ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство инертных газов из "Производство кислорода Издание 2" Инертные газы, получаемые из воздуха , широко нспользуют в различных отраслях промышленности. Основным ценным свойством этих газов, обусловившим целесообразность их применения в технике, является химическая инертность. [c.325] Аргон благодаря этому качеству может служить в металлургических производствах идеальной защитной средой, позволяющей осуществлять плавку и сварку различных металлов и сплавов в условиях, исключающих их окисление или загрязнение азотом, водородом или другими веществами. В связи с этим в течение последних лет производство аргона развивалось особенно быстро. Объем мирового производства аргона в последнее время составляет десятки миллионов кубических метров в год и продолжает возрастать. [c.325] Аргон широко используют во многих производствах. К ним относятся а) электродуговая сварка алюминия, магния, титана, меди и их сплавов, а также различных видов нержавеющих сталей б) изготовление осветительных ламп, импульсных источников света и электронных приборов в) электродуговая резка цветных металлов в защитной аргоно-водородной атмосфере г) выплавка и обработка цветных металлов, в частности титана, меди, натрия, магния, урана, циркония и вольфрама, а также качественных сталей д) продувка жидких сталей для удаления газовых примесей. [c.325] Криптон и ксенон обладают наряду с инертностью малой теплопроводностью и высокой плотностью. Теплопроводность криптона вдвое меньше теплопроводности аргона, а ксенона — втрое. Поэтому лампы накаливания, заполненные криптоном, позволяют в результате уменьшения потерь тепла увеличить световую отдачу на 1 в мощности на 5—15% и вследствие повышения температуры нити получить более белый свет. Объем колб ламп при этом уменьшается 1вдв0е, а срок службы существенно увеличивается. Криптон применяют также для производства газотронов и газосветных ламп большой яркости. [c.325] Ксенон, так же как и криптон, используют в газовых лампах высокого давления. Как криптон, так и ксенон непроницаемы для рентгеновского излучения, что позволяет применять их для радиационной защиты различных объектов. Жидкий криптон применяют в пузырьковых камерах для исследования ядерных процессов. [c.325] Неон находит все более широкое применение в криогенной технике как хладоагент благодаря низкой нормальной температуре кипения и большой теплоте парообразования. Неоновые газосветные лампы дают красный свет, хорошо видимый в туман и не1погоду. [c.326] Комплексное разделение воздуха с извлечением кислорода, аргона и криптона целесообразно проводить на крупных установках, большинство которых эксплуатируется на металлургических заводах. Капитальные затраты, связанные с организацией производства этих газов, так же, как и эксплуатационные расходы, невелики по сравнению с затратами на кислородное производство. [c.326] Физические свойства аргона, криптона, ксенона (получаемого вместе с криптоном), неона, а также гелия даны в табл. 34. [c.326] Проследим, как распределяются эти элементы при ректификации и какое влияние оказывает присутствие каждого из них на процесс в ректификационной колонне. Определяющей величиной с этой точки. зрения является температура кипения каждого из ожиженных газов. Из табл. 34 и иллюстрирующего ее рис. 211 видно, что по отношению к основным составным частям воздуха — азоту и кислороду инертные газы можно разбить на три группы. [c.326] К I группе относят неон и гелий — легкие инертные газы, температуры кипения которых при одинаковых давлениях значительно ниже, чем кислорода и азота. Следовательно, при температурах и давлениях в ректификационной колонне они находятся в газообразном состоянии и не могут быть сконденсированы. [c.326] К III группе относят аргон, температура кипения которого находится между температурами кипения кислорода и азота (ближе к кислороду). Поэтому в колонне фактически разделяется не двойная смесь О2—N2, а тройная — О2—N2—Аг, и аргон оказывает значительное влияние на процесс ректификации. [c.327] Проследим подробно путь каждой из этих групп газов при ректификации (рис. 212). [c.327] Из аппаратов, в которых такой отбор не предусмотрен, накопившуюся неоно-гелиевую смесь удаляют. Если этого не делать, неоно-гелиевая смесь, постепенно заполняя пространство конденсатора, связанное с нижней колонной, будет препятствовать поступлению паров азота в его верхнюю часть. [c.327] Так как содержание в смеси Ые относится к содержанию Не как 3 1, то, используя газовые весы (см. гл. IX), легко определить состав смеси. После очищения неоно-гелиевой смеси от азота конденсацией его лри повышенном давлении и последующей адсорбцией остатков смесь направляют на разделение. [c.328] Разделение неоно-гелиевой смеси для выделения неона осуществляют двумя методами — конденсационным и адсорбционным [2]. [c.328] Аналогично криптону концентрируется в кислороде и ксенон. Таким образом, процесс получения криптона одновременно с получением кислорода заключается в извлечении возможно большей части криптона из кислорода. Полученный продукт (концентрат) очищают в дальнейшем от кислорода и примесей других веществ, накапливающихся в кислороде. [c.329] Вернуться к основной статье