Водород низкотемпературная ректификаци

Рис. 5-9. Технологическая схема очистки абгазного хлористого водорода от хлора и тетрахлорметана методом низкотемпературной ректификации

В последние годы электролитический способ концентрирования тяжелой воды вытесняется более экономичными физическими процессами. В частности, перспективной для промышленного использования является низкотемпературная ректификация жидкого водорода, не содержащего азота, окиси углерода и других примесей. Применение для этой цели электролитического водорода существенно упрощает стадию очистки. Поэтому представляет интерес комбинирование электролитического производства водорода и низкотемпературной ректификации жидкого водорода для получения тяжелой воды. При этом процесс электролиза может быть использован не только для получения водорода, но и для первоначального концентрирования дейтерия в водороде. [c.130]

Для выделения водорода и метана из очищенного газа пиролиза используют низкотемпературную ректификацию под давлением. Коэффициент относительной летучести ключевой пары компонентов метан — этилен, как следует из табл. 5.6, достаточно высок, поэтому метановая колонна имеет около 30 тарелок. [c.105]

Продукты реакции на выхода из реакционной печи охлаждаются сначала в трубчатом холодильнике до 300—350°, а затем в водяном скруббере до 60—70°, после чего подвергаются промывке натронной известью для удаления из них органических кислот. Охлажденные и очищенные газы пиролиза направляются в ацетиленовый конвертор, в котором на хромо-никелевом катализаторе при температуре около 200° ацетилен гидрируется до этилена. На выходе из ацетиленового конвертора газы компримируются до 18—20 amu, подвергаются промывке маслом, адсорбции углем и обработке щелочью для освобождения от бензиновых углеводородов и СОг и направляются в секцию низкотемпературной ректификации, где из них выделяют этилен, пропилен, бутилен, бутадиен, этан и горючие газы (метан, водород). Горючие газы используют в качестве технологического топлива, а этан возвращают в процесс. [c.53]

Смеси низкокипящих углеводородов и газов На, N2, и СО можно разделять путем перегонки как при атмосферном давлении с применением специальных хладоагентов, так и при повышенном давлении. Если разделение проводят при повышенном давлении, то стремятся повысить температуру головки колонны до такого значения, чтобы можно было использовать обычные охлаждающие средства (см. разд. 5.4.5). Из-за того, что для перегонки под давлением необходима более сложная аппаратура, чаще применяют лабораторные и пилотные установки низкотемпературной ректификации. Методика проведения низкотемпературной ректификации разработана очень подробно. Созданы полностью автоматизированные установки для проведения низкотемпературной ректификации в интервале от —190 до 20° С. В этих установках применяют как насадочные, так и полые спиральные колонны. Во многих случаях отбираемые пробы дистиллята и кубового продукта анализируют методом газовой хроматографии (см. разд. 5.1.2). Низкотемпературную ректификацию используют для очистки газов, а также как сравнительную ректификацию, аналогичную промышленному процессу. Это относится прежде всего к очистке отходящих промышленных газов без концентрирования в них водорода и, главным образом, к очистке природного газа, например выделение гелия и азота из природного газа, что по-прежнему является трудной проблемой. [c.250]

Протий и дейтерий стабильны, тритий радиоактивен (мягкое р-излучение с переходом в Не, период полураспада 12,262 года). Подавляющую массу атомов нормального водорода ( 99,984%) составляет протий, остальная незначительная часть 0,016%) практически состоит из дейтерия. В зависимости от происхождения водорода содержание дейтерия в нем колеблется от 0,013 до 0,016% [6]. Выделение дейтерия из природной смеси изотопов осуществляется различными методами, один из наиболее экономичных — низкотемпературная ректификация жидкого водорода [6]. [c.10]

Таким путем отделяют этан, этилен, пропан, пропилен и более тяжелые углеводороды от метана и таких неуглеводородных газов, как водород, окись углерода, азот, редкие газы. Сочетание растворения, или, иначе говоря, абсорбции, с ректификацией вместо низкотемпературной ректификации во многих случаях является экономически более выгодным, поскольку перевод газа в жидкое состояние требует сильного понижения температуры и высокого давления, что обходится дорого. [c.298]

Некоторые существующие источники водорода, например отходящие газы установок пиролиза или установок каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, до сего времени совершенно не используются. Для выделения водорода из этих отходящих газов можно использовать последние достижения в области низкотемпературной ректификации [53]. Такие методы могут применяться и для получения чистого водорода из отходящих газов риформинга. [c.168]

При использовании холода для синтеза аммиака побочным, но чрезвычайно важным продуктом является дейтерий, получаемый ректификацией жидкого водорода. Современный завод синтетического аммиака производительностью 1 млн. т в год перерабатывает такое количество водорода, из которого методом низкотемпературной ректификации можно выделить столько дейтерия, что его будет достаточно, чтобы обеспечить тяжелой водой атомную электростанцию мощностью 1 млн. кВт-ч. [c.117]

Поэтому представляет интерес комбинирование электролитического производства водорода и низкотемпературной ректификации жидкого водорода для получения тяжелой воды. При этом электролиз может использоваться только для получения водорода, а также для первоначального концентрирования дейтерия в водороде, например при двухступенчатой схеме электролиза, как показано на рис. У1-15. При этом на первой ступени электролиза желательно работать с максимально большими значениями удельного отбора и коэффициента разделения. На второй ступени целесообразен возможно более низкий коэффициент разделения для уменьшения концентрации дейтерия в электролите и механических потерь ОгО с электролитом. [c.262]

Рис. У1-15. Схема комбинирования электролиза воды с низкотемпературной ректификацией жидкого водорода

Для глубокой очистки абгазного НС1 применяют низкотемпературную ректификацию Ql 52Ц- Так как хлорорганические примеси имеют более высокую температуру кипения, чем НС1, то охлаждая абгазы до низких температур, можно добиться высокой степени конденсации органических и хлорорганических примесей и значительно снизить их содержание в хлористом водороде. Однако глубокое охлаждение не всегда экономически целесообразно, чаще ограничиваются охлаждением абгазов в водяных холодильниках. [c.69]

Экономический анализ показывает, что метод низкотемпературной ректификации является наиболее перспективным. Следует подчеркнуть, что в СССР впервые в мировой технике была решена задача извлечения дейтерия из водорода методом низкотемпературной ректификации [16]. [c.253]

Низкотемпературная ректификация жидкого водорода служит одним из способов производства дейтерия и тяжелой воды. Одновременно получается особо чистый водород, пригодный в качестве восстановителя для получения полупроводниковых элементов нз галогенидов. При разделении изотопов водорода процесс, как правило, ведут в несколько стадий. [c.201]

Реакция проводилась в реакторе, покрытом монель-металлом и снабженном медными трубопроводами. Для создания тесного контакта катализатора с углеводородами осуществлялось перемешивание реакционной смеси мешалками турбинного типа. Углеводороды и фтористый водород загружались в реактор под давлением, а фтористый бор подавался из баллона до нужного парциального давления. После реакции эмульсия углеводородов с катализатором расслаивалась, углеводородный слой промывался, сушился и подвергался низкотемпературной ректификации. После отделения углеводородов смесь подвергалась перегонке с целью регенерации катализатора, так как при этом происходит отделение летучих ВРз и НР от неактивных комплексов с углеводородами. [c.343]

Головной продукт из пропановой колонны сжимают и направляют в метановую колонну, где низкотемпературной ректификацией отделяют метан и водород как головной погон. Остаток из этой колонны поступает в этановую колонну, где разделяется на фракции Сг и Сз. [c.227]

Хлористый водород из газов удаляется в скрубберах 9 водой и 10 щелочью. Далее продукты реакции осушаются в аппарате 12 и подвергаются низкотемпературной ректификации при температуре от —30 до 55° С. [c.372]

Ректификация, основанная на различии парциальных давлений изотопов и их соединений. Помимо низкотемпературной ректификации жидкого водорода использовалась ректификация воды, аммиака и других водородсодержащих соединений. [c.237]

I - первая ступень электролиза 2 -вторая ступень электролиза 5 —низкотемпературная ректификация жидкого водорода. [c.262]

Концентрация дейтерида технически возможна за счет использования разности упругости паров водорода и дейтерида. Для нормального водорода при температуре кипения (20,4 К) давление упругости пара равно 760 мм рт. ст., а давление паров дейтерида в этом случае составляет только 438 мм рт. ст. Первые установки по промышленному получению дейтерия из водорода методом низкотемпературной ректификации были осуществлены в нашей стране вскоре после Отечественной войны, о чем было доложено на П-й конференции по мирному использованию атомной энергии в Женеве в 1958 г. [c.276]

Из приведённых выше данных следует, что коэффициенты разделения изотопов водорода на цеолитах значительно выше, чем при низкотемпературной ректификации водорода, требующей чрезвычайно сложного оборудования и больших энергетических затрат на разделение. [c.270]

Очень экономичный метод концентрирования дейтерия — низкотемпературная ректификация жидкого водорода [9, 10]. При использовании этого процесса серьёзные трудности возникают при очистке водорода от различных примесей (N2, СО и др.), которые при температуре ректификации переходят в твёрдое состояние и забивают насадку колонны. Если ректификации подвергается электролитический водород, его очистка упрощается и состоит в освобождении от кислорода выжиганием на катализаторах и в удалении паров воды. [c.287]

Поэтому представляет интерес комбинирование электролизного производства водорода и низкотемпературной ректификации водорода [9, 10]. При этом электролиз может использоваться не только для получения водорода, но также для первоначального концентрирования дейтерия (рис. 6.10.7). [c.287]

Рис. 6.10.7. Схема низкотемпературной ректификации водорода с электролизом воды 1 — ступень электролиза 2 — низкотемпературная ректификация жидкого водорода

Для выделения водорода и метана из очищенного газа пиролиза на современных установках используется низкотемпературная ректификация под давлением. Коэффиг.иент относительной летучести ключевой пары компонентов метан — этилен, как следует из табл. 9.4, достаточно высок, поэтому метановая колонна имеет 30 тарелок. Деэтанизация — выделение этан-этиленовой фракции (ключевые компоненты этан и пропилен) осуществляется также сравнительно легко в колоннах, имеющих 40 тарелок. [c.172]

Пирогаз после осушки направляется на разделение на установку низкотемпературной ректификации. Очищенный и осушенный пирогаз охлаждают с помощью пропиленового и этиленового холодильных циклов до температуры от — 65 до — 75 °С. В этих условиях конденсируется большая часть этилена и тяжелые углеводороды, а в газовой фазе остаются в основном метан и водород. Полученная газожидкостная смесь поступает в деметанизатор для отгонки метана и водорода. Пирогаз, поступающий на деметаниза-цию с установки, работающей на бензиновом сырье, имеет следующий состав (об. %) [c.46]

Для разделения водорода и дейтерия, а также изотопов инертных газов — гелия, неона и аргона — до настоящего врелшни применяют метод низкотемпературной ректификации (см. главу. 5.31). Используя некоторое различие в упругостях паров сж1г-/кенных газов, посредством низкотемпературной ректификации можно получить значительное обогащение. В табл. 41 приведены [c.247]

Получение. Д. выделяют гл. обр. из тяжелой воды, напр, электролизом, р-цией с металлами. Д. получают также низкотемпературной ректификацией из электролитич. водорода или азотоводородной смеси для синтеза ЫН, (водород к-рой содержит 250-300 м. д. НО). Исходный водород или азотоводородную смесь после тщательной очистки от примесей (О 2 ао 10 мольных долей, остальные газы-до 10" - 10 мольных долей) сжижают и двухступенчатой ректификацией при 22-24 К выделяют конц. НО. Последний в присут. катализатора превращается в смесь Н2 -Н О2 -Н НО, из к-рой низкотемпературной ректификацией получают 99,8%-ный О2. Сжиганием с воздухом или О2 последний переводят в тяжелую воду. [c.17]

Эксплуатация термоядерных эисргетич. установок будущего приведет к дальнейшему росту выбросов Т., т. к. ТЯЭС (термоядерная энергетич. станция) по оценкам будет выделять Т. в 10 -10 раз больше, чем АЭС эквивалентной мощности. Задачи улавливания Т. и очистки сбросов до санитарных норм, вьщеления и концентрирования Т. с целью его локализации (захоронения) или использования м. б. решены при помощи методов разделения изотопов водорода ректификацией воды под вакуумом, хим. изотопным обменом (очистка и начальное концентрирование), низкотемпературной ректификацией жидкого водорода, сорбционным разделением на твердых сорбентах. [c.7]

На рнс. 5-9 приведена технологическая схема очистки хлористого водорода от хлора и тетрахлорметана методом низкотемпературной ректификации (применительно к производству I4). [c.93]

Абгазный хлористый водород, содержащий 70-95% НС], 5-15% I2 и 1-3% I4, подвергается осушке серной кислотой в колонне 1, охлаждению ао -5 г -10 °С и направляется в трехступенчатый компрессор 5 с промежуточным охлаждением, где компримируется до (7-15) 10 Па. Между ступенями выводится конденсат тетрахлорметана, в котором растворен хлор. Благодаря низкотемпературной ректификации в колонне S удается получить хлористый водород практически чистый от примесей хлора и СС1 . [c.93]

Метан в настоящее время чаще всего выделяют из природного газа. Метановые фракции получают также при низкотемпературном разделении газов пиролиза и крекинга нефтепродуктов, продувочных газов синтеза аммиака. Метан получают либо каталитическим гидрированием оксида углерода, либо из метилиодида, метилбромида по реакции Гриньяра через магнийиодметил или соответственно магнийбромметил. Дополнительная очистка метана может быть проведена низкотемпературной ректификацией с использованием жидкого азота в качестве хладоагента, а также низкотемпературной адсорбцией. Наиболее чистый метан содержит (мол. %) основного вещества — 99,9995, примесей азота — 210 кислорода —0,5-10 водорода — 0,110 СОг — 1-10 мол. %. [c.912]

Наиболее трудноотделяемыми примесями, обнаруженными в данных гидридах, являются для диборана — этан, хлористый водород и дихлорметан для арсина — сероводород, фосфин, ацетилен и хлористый водород для моносилана — этилен, этан, диборан, моногерман для моногермана — этап, этилен, фосфин, диборан, моносилан для фосфииа — сероводород, хлористый водород, арсии. Значения коэффициентов относительной летучести перечисленных примесей приведены в сводной табл. У-26. Как следует из таблицы, ввиду относительно высоких величин а метод низкотемпературной ректификации может быть успешно использован для глубокой очистки гидридов от большинства примесей. Температура ректификации вышеперечисленных гидридов находится в интервале от —4 до —160 °С (табл. У-25). [c.195]

Методы разделения сложных газовых смесей, содержащих низкомолекулярные олефины, основаны на различии физикохимических свойств компонентов, составляющих эти смеси. В таблице 12 приведены константы соединений, входящих в состав газов лиролиза и других процессов переработки углеводородов. Разрыв между температурами кипения легких компонентов газа, начиная от На и кончая Сз позволяет выделять эти ко.мпонен-ты в виде узких фракций или в чистом виде обычными методами низкотемпературной ректификации. Этим путем более или менее легко можно выделить водород, метан, этилен и пропилен достаточно высокой концентрации. [c.67]

Термодинамические и оиытные данные показывают, что неиде-альность паровой фазы п растворов НВ в жидком Н несколько снижают величину а. Но все же реальный коэффициент разделения достаточно велик, чтобы эффективно применять низкотемпературную ректификацию для разделения изотопов водорода. В книге [134] к. п. д. тарелок оценен в 67%, а по опытным данным работы [135] эта величина для колпачковых тарелок составляет в средне . 30— 35%. По [136], при диаметре тарелки 22 мм с одним колпачком к. II. д. при ректификации системы Нд—НВ составил 40—50 /о. По [137], прн ректификации смеси Нз -Ь на ситчатых тарелках со свободным сечением 16—20% величина к. п. д. изменялась от 70 до 40% при увеличении скорости пара от 0,05 до 0,25 м/с. Жидкий [c.201]

Ирн низкотемпературной ректификации жидкого водорода необходима надежная изоляция в целях создания адиабатных условий протекания процесса и снижения потерь холода. Для этого может быть использована вакуум-порошковая или многослойная изоляция. Применяя засыпную изоляцию из шелка или стекловаты, следует заполнять ее водородом или гелием. В работе [138] описана, иапример, теплоизоляция в виде двойного кожуха, наполненного газом. Внутренний объем находится под давлением водорода, наружный — иод давлением азота, причем поддерживается некоторый избыток давления во внутреннем кожухе по отношению к окружаюш ей атмосфере. Для снижения потерь водородного холода вследствие лучеиснуска-ния рекомендуется [135[ устанавливать экраны, охлаждаемые азотом. [c.202]

После очистки от кислорода методом каталитического гидрирования технический аргон вновь поступает на низкотемпературную ректификацию для очистки от примесей азота (5—10%) и непро-реагпровавшего водорода (1%), который на стадии очистки от кис.чорода добавляется с некоторым избытком. [c.204]

Применяется и другой тип комбинированных установок, в которых фракционированная конденсация сочетается с низкотемпературной ректификацией. Сущность конденсационно-ректификационного метода заключается в охлаяодении газа под давлением. Тяжелые углеводороды Сг и выще конденсируются,, а метан и водород остаются в газовой фазе. Этот метод отличается от абсорбционно-конденсационного способом перевода углеводородов в жидкую фазу — при абсорбции это достигается логлощением их жидкими растворителями, при конденсационном методе — охлаждением. Основным аппаратом в пер- [c.44]

Промышленное производство тяжелой воды в значительных количествах впервые было организовано в Норвегии на заводе электролиза воды фирмы Норск-Гидро (в Рьюкане) незадолго перед второй мировой войной. В связи с развитием работ по использованию атомной энергии производство тяжелой воды было организовано в ряде стран. На стадии начального концентрирования использовалась ректификация воды и сочетание электролиза с каталитическим и фазовым изотопным обменом на стадии конечного концентрирования применялся электролитический метод Затем в ряде стран были разработаны и внедрены другие более экономичные методы Однако, несмотря на применение таких методов производства тяжелой воды, как низкотемпературная ректификация водорода и двухтемпературный обмен между НгЗ и Н2О, электрохимические методы концентрирования сохраняют практическую целесообразность в тех случаях, когда, исходя из местных экономических условий, выгодно получение больших количеств водорода электролизом воды. При этом тяжелая вода может являться побочным продуктом [c.238]

Все менее и менее удовлетворяют производственников данные, по.лучаемые на приборе ВТИ и установках с применением низкотемпературной ректификации. Прибор ВТИ обладает малой чувствительностью (0,3—0,5%) и позволяет определять. лишь сумма )-ное содержание углеводородов. При анализе на приборах для низко-темнературной ректификации (например, на приборе ЦИАТ11М-51) расходуется около 5—15 л газа и требуется ирименрттие низких температур. Продолжительность анализа велика (6—8 час.). Кроме того, для определения непредельных углеводородов, а также водорода, окиси углерода, азота и метана необходимы дополнительп]>1е анализы на приборе, основанном на каком-либо другом принципе. [c.6]

Как видно из табл. 1, побочные, содержащие водород потоки начинают играть важную роль как сырье для получения водорода. Это могут быть отходящие газы каталитического риформинга (на нефтеперерабатывающих заводах) или производства ацетилена (на нефтехимических комбинатах) или коксования (коксохимические заводы). Первая установка, работающая на газе каталитического рифорл4инга, была пущена в 1954 г. в Филадельфии [8] первая установка, работающая иа коксовом газе, пущена в 1955 г. в Кетоне, шт. Алабама [36]. Газы, содержащие 75% или больше свободного водорода, можно непосредственно направить на низкотемпературную ректификацию (на установках типа Линде ) или подвергнуть промывке жидким азотом. При меньшем содержании во.а.орода обычно целесообразнее использовать процесс конверсии при атмосферном или повышенном давлении. Процесс частичного окисления применять не следует вследствие его взрывоопасности. [c.433]

Очистка при помощи процессов Клода или Линде низкотемпературной ректификации в 1932 г. применялась настолько шиpoкov что на нее приходилось примерно 23% суммарных мощностей по синтезу аммиака в тот период [16]. Но в США этот метод начал применяться в промышленном масштабе лишь в последнее десятилетие и то лишь для переработки побочных и отходящих газов с высоким содержанием водорода. Процесс Линде , уже давно завоевавший ши- [c.435]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология