ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство криптона и ксенона из "Производство кислорода" В ряде случаев более выгоден другой способ перевозки аргона— в жидком виде, еще недостаточно распространенный. Для этого применяют металлические сосуды с вакуумной тепловой изоляцией и наружным змеевиком для газификации [89]. В такой сосуд емкостью, например, 30 л входит количество жидкости, из которого при газификации получается более 20 нм аргона. [c.393] В последнее время на металлургических и других предприятиях, где расходуется большое количество аргона, создается централизованная подача аргона по трубопроводам при давлении 6—16 ати. [c.393] Первый из перечисленных этапов осуществляется на кислородных станциях. Второй этап ведется в специальном цехе очистки. Окончательную очистку криптона и разделение криптоно-ксеноновой смеси производят на предприятиях электропромышленности, потребляющих криптон. [c.394] Жидкий кислород, содержащий криптон, стекает в нижнюю часть криптоновой колонны, где производится дальнейшее его обогащение криптоном. Необходимое для ректификации тепло подводится в нижней части колонны газообразным азотом, отбираемым из конденсатора нижней колонны воздухоразделительного аппарата. [c.394] В последнее время для этого перестали применять пары воздуха из испарителя основной колонны, так как они могут содержать ацетилен. [c.394] конденсируясь в змеевике, испаряет часть криптонового концентрата, после чего поступает на орошение верхней колонны основного аппарата. Количество стекающей жидкости в нижней части криптоновой колонны то же, что и в верхней. Но количество поднимающихся паров значительно меньше, чем в верхней части колонны поэтому ее диаметр соответственно меньше. [c.394] Концентрат, содержащий 0,1—0,2% Кг + Хе, 1—2% Кг+Аг и кислород, отводится в жидком виде а дальнейщую переработку. Коэффициент извлечения криптона из воздуха при использовании такой кол оены составляет около 80—85%. [c.395] Работа кислородного аппарата с криптоновой колонйой имеет свои особенности они связаны с тем, что в испарителе криптоновой колонны вместе с криптоном, концентрация которого увеличивается примерно в 2000 раз, концентрируются и углеводороды, в том числе ацетилен, имеющие также более высокие, чем кислород, температуры кипения. Применение адсорберов ацетилена облегчает условия эксплуатации криптоновых колонн, но не исключает возможности попадания ацетилена и других углеводородов в криптоновый концентрат. Опыт показывает, что основным углеводородом в криптоновом концентрате является метан, хорошо растворяющийся в жидком кислороде. [c.395] Этот газ имеет наиболее низкую критическую температуру и всех углеводородов и практически не поглощается в адсорберах. Поэтому метан вместе с ацетиленом накапливается в кубе криптоновой колонны. Слив небольшой части жидкого кислорода через отделитель жидкости, применяемый в некоторых кислородных установках для удаления загрязнений из конденсатора, не может быть использован при получении криптона, так как это приведет к большим его потерям. Поэтому при получении криптона кислородные аппараты необходимо вести в режиме с полным испарением жидкого кислорода. Концентрирование углеводородов, происходящее одновременно с концентрированием криптона, заставляет вести постоянное наблюдение за их содержанием в криптоновом концентрате. Это не позволяет также увеличивать содержание криптона в концентрате больше, че.м 0,15-0,25%. [c.396] Весь дальпейший процесс концентрирования криптона в смеси, таким образом, связан не только с удалением кислорода, но и с очисткой от углеводородов, создающих опасность взрыва в смеси с кислородом. На рис. 7-13 показана технологическая схема колонны криптонового концентрата с относящимся к ней оборудованием. Как видно из схемы, испаритель 3 (нижний конденсатор) криптоновой колонны выполнен в виде отдельного аппарата с помещенным в нем змеевиком, в котором происходит испарение криптонового концентрата. Изменением уровня жидкого азота в сосуде посредством вентиля 9 регулируют скорость испарения концентрата. Чем ниже уровень, тем интенсивнее будет происходить конденсация азота и испарение концентрата. Жидкий криптоновый концентрат, стекающий из сборника колонны, проходит в змеевик-испаритель через адсорбер ацетилена 5, благодаря чему достигается непрерывная очистка концентрата от ацетилена. Смесь испарившегося и жидкого концентрата поступает в отделитель жидкости 6. Здесь пары концентрата отделяются от жидкости и отводятся в колонну, а жидкий концентрат собирается в нижней части отделителя — сборнике. Количество криптонового концентрата в сборнике отмечается указателем уровня 11. Через вентиль 4 жидкий концентрат отводится в испаритель 7, в котором концентрат быстро испаряется нагретой водой. Это позволяет избежать обогащения жидкого концентрата углеводородами, которое могло бы происходить при постепенном выпаривании. [c.396] Газообразный концентрат отбирается на дальнейшую переработку для обогащения и получения технического криптона. Отбросный газообразный кислород, получаемый при вторичном обогащении, содержит некоторое количество Кг -Ь Хе. Чтобы использовать этот криптон, газ из блока обогащения возвращают в колонну криптонового концентрата через теплообменник 5. [c.396] Охлажденный в теплообменнике кислородом, отбираемым из линии отходящего кислорода, отбросный газ подается в нижнюю Часть криптоновой колонны. [c.397] Регулирование колонны во время установившегося режима ведется посредством изменения количества жидкости, подаваемой в конденсатор 2 (по показаниям указателя уровня 12 и дифманометра 13) и пара, вводимого в испаритель 3 (по указателю уровня 10). Количество жидкости, поступаюшей в конденсатор 2, должно обеспечивать получение флегмы, достаточной для отмывки криптона от кислорода, что определяется по содержанию криптона в концентрате. Соответственно количеству жидкости, вводимой в конденсатор 2, увеличивается и уменьшается количество паров, которое необходимо подавать в испаритель. При недостаточном испарении уровень концентрата в отделителе 6 будет расти, и наоборот. [c.398] Следует также иметь в виду, что колебания в режиме основного аппарата сразу сказываются на работе криптоновой колонны. Например, уменьшение количества поступаюшего кислорода может вызвать проваливание жидкости на тарелках колонны, нарушение ректификации, переполнение отделителя жидкости и уменьшение содержания криптона в концентрате. Повышение давления в нижней колонне воздухоразделительного аппарата повышает давление в испарителе 5, что приведет к более интенсивному испарению концентрата и падению его уровня в отделителе. Поэтому устойчивая работа криптоновой колонны с высоким коэффициентом извлечения возможна только при устойчивой работе основного аппарата. Так же, как и при извлечении аргона, к работе аппарата в этом случае предъявляются более жесткие требования, чем к работе при получении только кислорода. [c.398] ВОДЯТСЯ ИЗ пространства между секциями 4 тл 5 через центральную трубу в колонну 6, где из них удаляется криптон таким же способом, как и из технологического кислорода. Жидкость стекает из колонны 6 в колонну 5, а пары технического кислорода, выводятся из колонны. Если необходимо получать кислород из аппарата сжатым и сухим, то технический кислород сжижают, охлаждают в теплообменнике-охладителе и затем посредством насоса жидкого кислорода подают в теплообменник. После испарения и нагревания в теплообменнике кислород поступает в линию или баллоны. Если резервы холода не позволяют подавать весь кислород посредством насоса, часть его выводится из аппарата через теплообменник без сжатия и поступает в газгольдер технического кислорода. [c.399] Обогащение первичного криптонового концентрата и получение технического криптона производится путем ректификации. При вторичной ректификации криптонового концентрата содержание в нем криптона увеличивается с 0,1 до 80—90%, т. е. в 800—900 раз. Соответственно будет увеличиваться и концентрация углеводородов, на.ходящихся в смеси с кислородом. Поэтому обогащение первичного криптонового концентрата может проводиться безопасно только в том случае, если из него предварительно удалить углеводороды. Углеводороды удаляют путем их каталитического окисления. В качестве катализаторов используют окись меди (СиО) или активный глинозем. В последнее время испытан катализатор из марганцевой руды (пиролюзита), промотированной серебром. На поверхности катализатора при температуре 700—800° углеводороды окисляются кислородом концентрата до СО2 и Н2О. Углекислый газ отмывается в скрубберах раствором NaOH, а влага удаляется в баллонах, заполненных кусковым КОН. Адсорбцию для осущки криптона не применяют, так как переключение баллонов привело бы к потерям криптона. Очищенный и осушенный криптоновый концентрат подается на ректификацию. [c.400] В последнее время разработан новый адсорбционный способ [67], позволяющий получать криптон из первичного концентрата более простым путем, исключающим опасность взрыва. Криптон, метан и ксенон, растворенные в жидком кислороде, поглощаются. адсорбентом. Затем через охлажденный адсорбер пропускают газообразный азот. Это приводит к десорбции кислорода из адсорбента и адсорбци и азота. Криптон, K eHoiH и метан. при этом О С-таются на адсорбенте. После этого адсорбер нагревают, причем вначале — верхние слои адсорбента, затем средние и, наконец,. нижние. При десорбции вначале из адсорбера выходит азот, затем криптоно-метановая фракция, содержащая в среднем около 60% Кг + Хе, 15—20% СН4 и других углеводородов, 20— 25% N2 и 1—2% О2. Метан и другие углеводороды удаляют из этой фракции путем окисления их на окиси меди при 700—800 во взрывобезопасных условиях. Азот после этого удаляют низкотемпературной разгонкой. [c.400] Вернуться к основной статье