ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физические способы из "получение кислорода Издание 4" Физические способы очистки воздуха от двуокиси углерода-основаны на ее вымораживании, адсорбции и отмывке. Эти способы весьма эффективны и поэтому получили широкое распространение в современных воздухоразделительных установках. [c.394] Вымораживание двуокиси углерода производится в регенераторах или в специальных теплообменниках-вымораживателях. [c.394] В этих условиях Д (.р =9,88 град. [c.396] Продолжительность работы вымораживателя до забивки пропорциональна его максимальной удельной нагрузке, т. е. количеству Oj в KZIM -4, высаживающейся в наиболее напряженном сечении. С целью приближения максимальной удельной нагрузки к средней нагрузке следует по возможности подбирать такое соотнощение потоков, чтобы разность температур на теплом конце вымораживателя не превышала среднелогарифмическую разность температур. [c.396] Очистка воздуха от двуокиси углерода и влаги вымораживанием их на насадке регенераторов происходит в процессе охлаждения воздуха в регенераторах. Поскольку этот процесс непосредственно связан с работой и конструкцией регенераторов, его описание приводится в гл. УП1. [c.396] Адсорбция двуокиси углерода осуществляется силикагелем при низкой температуре. Адсорбцией называется процесс-поглощения газов, паров и жидкостей твердыми веществами с высокопористой структурой—адсорбентами (силика гель, активная окись алюминия и др.). Поверхность пор измеряется сотнями квадратных метров на 1 г массы вещества адсорбента. Размеры пор настолько малы, что соизмеримы даже с размерами молекул газов. Лучше всего поглощаются адсорбентами вещества с высокой критической температурой. Из воздуха, например, хорошо адсорбируются ацетилен, двуокись углерода, водяные пары. При температуре порядка —130 °С и ниже твердая двуокись углерода хорошо адсорбируется из потока воздуха силикагелем. [c.396] В табл. 35 приведены величины коэ( ициента к, показывающего отношение фактического парциального давления двуокиси углерода в воздухе к теоретическому, найденному по фазовой диаграмме равновесия паров над твердой СО2 при данной температуре и давлении. [c.397] Из табл. 35 следует, что выделение твердой двуокиси углерода из воздуха в процессе охлаждения начинается при более низкой температуре, чем это следует из кривых фазового равновесия паров над твердой СО . Твердая двуокись углерода как бы растворена в сжатом и охлажденном воздухе и поэтому может удаляться из него адсорбентом при весьма низких температурах. [c.397] При адсорбционном способе очистки воздух из регенератора или теплообменника отбирается в силикагелевый адсорбер при температуре, близкой к точке вымерзания СО, для данного давления воздуха. Один из вариантов использования этого способа был показан при описании схемы кислородной установки низкого давления фирмы Линде (см. стр. 216). В этом варианте при избыточном давлении 5 кгс см температура воздуха, отбираемого в адсорбер СО2, равна около —130 °С. [c.398] Очистка воздуха от СО, силикагелем применяется также в кислородно-азотных установках высокого и среднего давления. Адсорбция СО., из воздуха происходит при температуре минус 125—150 С. При очистке воздуха от СО, адсорбцией остаточное количество СО, составляет 0,1—0,5 см /м воздуха. [c.398] У—упругость паров над твердой чистой СО. 2—упругость паров СОз в смеси с воздухом при содержании СОо в воздухе 0,03 объемн. % —критическая точка для воздуха. [c.398] Очистка воздуха от СО адсорбцией на силикагеле применяется и в отечественных транспортных кислородно-азотных установках, работающих по циклу высокого давления с поршневым детандером. Часть воздуха высокого давления после теплообменника направляется при температуре —150 °С в адсорбер СО., высокого давления вторая часть воздуха поступает в адсорбер СО, низкого давления, после расширения в детандере и охлаждения до —128 С. Десорбция силикагеля в этих условиях производится сухим азотом. [c.399] Способ адсорбции имеет то преимущество, что силикагель одновременно с СО2 удерживает также основное количество ацетилена и других углеводородов, содержащихся в перерабатываемом воздухе. Это повышает безопасность работы воздухораздельного аппарата, так как уменьшает вероятность накопления в нем взрывоопасных примесей (ацетилена, продуктов разложения масла и других углеводородов). [c.400] Отмывка твердой двуокиси углерода жидким воздухом применяется в некоторых установках, работающих по циклу высокого давления с детандером. Двуокись углерода удаляется из воздуха вымораживанием в теплообменнике, с последующей отмывкой твердой Og жидким воздухом на тарелках нижней колонны. [c.400] В поршневой детандер воздухоразделительных установок высокого давления воздух обычно поступает с температурой от —15 до —30 °С, при абсолютном давлении 200 кгс см и расширяется до абсолютного давления в нижней колонне 6,5-i-7 кгс/см , охлаждаясь при этом до температуры около —160 °С. В соответствии с кривой 2 на рис. 156 при этом уже может выпадать твердая двуокись углерода. Однако поскольку в цилиндре поршневого детандера давление в конце расширения составляет 20-ь25 кгс см , то выпадения СО2 фактически не происходит. Твердая двуокись углерода выпадает только при дальнейшем расширении воздуха в выпускном клапане детандера и трубопроводе при большой скорости потока она уносится в куб нижней колонны или улавливается установленными на трубопроводе фильтрами для твердой СО,. [c.400] Процесс очистки воздуха высокого давления от Og вымораживанием, с последующей отмывкой твердой двуокиси углерода жидким воздухом, схематически показан на рис. 158. [c.400] Описанный способ очистки воздуха от углекислоты проще, чем щелочная очистка, уменьшается потребная производственная площадь для аппаратуры и вес ее, что особенно существенно для транспортных установок жидкого кислорода и азота. [c.401] Промывка жидкого воздуха от частиц твердой двуокиси углерода на тарелках нижней колонны применяется также и в крупных установках с регенераторами, с целью дополнительной очистки воздуха от СО2. Двуокись углерода отмывается на нижних тарелках и концентрируется в кубовой жидкости, а затем отфильтровывается в керамических фильтрах или фильтрах нз пористой бронзы, устанавливаемых перед кислородным дроссельным вентилем на трубопроводе подачи кубовой жидкости из нижней колонны в верхнюю. При этом удерживается около 90 о двуокиси углерода, содержащейся в воздухе, поступающем из регенераторов в нижнюю колонну. [c.401] Вернуться к основной статье