ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение азота и кислорода из воздуха из "Технология соединений связанного азота" Вс всех промышленных установках воздух вначале переводят в жидкое состояние методом глубокого охлаждения. Используя различные температуры кипения кислорода и азота, жидкий воздух разделяют на составные части многократной ректификацией. В современных разделительных установках сочетаются различные методы получения холода дросселирование, расширение в детандере, предварительное аммиачное охлаждение, холодильные циклы низкого, среднего и высокого давления. [c.98] Воздух, выходящий из теплообменника 5, делится на две части. Одна часть (70—80%) сжатого и охлажденного воздуха поступает в поршневой детандер /, расширяется там до давления 1 ат, совершая работу, и сильно охлаждается. Холод, полученный в детандере, используется для охлаждения сжатого воздуха в тсплооименнлках 2 и 3. [c.98] Советским академиком П. Л. Капицей разработан холодильный цикл с применением воздуха низкого давления и турбодетандера. Схема холодильного цикла низкого давления с турбо-детандером приведена на рис. 33. [c.99] Воздух сжимается в турбокомпрессоре -5 до давления 6— 7 ат, затем, пройдя водяной холодильник 4, направляется в теплообменник 3, где охлаждается несконденсировавшимся воздухом из конденсатора 2 до температуры —160° С. После теплообменника воздух разделяется на два потока. Большой поток (около 95% общего количества) направляется в турбодетандер 6, где расширяется до 1 ат, охлаждаясь при этом почти до температуры сжижения. После детандера охлажденный воздух попадает в трубки конденсатора 2, отдавая холод другому потоку сжатого воздуха, поступающему в межтрубное пространство. В межтрубном пространстве воздух конденсируется, а затем через дроссельный вентиль 1 перепускается в нижнюю часть конденсатора. Жидкий воздух из конденсатора сливается через вентиль 7. Испарившийся воздух отводится из конденсатора 2 в теплообменник 3, охлаждая воздух, поступающий из турбокомпрессора. [c.99] В промышленности находят широкое применение установки низкого давления, а также установки, сочетающие низкое и высокое давление, с применением регенераторов и тур бодетан-деров. [c.99] Жидкий воздух разделяют на жидкий кислород и газообразный азот многократным испарением жидкости и конденсацией ее паров. Такой процесс называется многократной ректификацией. При испарении жидкого воздуха испаряется преимущественно азот, имеющий более низкую температуру кипения. По мере испарения и удаления паров азота жидкость все более н более обогащается кислородом. Повторяя процесс испарения и конденсации многократно, получают азот и кислород определенной степени чистоты. Процесс ректификации осуществляется в специальных аппаратах, так называемых ректификационных колсннах. В современных крупных разделительных установках для ректификации жидкого воздуха используют колонну двукратной ректификации, схема которой изображена на рис. 34. [c.99] На старых азотнотуковых заводах чистый азот получают на разделитать-ных установках Г-6800, работающих по циклу с двумя давлениями и промежуточным аммиачным охлаждением. [c.100] В настоящее время на предприятиях работают установки для получения чистого азота БР-6 и БР-9, а для получения технологического кислорода — установки КТ-3600АР, БР-4А, БР-5, БР-1 и БР-2. [c.100] Установка КТ-3600АР работает с двумя давлениями воздух высокого давления охлаждается аммиаком, на потоке воздуха низкого давления установлены регенераторы, холод образуется за счет дросселирования сжатого воздуха и расширения части воздуха в детандере. [c.100] Установки БР-6, БР-9, БР-5, БР-1 и БР-2 работают по циклу низкого давления с расширением части сжатого воздуха в турбодетандере. [c.100] Воздух, идущий на сжижение и разделение, предварительно очищается от пыли, влаги, двуокиси углерода и ацетилена. [c.100] Для очистки воздуха от пыли применяются матерчатые и суконные фильтры рукавного типа. [c.101] Более тонкая очистка воздуха производится в фильтрах с применением масла. Эти фильтры представляют собой камеры, состоящие из ряда кассет, заполненных кольцами Рашига. Периодически кассеты вынимают из камеры и промывают керосином, после чего снова погружают в сосуд с маслом и вставляют Б камеру. Применяются также непрерывно действующие фильтры, в которых воздух проходит через движущуюся сетку густого плетения, смоченную маслом. При своем движении сетка периодически промывается в масляной ванне. Широкое распространение в этих фильтрах получило висциновое масло, состоящее из восьми частей масла, одной части глицерина и одной части 10-процентного раствора каустика. [c.101] Твердый едкий натр превращается в водный раствор едкого яатра. При данном способе осушки воздуха одновременно происходит и дополнительная очистка его от двуокиси углерода. [c.101] Химическая осушка воздуха производится в осушительных батареях, состоящих из стальных цельнотянутых баллонов высокого давления, заполненных твердььм едким натром. [c.101] Осушка воздл ха при помощи адсорбентов — силикагеля и активного глинозема — является более современной и применяется на многих разделительных установках. [c.101] Силикагель (5102-НгО) получают обезвоживанием гидрогеля кремневой кнслоты и применяют в виде зерен размером от 3 до 7 мм. [c.101] Силикагель или гл1Шозе.м загружают в баллоны. В блоке осушки установлены два баллона в одном производится осушка воздуха, а во втором — регенерация адсорбента. Для регенерации силикагеля используют азот при температуре 170—180° С. Регенерацию глинозема проводят азотом, нагретым до температуры 245—270° С. [c.102] Вернуться к основной статье