帶有冷箱的便攜式包裝和用于制造低溫空氣分離系統(tǒng)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶有冷箱(51)的便攜式包裝,在其內(nèi)部設(shè)置低溫空氣分離系統(tǒng)的至少一個(gè)雙柱,所述雙柱具有彼此上下布置的高壓柱(3)和低壓柱(5)。所述高壓柱(3)和所述低壓柱(5)容納質(zhì)量傳遞元件。所述質(zhì)量傳遞元件在所述低壓柱(5)的至少一個(gè)亞區(qū)(A,B,C,D,E)內(nèi)通過由折疊金屬片制成的有序填料形成。所述金屬片具有0.2mm或更小的片材厚度。所述有序填料具有至少lOOOmVm3的比表面積。至少在所述高壓柱(3)的亞區(qū)內(nèi)所述質(zhì)量傳遞元件通過彼此上下布置且具有小于195mm特別是小于180mm間隙的矯正板形成。本發(fā)明還涉及一種使用這種便攜式包裝制造低溫空氣分離系統(tǒng)的方法。
【專利說明】帶有冷箱的便攜式包裝和用于制造低溫空氣分離系統(tǒng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述帶有冷箱的用于低溫空氣分離系統(tǒng)的便攜式包裝。
【背景技術(shù)】
[0002]這種單元通常地被術(shù)語稱為“填料單元”(PU)并且例如在EP1041353B1或US2007199344A1 中有描述。
[0003]用于低溫分離空氣的方法和裝置通常是已知的,例如從Hausen/Linde于1985年第二版的Tieftemperaturtechnik(低溫技術(shù))中第4章(第281-337頁)可得知。
[0004]蒸餾柱系統(tǒng)在本發(fā)明可被構(gòu)造為二柱系統(tǒng)特別是傳統(tǒng)的Linde雙柱系統(tǒng)或者三柱或更多柱系統(tǒng)。除了用于氮-氧分離的柱外,它還可具有用于制造高純度產(chǎn)品和/或其它空氣成分特別是稀有氣體的其它裝置,例如用粗氬柱和可選地用粗氬柱的氬制造和/或氪-氙制造。
[0005]通常地,在空氣分離系統(tǒng)中,使用常規(guī)矯正板例如泡-蓋板或篩板或250至最大750m2/m3比表面積(填料密度)的有序填料。下面,術(shù)語“填料的比表面積”和“填料密度”被同義地使用。特別“致密的”填料因此具有特別高的比表面積。
[0006]“冷箱”此處意味著絕熱外罩,其完全用外壁包裹出隔熱內(nèi)部空間;在所述內(nèi)部空間內(nèi),將被絕熱的系統(tǒng)零件被設(shè)置,其例如一個(gè)或多個(gè)分離柱和/或熱交換器。絕熱作用受到外壁的相應(yīng)構(gòu)型的影響和/或通過用絕熱材料填充在系統(tǒng)零件與外壁之間的中間空間中可以影響絕熱作用。在后一變型的情形下,優(yōu)選使用粉狀材料例如珍珠巖。不僅用于低溫空氣分離系統(tǒng)的氮-氧分離的蒸餾柱系統(tǒng),而且主熱交換器和其它低溫系統(tǒng)零件必須被一個(gè)或多個(gè)冷箱所包裹。在預(yù)制系統(tǒng)的情形下,冷箱的外部尺寸通常確定了包裝的運(yùn)輸尺寸。冷箱的“高度”意味著基于冷箱在系統(tǒng)操作中的定向在豎直方向上的尺寸;“橫截面”是垂直于其的表面(水平面)。在運(yùn)輸期間,冷箱的高度確定了運(yùn)輸長度、橫截面運(yùn)輸高度和橫截面運(yùn)輸寬度。
[0007]通常在與空氣分離系統(tǒng)的安裝地點(diǎn)相距甚遠(yuǎn)的工廠里制作PU。這就允許基本的預(yù)制并且因此最小化了在其中頻繁發(fā)生非常艱難狀況的安裝地點(diǎn)處的制造費(fèi)用。預(yù)制包裝或多個(gè)預(yù)制包裝從工廠運(yùn)輸至安裝地點(diǎn),帶有一個(gè)或多個(gè)分離柱的冷箱包裝水平設(shè)置。對(duì)于這種運(yùn)輸來說,存在對(duì)于包裝長度和寬度的限制。當(dāng)所述柱至少部分配備有有序填料時(shí)該技術(shù)迄今為止僅用于中等尺寸的空氣分離系統(tǒng)中,因?yàn)樘畛渲ǔR蟊劝迨街蟮母叨龋?50_類型的填料的HETP值(HETP =理論板高)顯著大于篩板。用相對(duì)較低的預(yù)制程度制造帶有填充柱的較大系統(tǒng);特別地,直到在安裝地點(diǎn)處才構(gòu)造冷箱??蛇x地,使用專用的常規(guī)矯正板;雖然這允許單位柱高度有相對(duì)較高的容量,但與填充柱相比它導(dǎo)致可追溯的能量消耗增加。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的是將在開始時(shí)提及類型的便攜式包裝設(shè)計(jì)成使得它還可適用于帶有柱-冷箱整體上的預(yù)制至今不能實(shí)現(xiàn)的容量的低溫空氣分離系統(tǒng),其中應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的更有效的能量消耗。
[0009]通過本專利的權(quán)利要求的特征部分實(shí)現(xiàn)該目的。
[0010]雖然已經(jīng)提出使用750m2/m3和更大的填料密度的有序填料,以減小柱的高度(例如參見EP636237B1 = W09319336A1 = US5613374),這種填料一般由鋁制成,在PU的情形下,迄今未使用過這種致密填料,因?yàn)橹旅芴盍系耐瑫r(shí)增加了柱的橫截面,由此與此相關(guān)地包裝的運(yùn)輸寬度超出容許值。
[0011]在本發(fā)明的上下文中,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)即使填料密度很高,通過利用特別低的片材厚度的填料也能實(shí)現(xiàn)基于柱橫截面的驚人高容量值;反之亦然,這意味著柱相對(duì)較低的直徑用于特別低的高度。此外在本發(fā)明中,通過在那里安裝矯正板特別是篩板、更確切地說具有小于125mm的特別低板距(從板頂側(cè)至相鄰板頂側(cè)來測(cè)量的板距)的篩板,實(shí)現(xiàn)了高壓柱特別低的高度。例如,在本發(fā)明的背景中,在低壓柱中使用具有至少100mVm3密度的專用有序填料,并且高壓柱容納全部具有比125mm更低板距的專用篩板。
[0012]在本發(fā)明的情形下與冷箱包裝有關(guān)的是,雖然柱和空氣分離系統(tǒng)具有高容量,但不僅運(yùn)輸寬度而且運(yùn)輸高度具有相對(duì)低的值。能夠甚至預(yù)制具有形為開頭提及的上述類型包裝的相對(duì)較高容量空氣分離系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是極大的,使得通過利用專用的填料和極低的板距很容易調(diào)整增加的成本。
[0013]在本發(fā)明中,如果例如低壓柱的至少一個(gè)部段完全填充權(quán)利要求1所述類型的填料,則可能是有益的。然而,本發(fā)明還可由于這個(gè)事實(shí)而實(shí)施:其中使用該特定的填料的亞區(qū)僅僅在低壓柱的一個(gè)部段的一部分之上延伸并且在該部段的其余部分中安裝其它質(zhì)量傳遞元件。
[0014]在本發(fā)明中,高壓柱和低壓柱被設(shè)置為彼此上下布置的雙柱的形式,其中雙柱被設(shè)置在冷箱內(nèi)部。優(yōu)選被構(gòu)造為冷凝器-蒸發(fā)器的主冷凝器位于高壓柱與低壓柱之間或低壓柱的貯槽內(nèi),雙柱經(jīng)由主冷凝器處于熱交換連接中。術(shù)語“頂部”、“底部”、“上”和“下”此處指的是處于安裝待操作狀態(tài)下冷箱的設(shè)置。
[0015]對(duì)于包裝中柱的數(shù)量,本發(fā)明可采用各種變型,例如如下變型:
[0016]-包裝僅僅容納雙柱并且沒有其它分離柱。
[0017]-除了雙柱之外包裝還容納緊挨著低壓柱設(shè)置的粗氬柱和可選的純氬柱。
[0018]-除了雙柱之外包裝還容納緊挨著低壓柱設(shè)置的混合柱,其中低壓柱的液態(tài)氧產(chǎn)品在與一部分進(jìn)給空氣直接質(zhì)量傳遞時(shí)蒸發(fā)了并且最終產(chǎn)生污氧氣體產(chǎn)品。
[0019]-除了雙柱之外包裝還容納緊挨著低壓柱設(shè)置的中壓柱(閃式柱),其中來自高壓柱的粗氧被進(jìn)一步氮-氧分離。
[0020]在本發(fā)明的上下文下,特別是高壓柱、主冷凝器和低壓柱以傳統(tǒng)林德雙柱的方式被彼此上下地設(shè)置。
[0021]如果使用粗氬柱,這可能是如EP377117B2 = US5019145所示的單部件式類型或例如EP628777B1 = US5426946所示雙部件的多部件式類型。
[0022]優(yōu)選地,高壓柱內(nèi)蒸懼柱板的板距在80-155mm之間,特別是95_130mm之間。
[0023]此外在冷箱中可能設(shè)置粗氬柱。在另一個(gè)應(yīng)用中,冷箱除了雙柱之外不容納其它分離柱。
[0024]如果冷箱的高度小于47米是特別有益的。由此可獲得包裝小于47.5m的運(yùn)輸長度。根據(jù)運(yùn)輸狀況,在本發(fā)明的上下文中還可獲得最大40-43米的冷箱高度。在特定優(yōu)選實(shí)施例中,冷箱高度在29-47米之間,特別是35-43米之間。這種情況下,冷箱還可容納用于從設(shè)置在低壓柱頂部處或其上的主冷凝器分離的液氮的分離器(相分離器)。
[0025]優(yōu)選地,冷箱截面的“最小直徑”不超過4.25米并且優(yōu)選小于4.15米。由此可獲得分別小于4.30或者小于4.20米的包裝運(yùn)輸高度。
[0026]“冷箱橫截面的最小直徑”表示確定與移動(dòng)方向垂直的兩個(gè)運(yùn)輸尺寸中較小那個(gè)(通常為運(yùn)輸高度)的線性延伸范圍。該最小直徑例如在矩形橫截面的情形下通過較小邊長形成,在方形橫截面的情形下通過正方形的邊長形成,并且在圓形橫截面的情形下通過圓的直徑形成。在特定優(yōu)選實(shí)施例中,該“最小直徑”在2.5-5米之間,特別是3-4.2米之間。
[0027]垂直于其的冷箱橫截面的直徑優(yōu)選小于5.95米特別是小于4.95米。該值確定了垂直于移動(dòng)方向的兩個(gè)運(yùn)輸尺寸中較大的那個(gè),通常為運(yùn)輸寬度。因此它使得能夠獲得分別小于6.0米或小于5.0米的運(yùn)輸寬度。所述直徑尺寸例如在2.0-6.0米之間,特別是
3.0-5.0米之間。
[0028]此外,優(yōu)選如果在冷箱(或在另一冷箱——?dú)菹?內(nèi)設(shè)置粗氬柱,該粗氬柱具有被構(gòu)造為冷凝器-蒸發(fā)器的頂部冷凝器,其中頂部冷凝器的蒸發(fā)空間經(jīng)由兩相管連接于低壓柱,并且兩相管被構(gòu)造成使得在低溫空氣分離系統(tǒng)的運(yùn)行中不僅氣體而且液體在相同進(jìn)給點(diǎn)處從頂部冷凝器的蒸發(fā)空間流入低壓柱。在這種情形下,節(jié)省了低壓柱內(nèi)必須的分配器和收集器的高度。為了最小化填充柱內(nèi)的高度,氣體和液體從氬系統(tǒng)被進(jìn)給至相同的點(diǎn)。與不同點(diǎn)處的獨(dú)立進(jìn)給相比節(jié)省了大約需要一米高度的分配器。在特定的臨界運(yùn)輸長度的情形下,該變型能夠提供優(yōu)點(diǎn),但是在加工方面它不是那么有益。在容納粗氬柱的冷箱中,還可另外設(shè)置純氬柱。
[0029]“冷凝器-蒸發(fā)器”標(biāo)明了其中第一冷凝液流與第二蒸發(fā)液流間接熱交換的熱交換器。每個(gè)冷凝器-蒸發(fā)器具有分別由液化通路和蒸發(fā)通路組成的液化空間和蒸發(fā)空間。在液化空間內(nèi)進(jìn)行第一液流的冷凝(液化),并且在蒸發(fā)空間內(nèi)進(jìn)行第二液流的蒸發(fā)。通過彼此為熱交換關(guān)系的通路的群組形成所述蒸發(fā)和液化空間。
[0030]特別地,當(dāng)在分離柱的貯槽內(nèi)設(shè)置冷凝器-蒸發(fā)器(例如主冷凝器在低壓柱的貯槽內(nèi))時(shí),具有0.2mm或更小片材厚度的有序填料的金屬片由銅組成,更精確地說,優(yōu)選緊接在冷凝器-蒸發(fā)器之上。最優(yōu)選地,它們具有0.1mm或更小的片材厚度。例如,從底部看緊接在冷凝器-蒸發(fā)器之上的質(zhì)量傳遞部段首先具有100mVm3以上的5層銅填料,并且其上是超過100mVm3的15層鋁填料。
[0031]由于銅的機(jī)械材料性質(zhì),可產(chǎn)生帶有極低片材厚度的非常致密填料而不會(huì)出現(xiàn)制造和質(zhì)量問題,在低厚度鋁片材的情形下這是可能發(fā)生的。
[0032]“銅”在此處意味著鈍銅或含銅量至少67%、優(yōu)選至少80%、最優(yōu)選至少90%質(zhì)量百分比的合金。特別地,術(shù)語“銅”包括在EIGA文獻(xiàn)IGC Docl3/02/E的附件C中名為“銅”和“銅-鎳合金”的所有材料(由European Industrial Gases Associat1n出版的EIGA-氧氣管路系統(tǒng)-1GC Doc 13/02/E中的“銅” / “銅-鎳合金”)。
[0033]優(yōu)選地,由銅制成的有序填料具有大于1000m2/m3、特別是大于1150m2/m3的比表面積。例如其填料密度可為1200或1250m2/m3。
[0034]當(dāng)?shù)蜏乜諝夥蛛x系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成在標(biāo)準(zhǔn)操作中處理大于1000NmVh和小于250000Nm3/h的進(jìn)給空氣時(shí),采用本發(fā)明是特別有益的。
[0035]本發(fā)明還涉及根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于制造低溫空氣分離系統(tǒng)的方法,其中使用上述便攜式包裝并且在運(yùn)輸至安裝地點(diǎn)后連接至用于壓縮進(jìn)給空氣的空氣壓縮機(jī)、連接至用于壓縮進(jìn)給空氣的凈化單元和連接至用于冷卻凈化進(jìn)給空氣的主熱交換器。凈化單元例如被構(gòu)造為分子篩吸附器??蛇x地,空氣還可在可逆熱交換器(Revex或交流換熱器)中被凈化;這種情況下,凈化單元和主熱交換器由相同設(shè)備形成。
[0036]以類似的方式,本發(fā)明及其實(shí)施例還可被用于稍微更大的系統(tǒng)中,其中便攜式包裝僅僅容納分離柱也就是說例如低溫空氣分離系統(tǒng)的低壓柱、高壓柱或粗氬柱,或是由高壓柱、低壓柱和設(shè)置在其間的主冷凝器構(gòu)成的雙柱。這種情況下,內(nèi)部完全預(yù)制的柱被運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),其水平為基本上圓柱形部件并且在那里設(shè)置有絕熱殼體(冷箱)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]本發(fā)明及其更多細(xì)節(jié)將更詳細(xì)地參照附圖中示意性地示出的示例實(shí)施例如下所述。附圖中:
[0038]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的低溫空氣分離系統(tǒng)的簡(jiǎn)化工藝流程圖,
[0039]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的包裝的簡(jiǎn)化側(cè)視圖,以及
[0040]圖3以俯視圖示出同一包裝。
【具體實(shí)施方式】
[0041]在圖1所示的方法中,凈化空氣I在4-20巴、優(yōu)選5-12巴的壓力下在主熱交換器2中相對(duì)產(chǎn)品流冷卻至大約露點(diǎn)溫度,并且被導(dǎo)入此處具有高壓柱3、低壓柱5和粗氬柱15的蒸餾柱系統(tǒng)中。高壓柱3與低壓柱5經(jīng)由共用的冷凝器-蒸發(fā)器4 (主冷凝器)為熱交換關(guān)系。在示例實(shí)施例中,全部供給空氣I被導(dǎo)入高壓柱3。
[0042]從高壓柱3取出貯槽液體6和氮7,在逆流式熱交換器8中低溫冷卻并節(jié)流至低壓柱5內(nèi)。氧從低壓柱經(jīng)由氧產(chǎn)品管道9、氮產(chǎn)品管道10和污氮產(chǎn)品管道11被抽出。產(chǎn)品還可以至少一部分以液態(tài)被抽出。為了清楚起見,這在方法示圖中未示出。
[0043]經(jīng)由氬傳遞管道14從低壓柱5的下部區(qū)域(貯槽液體管道6下面)抽出含氬的氧流,進(jìn)入粗氬柱15的下部區(qū)域并且在此被分離為粗氬產(chǎn)品16和殘余餾分17。殘余餾分流回低壓柱。它可經(jīng)由管道14回流(如果存在相應(yīng)的梯度)或如圖1所示通過泵18經(jīng)由獨(dú)立的管道17被運(yùn)輸。
[0044]粗氬柱的頂部被粗氬冷凝器19所冷卻,經(jīng)由管道20從高壓柱3被導(dǎo)入的貯槽液體在該粗氬冷凝器19的蒸發(fā)側(cè)上被蒸發(fā)。蒸發(fā)餾分經(jīng)由管道21被引導(dǎo)至低壓柱。例如它可在貯槽液體管道6的高度處被導(dǎo)入。然而,在貯槽液體管道6的開口與氬傳遞管道14的接頭之間的進(jìn)給是特別優(yōu)選的。
[0045]用已知的方式,在所述方法中,通過一個(gè)或多個(gè)工藝液流在一個(gè)或多個(gè)渦輪中的做功產(chǎn)生的膨脹來產(chǎn)生低溫。這在簡(jiǎn)圖中未示出。
[0046]示例實(shí)施例中的低壓柱5具有通過在每種情形下由有序填料的填料部段形成的以下部段:
[0047]A純氮部段(污氮管道11之上)
[0048]B污氮部段(由污氮管道11和貯槽液體管道6來限制)
[0049]C污氧部段(由貯槽液體管道6和用于從天然氬冷凝器19導(dǎo)入部分蒸發(fā)的餾分的管道21來限制),與該圖有偏差的是,該部段的填料可以利用較窄直徑的整個(gè)區(qū)域,
[0050]D氬中間部段(由用于從天然氬冷凝器19導(dǎo)入蒸發(fā)餾分的管道21和用于在粗氬柱中分離含氬的氧餾分的抽出管道14來限制),
[0051]E氧部段(在用于在粗氬柱中分離含氬的氧餾分的抽出管道14下面且緊接在貯槽蒸發(fā)器=主冷凝器4之上)。
[0052]在示例實(shí)施例中,以下的質(zhì)量傳遞元件用于低壓柱5的各種部段中:
[0053]A純氮部段:由0.1Omm片材厚度的折疊金屬片組成且具有大于1000m2/m3比表面積、特別是1250m2/m3的有序招填料
[0054]B污氮部段:由0.1Omm片材厚度的折疊金屬片組成且具有750m2/m3比表面積的有序鋁填料
[0055]C污氧部段:由0.1Omm片材厚度的折疊金屬片組成且具有750m2/m3比表面積的有序鋁填料
[0056]DlS中間部段:由0.1Omm片材厚度的折疊金屬片組成且具有大于1000m2/m3比表面積、特別是1250m2/m3的有序鋁填料
[0057]E氧部段:至少在最低部分內(nèi)為由0.05mm片材厚度的在DIN EN13599中規(guī)定為Cu-DHP R200的折疊金屬片組成且具有大于100mVm3特別是1250m2/m3的比表面積的有序銅填料。
[0058]粗氬柱15具有五個(gè)質(zhì)量傳遞部段。通過由0.1Omm片材厚度的折疊鋁片組成且具有大于1000m2/m3、特別是1250m2/m3比表面積的有序填料在示例實(shí)施例中形成所有這些部段。
[0059]高壓柱3容納專門的篩板。示例中的板距是123mm的常數(shù)。
[0060]在不同于示例實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)上述列出的低壓柱的部段內(nèi),還可使用不同類型的質(zhì)量傳遞元件的組合,例如不同比表面積或不同片材料的有序填料的組合或有序填料和常規(guī)矯正板的組合。
[0061]在不同于圖1所示的實(shí)施例中,待分離的某些空氣由于做功導(dǎo)致在渦輪機(jī)內(nèi)膨脹,并且繞過高壓柱3內(nèi)的初步分離,例如在部段C與D之間或在部段B與C之間被直接噴射進(jìn)入低壓柱5內(nèi)。在其它的不同實(shí)施例中,粗氬柱可被省略和/或添加混合柱,其中低壓柱的液態(tài)氧產(chǎn)品在直接質(zhì)量傳遞中隨著某些進(jìn)給空氣一起被蒸發(fā)并且最終產(chǎn)生為污氧氣體產(chǎn)品。
[0062]在另一可選實(shí)施例中,在粗氬柱15的至少一個(gè)亞區(qū)中使用這樣的有序填料:其通過折疊銅片形成且具有大于750m2/m3、特別是大于100mVm3或大于1150m2/m3例如1250的比表面積,其中所述銅片具有0.1mm或更小的片材厚度,例如0.05mm。
[0063]在圖2和3中,裝置的對(duì)應(yīng)部分用與圖1相同的附圖標(biāo)記標(biāo)明。
[0064]便攜式包裝是根據(jù)圖1的系統(tǒng)的一部分,被具有長方體形狀的冷箱51所包裹。冷箱51的壁和頂通過覆蓋有金屬片的鋼支撐結(jié)構(gòu)形成。在系統(tǒng)部分與外壁之間的冷箱內(nèi)部填充有粉末狀的絕熱材料例如珍珠巖。
[0065]冷箱51容納低壓柱5、高壓柱3和主冷凝器4的雙柱以及相應(yīng)的管道、閥和計(jì)量裝置。它被完全地預(yù)制為包裝并且隨后被運(yùn)輸至安裝地點(diǎn)。
[0066]在圖2中,還示出用于來自主冷凝器的液氮7的分離器(相分離器)60,其位于低壓柱5的頂部處。
[0067]在圖2和3中示出冷箱的尺寸,其尺寸確定了包裝的運(yùn)輸長度TL、運(yùn)輸高度TH和運(yùn)輸寬度TB。
[0068]在根據(jù)本發(fā)明的包裝的不同示例實(shí)施例中,冷箱除了雙柱3/4/5外能夠容納一個(gè)或多個(gè)以下設(shè)備:
[0069]-主熱交換器
[0070]-低溫冷卻逆流式熱交換器[0071 ]-粗氬柱(單件或多件)
[0072]-純氬柱
[0073]低壓柱5的其它不同實(shí)施例與上述實(shí)施例的區(qū)別在于氧部段E容納由折疊鋁片制成的有序填料。除了這個(gè)粗折疊外,片材具有穿孔和細(xì)微的切槽。其片材寬度是0.2mm。填料具有至少1000m2/m3、特別是1250m2/m3的比表面積。
[0074]另一個(gè)不同實(shí)施例與上述實(shí)施例的區(qū)別在于氬中間部段D還容納具有氧部段E的高比表面積的專用鋁填料。
[0075]分別在第三和第四個(gè)不同實(shí)施例中,代替第一和第二變型的特定致密鋁填料,在所有情形下使用具有0.1mm的片材厚度和1200mm2/m3的比表面積的銅填料。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有冷箱(51)的便攜式包裝,在冷箱內(nèi)部設(shè)置低溫空氣分離系統(tǒng)的雙柱,所述雙柱具有彼此上下布置的高壓柱(3)和低壓柱(5),其中所述高壓柱(3)和所述低壓柱(5)容納質(zhì)量傳遞元件,并且在所述低壓柱(5)的至少一個(gè)亞區(qū)(A,B,C,D,E)內(nèi)所述質(zhì)量傳遞元件通過由折疊金屬片制成的有序填料形成, 其特征在于: -所述金屬片具有0.2mm或更小的片材厚度,其中 -所述有序填料具有至少100mVm3的比表面積,并且其中 -至少在所述高壓柱(3)的亞區(qū)內(nèi)所述質(zhì)量傳遞元件通過彼此上下布置且具有小于195mm特別是小于180mm板距的矯正板形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝,其特征在于:在高壓柱(3)內(nèi)蒸餾板之間的板距在80-155_、特別是 95-130_ 之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的包裝,其特征在于:所述冷箱(51)的高度小于47米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的包裝,其特征在于:所述冷箱(51)的橫截面的最小直徑不超過4.25米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的包裝,其特征在于:所述冷箱(51)的橫截面的垂直于所述最小直徑的直徑小于4.95米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的包裝,其特征在于:在所述冷箱內(nèi)還設(shè)置有粗氬柱(15),該粗氬柱具有被構(gòu)造為冷凝器-蒸發(fā)器的頂部冷凝器(19),其中所述頂部冷凝器(19)的蒸發(fā)空間經(jīng)由兩相管(21)連接于所述低壓柱(5),并且所述兩相管(21)被構(gòu)造成使得在低溫空氣分離系統(tǒng)的運(yùn)行中不僅氣體而且液體也從所述頂部冷凝器的所述蒸發(fā)空間流入所述低壓柱(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的包裝,其特征在于:至少在所述低壓柱的亞區(qū)中,其中所述有序填料的金屬片具有0.2mm或更小的片材厚度,所述金屬片由銅組成,并且特別地具有0.1mm或更小的片材厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的包裝,其特征在于:所述有序填料具有大于1000m2/m3、特別是大于1150m2/m3的比表面積。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的包裝,其特征在于:所述低溫空氣分離系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成在標(biāo)準(zhǔn)操作中用于處理大于10000Nm3/h且小于250000Nm3/h的進(jìn)給空氣。
10.一種用于制造低溫空氣分離系統(tǒng)的方法,其中 -冷箱(51)作為根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的便攜式包裝被運(yùn)輸至所述安裝地點(diǎn), -在所述安裝地點(diǎn)處所述冷箱(51)被連接至用于壓縮進(jìn)給空氣的空氣壓縮機(jī),連接至用于已壓縮的進(jìn)給空氣的凈化單元并且連接至用于冷卻已凈化的進(jìn)給空氣的主熱交換器⑵。
【文檔編號(hào)】F25J3/04GK104220829SQ201380017919
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月29日
【發(fā)明者】A·莫爾, S·洛赫納 申請(qǐng)人:林德股份公司