ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные физические константы некоторых газов из "Глубокое охлаждение Часть 1" Одним из интересных аппаратов и в то же время простых по своей конструкции является конденсатор-сепаратор, предназначенный для по-.лучения гелия чистотой 99%. Чистый гелий может быть получен под давлением 30—40 ата, но при глубоком вакууме кипящего азота или под давлением 150—175 гта при температуре азота, кипящего под атмосферным давлением. На заводах США для полу- чения чистого гелия применяется высокое давление р= 150—175 ата и гелий, полученный в конденса-торе-испарителе, поступает при этом давлении в специальные баллоны для хранения гелия. [c.365] На рис. 6-28 показана схема конденсатора-сепаратора для разделения азотно-гелиевой смеси простой конденсацией с последующей сепарацией. Азотно-ге- лиевая смесь при давлении 150 ата входит через штуцер 1 в змеевик 2, погруженный в ванну 7 с кипящим под атмоферным давлением азотом. [c.365] В змеевике происходит конденсация азота, который отделяется от газа в сепараторе 3. [c.365] Жидкий азот скапливается внизу и отводится через трубку 6, а ч,1- стый гелий выходит сверху через трубку 5. Капли жидкого азота, увлеченные гелием, улавливаются слоем колец Рашига 4. [c.365] Жидкий азот входит через трубку 8 и выходит сверху через трубку 9. [c.365] На рис. 6-29 показана технологическая схема блока разделения гелиевой установки на заводе в Амарилло. [c.365] Установка перерабатывает природный газ с содержанием гелия до i,75%. Газ поступает в установку из скважин под давлением 45 ата. [c.365] Очистка газа от СОг и осушка его от водяных паров происходит при давлении 45 ата. В установках, построенных во время войны, природный газ очищается от СОо, H2S и осушается от влаги при помощи раствора моноэтаноламина и диэтиленгликоля с последующей их регенерацией. После предварительной обработки газ поступает в блок разделения природного газа и охлаждается в теплообменниках I, 2, 3 отходящими обратными газами. [c.365] Теплообменники 1 м 2 работают попеременно для обеспечения непрерывного процесса. Охлажденный природный газ проходит через змеевик куба колоины 4, в которой газ сжижается, и через дроссель О—4 поступает в среднюю часть колонны. В колонне 4 процесс разделения идет при давлении 5—10 ата. В верхней части колонны расположен конденсатор для сжижения значительной части газа и получения флегмы для орошения. В межтрубном пространстве конденсатора 5 кипит азот при атмосферном давлении. Выходящий сверху колонны гелиевый концентрат с содержанием Не—50% проходит через теплообменники 6 и 9, нагревается до температуры окружающего воздуха и собирается в газгольдере. Из газгольдера гелиевый концентрат засасывается компрессором и сжимается до 150 ати, проходит через теплообменник 9 и поступает в конденсатор-сепаратор, где значительная часть его сжижается в змеевике 10. В сепараторе 11 происходит выделение капелек жидкого азота от гелия, который выходит сверху сепаратора при давлении 150 ати и направляется в баллоны. Чистота получаемого гелия около 99%. Жидкий азот из сепаратора с растворенным в нем гелием возвращается обратно в колонну, проходя дроссель О—3. [c.366] Установка имеет отдельный азотный холодильный цикл среднего давления с детандером. Необходимый азот получается на отдельной установке для разделения воздуха. Сжатый до 40 ата азот после теплообменника 6 делится на две части. Одна часть проходит через детандер 7 ч охлаждает другую часть азота в сжижителе 8, которая сжижается и дросселируется, проходя через дроссельные вентили П—1, В—2, до атмосферного давления. Жидкий азот подается в межтрубное пространство конденсатора 5 и в азотную ванну конденсатора-сепаратора. Газообразный азот проходит тепл ообмениики 8 и 6 и поступает в газгольдер. [c.366] Из рассмотрения технологической схемы видно, что процесс разделения природного газа ведется в двух циклах (ступенях). В первом цикле получается азотно-гелиевый концептрат с содержанием гелия 50%, во втором цикле происходит очистка этого концентрата и получение 99% гелия. [c.366] Температура кииения при 0°С и 760 мм рт. ст. [c.367] Теплота испарения в ккал кг при t кипения под 7(30 мм рт. ст. [c.367] Вернуться к основной статье