Двойная ректификация

В колонне двойной ректификации (рис. 5.5) можно получить чистый кислород и чистый азот. Колонна состоит из частей высокого (нижняя часть, 0,5÷0,6 МПа) и низкого давления (верхняя часть, 0,13÷0,14 МПа).

Воздух по трубе 1 подается в нижнюю часть 2 составной колонны (см. рис. 5.5). При входе в колонну воздух конденсируется, отдавая скрытую теплоту парообразования на испарение азота. В результате испарения части N2 жидкая фаза обогащается кислородом до 39÷40 % и через переохладитель 9 и дроссельный вентиль 8 направляется в качестве исходной смеси в часть 4 низкого давления составной колонны.

Пары N2 поднимаются к испарителю 3, где конденсируются жидким кислородом, находящимся в межтрубном пространстве. В свою очередь, кислород [О2(ж)] кипит за счет конденсации паров азота. Жидкий кислород, стекая вниз, орошает тарелки высокого давления, а также частично собирается в карманах испарителя и оттуда направляется на орошение части низкого давления, минуя переохладитель 7 и дроссельный вентиль 6. При дросселировании жидкого воздуха в вентиле 8 и азота в вентиле 6 их давление снижается. При этом получается дополнительное количество холода для снижения температуры и покрытия хладопотерь в верхней части составной колонны.

В части низкого давления колонны происходит окончательное разделение обогащенной до 39÷40 % кислородом смеси, поступающей из части высокого давления.

Газообразный азот с концентрацией 97÷98 % отбирается по трубе 5, проходит через переохладитель 7 флегмы N2 и переохладитель жидкого воздуха 9 (кубовой жидкости), где охлаждает азотную флегму и жидкий воздух, и отводится к потребителям по трубе 10.

Кислород (концентрация 99,7÷99,8 %) отбирается из нижней части колонны.