1. Общие сведения

Агрегат БР-1. На азотнокутовых заводах, использующих в качестве сырья природный газ, широкое распространение для получения технологического кислорода из воздуха приобрел агрегат типа БР-1.
Принципиальная технологическая схема этого агрегата приведена на рис. 6. Сжатый в турбокомпрессоре до 6 ат воздух поступает в генераторы. В агрегате имеется два кислородных генератора 1, в которые поступает около 20% воздуха, и три азотных регенератора 2, в которые подается около 80% воздуха.
В регенераторах воздух охлаждается до температуры, близкой к состоянию сухого насыщенного пара (101,5⁰ К), и одновременно освобождается от примесей влаги и двуокиси углерода. В двух кислородных регенераторах величина обратного потока воздуха примерно на 3,3 % прывешает количество прямого потока. При этом средняя разность температур на холодном конце регенераторов составляет 8,5⁰С, что обеспечивает унос обратным потоком всех примесей, выделяющихся на насадке из прямого потока, охлаждается воздуха до состояния сухого насыщенного пара.

После регенератора большая часть воздуха направляется в нижнюю колонну 17. Другая часть воздуха (петлевой воздух) проходит снизу вверх соответствующих азотный регенератор. Из середины азотных регенераторов воздух отводится в трубки теплообнника 5, где подогревает воздух, идущий в детандер. Затем петлевой воздух смешивается с осталбным воздухом, поступающим в нижнюю колонну из регенераторов.
В нижней колонне производится предварительное разделение воздуха на жидких азот и обогащений кислородом воздух. Часть пара (около 25%) после промывки на трех тарелках отбираетсяиз нижней колонны и через отделитель 6 поступает в детандерный теплообменник 5. Здесь за счет тепла петлевого воздуха идущий из нижней колонны воздух нагревается до 116⁰ К и поступает в один из турбодетандеров 9, где расширяется от давления 5,8 до 1,4 ат и ожлаждается до температуры насыщения. Для защиты направляющего аппарата и ротора турбодетандера от повреждения твердыми частицами (пыль, крупинку припоя и др.), которые могут находится в потоке воздуха, перед трубодентандерными агрегатами устанавливаются сетчатые фильтры 10. После турбодетандера охлажденный воздух подается в верхнюю колонну 13 через адсорбер ацетилена 4. Обогащенная кислородом кубовая жидкость поступает один из керамических фильтров 19, где очищается от твердых частиц двуокиси углерода, и затем идет в адсорбер ацетилена 18.
После адсорберов ацетилена кубовая жидкость охлаждается до 96⁰ К, подается в нижнюю часть переохладителя 7 и затем дросселируется в распределительный бачок, расположенный во внутренней обечайке верхней колонны 13. Отсюда жидкость сливается на соответствующую тарелку колонны. Конденсация паров азота, поступающих из нижней колонны 17, происходит в межтрубном пространстве четырех конденсаторов 11, 12, 14, 15, одинаковых по кострукции. В трубках конденсаторов кипит жидкий кислород, поступающий из нижней части колонны 13.
Газобразный азот, отводимый из верхней части коллоны 13, подогревается в переохладителе 7 и, пройдя подогреватель азота 3, поступает в регенераторы. В аппарате 3 азот подогревается до температуры примерно 95⁰ К за счет теплоты конденсации части паров воздуха, поступающих из нижней колонны. Повышение температуры азота способствует лучшей возгонке и уносу твердой двуокиси углерода из насадки регенераторов. Азот, нагретый в одном из регенераторов, отводится в атмосферу.
Газообразный кислород отбирается из конденсатора 15 и из верхней колонны 13 и через кислородные регенераторы 1 и принудительные клапаны 8, поступает в газгольдер. Принудительные клапаны петлевого потока приводятся в действие воздухом, поступающим через распределительный механизм.