本發(fā)明屬于空氣分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種同心復(fù)合式空分系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前的空分系統(tǒng)中，用于分離空氣的上塔和下塔與用于分離氬氣的氬塔一般是分離的，主塔和氬塔通過管道連接到一起；這種主塔與氬塔分離的形式不足之處在于占地面積增大，主塔和氬塔間管道連接復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出一種同心復(fù)合式空分系統(tǒng)，本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的：

一種同心復(fù)合式空分系統(tǒng)，包括上塔、下塔以及氬塔，下塔頂部和底部分別設(shè)冷凝器Ⅱ和再沸器Ⅱ，氬塔底部設(shè)再沸器Ⅰ，下塔、上塔與氬塔之間設(shè)換熱器，所述氬塔為圓環(huán)柱狀，套設(shè)在上塔周圍，冷凝器Ⅰ設(shè)置在上塔頂部，冷凝器Ⅰ與氬塔相通。

其連接方式為：空氣從下塔底部進(jìn)入再沸器Ⅱ，再沸器Ⅱ抽出富氧液空通過換熱器換熱后進(jìn)入冷凝器Ⅰ，冷凝器Ⅱ中產(chǎn)生的液氮通過換熱器對(duì)富氧液空進(jìn)行過冷，之后流入上塔作為回流液，冷凝器Ⅰ中的富氧液空與液空蒸汽流入上塔進(jìn)一步精餾氧，上塔偏下部位抽出氧氣和氬氣混合氣體進(jìn)入氬塔以分離氬，氬塔底部再沸器Ⅰ中的液氧回流上塔，上塔底部的氧氣作為產(chǎn)品輸出，氬氣在氬塔頂部被冷凝器Ⅰ冷凝為液氬，并作為產(chǎn)品輸出。

本發(fā)明的有益效果是：1減小占地面積，將氬塔結(jié)構(gòu)變?yōu)閳A環(huán)柱狀，與上塔裝配在一起，整個(gè)空分系統(tǒng)需求的面積下降；2簡化管道布置，因氬塔與上塔裝配在一起，因此兩者之間管道的長度大幅減少，管道更為緊湊。

附圖說明

圖1是本發(fā)明空分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的E-E向視圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供的一種同心復(fù)合式空分系統(tǒng)，如圖1-2所示，包括上塔1、下塔2以及氬塔3，下塔2頂部和底部分別設(shè)冷凝器Ⅱ5B和再沸器Ⅱ4B，氬塔3底部設(shè)再沸器Ⅰ4A，下塔、上塔與氬塔之間設(shè)換熱器6，所述氬塔為圓環(huán)柱狀，套設(shè)在上塔周圍，冷凝器Ⅰ5A設(shè)置在上塔頂部，冷凝器Ⅰ5A與氬塔3相通。

現(xiàn)有技術(shù)中氬塔3與上塔1分開布置，考慮到管道的熱脹冷縮作用，占據(jù)空間較大，冷箱占地面積增加30%以上，由于占地面積的增加和管道設(shè)計(jì)的難度增加，常規(guī)設(shè)計(jì)經(jīng)常放棄氬塔，但是氬塔可使上塔的氧氣提取率增加4%，對(duì)整套空分裝置來說，節(jié)能4%，因此，本發(fā)明將氬塔3和上塔2設(shè)計(jì)成同心強(qiáng)化精餾塔，避免了復(fù)雜的低溫設(shè)計(jì)，節(jié)省了占地面積，降低管道排布的難度，使強(qiáng)化精餾工藝更容易被推廣。

本發(fā)明的工作流程如下：空氣從下塔2底部進(jìn)入再沸器Ⅱ4B，再沸器Ⅱ4B抽出富氧液空在換熱器中被冷凝器Ⅱ5B中產(chǎn)生的液氮過冷，之后作為冷凝液流入冷凝器Ⅰ5A中，液氮之后流入上塔1作為回流液；冷凝器Ⅰ5A中的富氧液空冷凝氬塔3底部產(chǎn)生的氬氣之后一部分會(huì)變成液空蒸汽，富氧液空與液空蒸汽流入上塔1進(jìn)一步精餾氧，以提純氧氣，由于上塔1偏下部位氬的摩爾分?jǐn)?shù)較高，因此從上塔1偏下部位抽出部分氧氣和氬氣混合氣體進(jìn)入氬塔3以分離氬，氬塔3底部再沸器Ⅰ4A中幾乎是純氧氣體，將其輸回上塔1，上塔1底部的氧氣作為產(chǎn)品輸出，氬氣在氬塔3頂部被冷凝器Ⅰ5A中的富氧液空冷凝為液氬，并作為產(chǎn)品輸出。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。