1. Общие сведения

2. Колонна однократной ректификации (для получения кислорода)
Это наиболее простое устройство для ректификации воздуха. Для лучшего понимания на рис.2. вместе с колонной приведена схема сжижения воздуха по К. Линде, хотя можно применить любую д ругую схему.
Рис. 2. Схема колонны однократной ректификации для получения кислорода в блоке с воздухосжижительной установкой К.Линде
Работа установки в процессах:
1-2 – изотермическое сжатие атмосферного воздуха;
2-3 – охлаждение сжатого воздуха в теплообменнике ТО встречными потоками азота (А), кислорода (К) воздуха (В);
3-4 – сжижение воздуха в змеевике испарителя. Здесь воздух является источником теплоты Q_и;
4-5 – дросселирование. Флегма при давлении Р0,1 МПа подается на верхнюю тарелку колонны;
В т.6 отводятся пары азота, но не чистые, а равновесные кипящему воздуху при температуре Т₅(в т.5). Поэтому они содержат примерно 10-12 % кислорода. Пары отводятся в ТО, где охлаждают встречный поток сжатого воздуха, идущего в змеевик испарителя для конденсации.
В испарителе колонны скапливается кислород (как более труднокипящая жидкость). Он может отводиться в жидком (в т. 7') или газообразном (в т. 7) виде.
В такой установке можно получить до 2/3 технически чистого кислорода от общего количества кислорода в воздухе переработанного установкой. Около 1/3 теряется с азотом. Давление в колонне близко к атмосферному и не превышает 0,13-0,15 МПа.
3. Колонна однократной ректификации для получения азота
Особенность этой колонны – наличие конденсатора.
Р ис.3. Схема колонны однократной ректификации для получения азота:
ТО – теплообменник
Сжатый и охлажденный воздух через дроссельный вентиль подается в куб колонны, при этом происходит его сжижение и частичное испарение. Обогащенный азотом пар по колонне поднимается вверх на встречу стекающей флегме и, уже практически чистый азот, попадает в трубное пространство конденсатора. Здесь азот конденсируется за счет отвода теплоты кипящему обогащенным кислородом жидкому воздуху, который поступает из куба через дроссель Др₂в межтрубное пространство конденсатора.
Флегма, образующаяся в конденсаторе, по существу чистый азот, стекая вниз по колонне скапливается в карманах конденсатора и отводится как конечный продукт в жидком виде.
Чистые пары азота скапливаются под крышкой конденсатора. Отсюда они отводятся как конечный продукт – газообразный азот.
Обогащенный кислородом воздух из межтрубного пространства конденсатора используется для охлаждения сжатого воздуха в ТО.