[实用新型]一种空分系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及空分技术领域，具体地说涉及一种空分系统。

背景技术：

随着科技进步的飞速发展，大多数化工企业均需配备空分系统，现有的空分系统一般包括水冷塔、空冷塔、空气过滤器、空气增压机、膨胀机、分子筛纯化器、蒸汽加热器、换热器、精馏塔和过冷器等设备，其基本原理是通过低压低温分离空气中的氧气和氮气，提供给化工厂的用气设备使用，而液氩仅是作为空分系统的副产品输出。

现有空分系统在运行过程中存在以下问题：1、配套的液氩分离提取单元结构简单，制得的液氩稳定性差，需对其进行检测，检测合格后可收集对外出售产生效益，一旦检测不合格则直接排放，其为低温气体(-185℃)，对空排放会造成冷量的损失；2、夏季气温上升后导致水冷塔的循环水回水温度偏高，在水冷塔污氮口反流气体温度不变的情况下，致使水冷塔出口冷冻水的温度上升，进而导致空冷塔的出口温度持续上升，最高能达到23℃(空冷塔设计出口温度为小于17℃)；空冷塔的出口温度持续偏高时，进塔空气总量减少，那么最终的氧气和氮气产量会相应的减少，且出口温度偏高时空气中的含水量会相对升高，增大分子筛的吸附负荷，影响分子筛的使用寿命，致使分子筛出口二氧化碳含量会增高或达到报警值，严重时导致分子筛穿透，造成板式换热器冻堵，严重影响空分系统的安全稳定连续运行。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种能够保证空冷塔出口温度满足工艺要求的空分系统。

本实用新型由如下技术方案实施：一种空分系统，其包括水冷塔、空冷塔、空气过滤器、空气增压机、膨胀机、分子筛纯化器、蒸汽加热器、换热器、精馏塔和过冷器，其还包括第一粗氩塔、第二粗氩塔、增压泵和精氩塔，在所述第二粗氩塔的塔顶设置有第一冷凝器，在所述精氩塔的塔底设置有蒸发器，在所述精氩塔的塔顶设置有第二冷凝器；在所述精氩塔的上塔中部通过氩馏份抽气管与所述第一粗氩塔连通，所述第一粗氩塔底部通过管路与所述精馏塔的上塔中部连通，所述第一粗氩塔塔顶通过管路与所述第二粗氩塔连通；所述增压泵的进口通过管路与所述第二粗氩塔的塔底连通，所述增压泵的出口通过管路与所述第一粗氩塔中部连通，所述第二粗氩塔的塔顶通过管路与所述精馏塔的上塔中部连通；所述第二粗氩塔的中部通过粗氩抽气管与所述精馏塔的中部连通，所述第二粗氩塔的中部还通过氩气排空管与所述水冷塔的污氮口连通。

进一步的，在所述增压泵的出口与所述第二粗氩塔底部之间连通有第一支管。

进一步的，所述精馏塔的下塔下部连通有液空管，所述精馏塔的下塔顶部连通有液氮管，在所述精馏塔的塔顶连通有污氮管；所述液空管经所述过冷器后分为两路，一路连接于所述精馏塔的上塔中部，另一路连通于所述蒸发器的热介质入口，所述蒸发器的热介质出口通过管路与所述第一冷凝器的冷介质入口连通，所述第一冷凝器的冷介质出口连通域所述精馏塔的上塔中部；所述液氮管经所述过冷器后分为两路，一路连通于所述精馏塔的上塔顶部，第二路连通于液氮储罐，第三路连通于所述第二冷凝器的冷介质入口；所述第二冷凝器的冷介质出口连通有氮气回用管，所述氮气回用管经所述换热器分为两路，一路连通于所述蒸汽加热器，另一路连通于所述水冷塔的进气口；所述污氮管依次经所述过冷器、所述换热器后连通于所述水冷塔的进气口。

本实用新型的优点：1、配备第一粗氩塔、第二粗氩塔和第三粗氩塔对精馏塔抽取的氩馏份进行三级精馏，制备99.999％的高纯液氩，增加空分系统副产物的经济效益；2、二级冷凝器和蒸发器分别以过冷后的液氮和液空为介质与粗氩气和液氩进行换热，可以减少冷冻水的使用量，并且，换热后的液氮及排空的粗氩气通入水冷塔以降低水冷塔反流气体温度，使空冷塔出口温度满足设计要求，一方面，可以使进塔空气总量增加，进而增加氧气和氮气产量，另一方面，可减少空气中的含水量，进而降低分子筛负荷和能耗，延长分子筛的使用寿命，使分子筛出口二氧化碳含量在报警值以下运行，保证空分系统安全稳定连续运行。

附图说明：

图1为本实施例结构示意图。

水冷塔1、空冷塔2、空气过滤器3、空气增压机4、膨胀机5、分子筛纯化器6、蒸汽加热器7、换热器8、精馏塔9、过冷器10、第一粗氩塔11、第二粗氩塔12、增压泵13、精氩塔14、第一冷凝器15、蒸发器16、第二冷凝器17、氩馏份抽气管18、氩气排空管19、粗氩抽气管20、第一支管21、液空管22、液氮管23、污氮管24、液氮储罐25、氮气回用管26。

具体实施方式：