[发明专利]一种高压医用氧制取工艺

说明书

技术领域

本发明涉及空气分离的技术领域，具体为一种高压医用氧制取工艺。

背景技术

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，对医用氧的需求量越来越大，同时对医用氧的品质也提出了更高的要求，氧气的浓度要高、杂质要低、不含有毒有害介质。过去传统的采用氧气压缩机灌装医用氧已不能满足这一要求，同时氧气压缩机能耗高、危险性大、维护工作量大、维护费用高、占地面积大。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种高压医用氧制取工艺，其使得氧气的浓度高、杂质低、不含有毒有害介质，且整个工艺的能耗低、危险小，工艺生产设备的维护量小、费用低、占地面积小。

一种高压医用氧制取工艺，其技术方案是这样的：其依次包括空气的除杂、压缩、预冷、净化，其特征在于：净化后的空气分两路分别进入主换热器和高压氧绕管换热器，被冷却至饱和温度后混合进入精馏塔的塔釜冷凝蒸发器,与液氧相变换热后进入过冷器过冷后进入精馏塔顶部进行精馏，在精馏塔底部得到液氧，液氧经过升压后，进入高压氧绕管换热器，与净化空气换热，在超临界状态下汽化，回复到常温后出冷箱直接充瓶，获得高压医用氧。

其进一步特征在于：所述精馏塔具体为单级精馏塔；

所述主换热器具体为铝制板翅式换热器；

所述高压氧绕管换热器具体为冷却介质为氧的高压绕管换热器；

所述单级精馏塔底部获得的液氧一部分与饱和空气相变换热汽化作为所述单级精馏塔的上升蒸汽，参与单级精馏塔的精馏，另一部分进入液氧增压泵升压，升压后的高压液氧进入高压氧绕管换热器，与净化空气换热，在超临界状态下汽化，回复到常温后出冷箱直接充瓶；

在单级精馏塔顶部产生的废气经过过冷器复热之后通过透平膨胀机膨胀，膨胀后废气依次进入过冷器和主换热器，与净化后的空气换热，复热后作为纯化系统的再生气。

采用本发明的工艺后，其工艺空气压缩机排压低、最后装瓶省却了充瓶氧气机，能耗低、大大降低了充瓶型空分装置的能耗要求、危险小,且避免了压缩机对氧气的污染，其使得氧气的浓度高、杂质低、不含有毒有害介质。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

制取高压医用氧气产品，要求压力为15Mpa：见图1，原料空气经空气过滤器1除去空气中的灰尘和杂质，然后被空气压缩机2压缩至1.2MPa后，再经冷气机组3降低空气温度，进入水分离器4分离掉游离水后进入纯化系统5，去除H₂O、CO₂、C₂H₂及其它碳氢化合物，净化后的空气分为两路：一路进入高压氧绕管换热器6，与超临界液氧进行换热，把液氧汽化为常温高压氧气的同时，净化空气被冷凝为饱和液体；另一路经主换热器7与膨胀废气进行换热而冷却到饱和温度；这两路饱和液空汇合混合后进入单级精馏塔8的塔釜冷凝蒸发器9,与液氧相变换热后进入过冷器10过冷后进入单级精馏塔8顶部进行精馏，在单级精馏塔8底部得到液氧，顶部得到废氮气。单级精馏塔8底部获得的液氧一部分与饱和空气相变换热汽化作为单级精馏塔8的上升蒸汽，参与单级精馏塔8的精馏，另一部分进入液氧增压泵11升压，升压后的高压液氧进入高压氧绕管换热器6，与净化空气换热，在超临界状态下汽化，回复到常温后出冷箱直接充瓶。

在单级精馏塔8顶部产生的废气经过过冷器10复热，之后通过透平膨胀机12膨胀， 膨胀后的废气依次进入过冷器10和主换热器7，与净化后的空气换热，复热后作为纯化系统5的再生气。

其中主换热器7具体为铝制板翅式换热器，其工作压力不允许超过8.0MPa；高压氧绕管换热器6具体为冷却介质为氧的高压绕管换热器，其工作压力为15MPa。