣、氮?dú)?、氬氣、液氧或液氮。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用甲垸、丙烷、乙烯、戊烯和氮?dú)獾榷嘟M分氣體組成混合制冷劑，通過壓縮節(jié)流獲取冷量，使空氣液化后分離制取氧氣、氮?dú)狻鍤?、液氧和液氮等產(chǎn)品。簡化了傳統(tǒng)的液體空分流程，可使200噸/天以下設(shè)備能耗降至lkWh/Nn^以下，50噸/天以下設(shè)備能耗降低20%以上，裝置越小，節(jié)能效果越明顯。本發(fā)明方法簡單，裝置小，冷效果好、能耗低、節(jié)能效果好，維護(hù)簡單。圖1為本發(fā)明的示意圖。具體實(shí)施例方式以下是結(jié)合附圖按照本發(fā)明技術(shù)方案所作的實(shí)施例，用以進(jìn)一步解釋本發(fā)明。實(shí)施例1如圖1所示，用于空氣分離的壓縮節(jié)流制冷方法，將空氣分離精餾塔1和換熱器2置于同一冷箱3中，利用甲垸、丙烷、乙烯、戊烯和氮?dú)獾确悬c(diǎn)不同的多組分氣體組成混合制冷劑，其組分摩爾分率大致為(甲垸丙烷乙烯戊烯氮?dú)?0.2685:0.1513:0.1014:0.1738:0.3049)，為了獲得最佳的制冷效果，氣體壓縮機(jī)壓縮后的壓力不同制冷劑組分摩爾分率比例將略有調(diào)整，將該混合制冷劑(206)流量2760NM3/h，壓力0.041MPa，溫度36。C，經(jīng)過氣體壓縮機(jī)4壓縮至1.6MPa后(204)，溫度上升至112.4。C進(jìn)入冷卻器5冷卻204至40°C，再通過管道導(dǎo)入冷箱3中，在換熱器2進(jìn)行換熱冷卻至(202)-172°C，然后進(jìn)入節(jié)流閥6節(jié)流至(203)0.06MPa，溫度降至-188.39"C，再返回?fù)Q熱器2繼續(xù)換熱，最后導(dǎo)出冷箱3溫度回復(fù)至36"C(206)返回氣體壓縮機(jī)4進(jìn)行循環(huán)制冷。待分離的空氣(101)流量2160NM3/h，0.58MPa經(jīng)主換熱器2被返流的混合制冷劑(203)冷卻至(102)-172°C，經(jīng)節(jié)流后(103)進(jìn)入精餾塔1，空氣在精餾塔下塔(C1)中被分率成液氮(104)和富氧液空(106)，富氧液空(106)經(jīng)過冷器(E2)過冷后(107)節(jié)流進(jìn)入上塔(C2)，下塔(Cl)頂部經(jīng)冷凝蒸發(fā)器(Kl)的液氮(104)經(jīng)過冷器(E2)過冷后節(jié)流進(jìn)入上塔(C2)作為上塔的回流液，抽取200NM3/h，過冷后的液氮(105)作為液體產(chǎn)品輸出；液氮及富氧液空在上塔(C2)中分離成氧氣、液氧、氮?dú)饧拔鄣?，從上塔釜抽?108)350NM3/h液氧作為液體產(chǎn)品輸出，本實(shí)施例可以制取部分氧氣(02)、帶壓力的氮?dú)?PN)，亦可僅制取一種或二種液體產(chǎn)品，上塔(C2)可抽取部分氬餾分進(jìn)入氬塔分離制取液氬產(chǎn)品。表一是該實(shí)施例的具體參數(shù)，該示例只是說明性的而非限定性的，表一中的流體位號對應(yīng)于圖一中的標(biāo)記。流<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.本發(fā)明涉及用于空氣分離的壓縮節(jié)流制冷方法，該方法采用多組分氣體組成混合制冷劑，將該混合制冷劑經(jīng)過氣體壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入冷卻器冷卻，再通過換熱器進(jìn)行換熱，然后經(jīng)節(jié)流閥減壓降溫產(chǎn)生冷量，使空氣或其他氣體全部或部分液化，再返回?fù)Q熱器繼續(xù)換熱，復(fù)熱后返回氣體壓縮機(jī)進(jìn)行循環(huán)制冷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于空氣分離的壓縮節(jié)流制冷方法，其特征在于，所述的換熱器與精餾塔置于同一冷箱中，換熱器通過混合制冷劑循環(huán)制冷，將空氣或其他氣體全部或部分液化，并提供設(shè)備跑冷損失，以維持分餾塔正常運(yùn)行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于空氣分離的壓縮節(jié)流制冷方法，其特征在于，所述的混合制冷劑由沸點(diǎn)不同的多種氣體的混合物組成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于空氣分離的壓縮節(jié)流制冷方法，其特征在于，所述的多種氣體包括甲烷、丙垸、乙烯、戊烯和氮?dú)狻?.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于空氣分離的壓縮節(jié)流制冷方法，其特征在于，所述的深冷法分離空氣以制取氧氣、氮?dú)?、氬氣、液氧或液氮。全文摘要本發(fā)明涉及用于空氣分離的壓縮節(jié)流制冷方法，該方法采用多組分氣體組成混合制冷劑，將該混合制冷劑經(jīng)過氣體壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入冷卻器冷卻，再通過換熱器進(jìn)行換熱，然后經(jīng)節(jié)流閥減壓降溫產(chǎn)生冷量，使空氣或其他氣體全部或部分液化，再返回?fù)Q熱器繼續(xù)換熱，復(fù)熱后返回氣體壓縮機(jī)進(jìn)行循環(huán)制冷。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有方法簡單，裝置小，制冷效果好、能耗低、節(jié)能效果好，維護(hù)簡單等特點(diǎn)。文檔編號F25B9/00GK101482336SQ20081003815公開日2009年7月15日申請日期2008年5月28日優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日發(fā)明者周大榮申請人:上海啟元空分技術(shù)發(fā)展有限公司