Получение редких газов из воздуха

В технике разделения воздуха и получения редких газов до последних дней одной из важных проблем является проблема взрывобезопасной эксплуатации разделительных аппаратов. Решение ее долгое время осложнялось из-за отсутствия методов определения малых количеств взрывоопасных веществ. В кислородной промышленности осуществлялся систематический контроль только за одним взрывоопасным компонентом — ацетиленом. Отсутствие данных о содержании в воздухе и отдельных фракциях взрывоопасных примесей, исключая сведения о содержании ацетилена, в значительной мере препятствовало разработке способов борьбы с взрывоопасностью кислородного производства. [c.122]

Газовые смеси, в том числе и воздух, можно разделять на составные части химическими, диффузионными, абсорбционными, адсорбционными и другими методами. Основное промышленное значение при разделении воздуха имеет метод ректификации, основанный на различии составов находящихся в равновесии жидких и паровых смесей. Химические и сорбционные процессы в технике разделения применяют преимущественно для освобождения воздуха от примесей водяных паров, двуокиси углерода и углеводородов, а также в некоторых процессах получения редких газов. [c.84]

Процесс производства кислорода и других продуктов разделения воздуха состоит в компримировании атмосферного воздуха, отделении из него капельной влаги, адсорбции оставшейся воды, двуокиси углерода и ацетилена, а также разделении в ректификационных колоннах на кислород и азот. В некоторых производствах предусмотрено при ректификации выделение и получение редких газов, таких, как аргон, криптоно-ксеноновая смесь, неон. [c.203]

Получение редких газов из воздуха [c.317]

ПОЛУЧЕНИЕ РЕДКИХ ГАЗОВ ИЗ ВОЗДУХА [c.317]

Ж. Клод, ученый поразительной творческой инициативы и упорства, имеющий громаднейшие заслуги в технике глубокого охлаждения и, в частности, в технике получения редких газов, писал, что содержание названных газов (Кг и Хе) в воздухе столь незначительно, что если воздух останется единственным источником их получения, они никогда не смогут сделаться продуктом широкого применения . [c.66]

Наиболее низкой температурой, которая может быть получена в обычных лабораторных условиях, является температура-жидкого азота (темп. кип. —195,8 °С). Однако азот при получении чистых газов, за небольшими исключениями, применяется редко так как при конденсации газов одновременно из воздуха конденсируется кислород (темп. кип. —183°С), что приводит к загрязнению получаемых газов кроме того, при конденсации горючих и взрывоопасных газов применение жидкого азота может привести к взрывам при накоплении жидкого кислорода в конденсаторе. По этим причинам в практике для конденсации газов применяют главным образом жидкий воздух. [c.59]

Для полного анализа на редкие газы можно пользоваться прибором [34], схематически изображенном на фиг. 104, а 1—бюретка, 2 — трубка с металлическим кальцием, 3 п 4 — трубки с углем, 5 — гальванометр, 6 — аппарат для сравнения теплопроводности газов, состоящий из четырех камер — одна для испытуемого газа и три для стандартов . При помощи переключателя можно провода из камеры с испытуемым газом присоединять к любой камере со стандартным газом. Прибор предварительно эвакуируют и из угля полностью удаляют абсорбированные газы П /тем продолжительной откачки при нагревании угля до 300—400°. Откачку необходимо производить при помощи хорошего масляного или ртутного насоса. Для работы прибора необходима лишь одна трубка с углем 3, другая же 4 может употребляться для получения вакуума в приборе и откачки газов из угля трубки 3. Погружая трубку 4 в жидкий воздух и нагревая трубку 3 до 300—400°, полностью удаляем из трубки 3 абсорбированные газы, соединив трубки 3 и 4 через краны. [c.273]

Все эти исследования в области методов конденсационно-ректификационного и абсорбционно-ректификационного разделения легких углеводородов в той или иной степени связаны с работами по усовершенствованию методов и аппаратуры для разделения неуглеводородных газовых смесей (получение кислорода, азота и редких газов из воздуха и др.). [c.24]

Воздухоразделительные установки служат для получения кислорода, азота и редких газов (аргон, криптон, ксенон) методом низкотемпературной ректификации на составляющие компоненты воздуха. Содержание в атмосферном воздухе, направляемом на разделение, органических примесей, углеводородов, окислов азота, сернистого ангидрида и некоторых других веществ представляет серьезную опасность при эксплуатации воздухоразделительных аппаратов. Особенно опасны примеси ацетилена и высших ацетиленовых углеводородов, сероуглерода, предельных и непредельных углеводородов, пэров смазочных масел и. продуктов их разложения и [c.121]

К настоящему времени значительно усовершенствованы способы сжижения воздуха и его разделения для получения чистых кислорода, азота и редких газов. Разработаны методы синтеза аммиака с использованием высокоактивных отечественных катализаторов, а также оригинальные процессы получения азотной кислоты, например, прямым синтезом из окислов азота. [c.22]

Получение из воздуха редких газов [c.136]

В большинстве случаев воздух является единственным источником редких газов, поэтому для их получения используют воздухоразделительные установки. Кроме того, при разделении воздуха с извлечением инертных газов снижается себестоимость получаемых азота и кислорода. [c.137]

Мелкие криогенные установки поступают на площадку в собранном виде. Монтаж их заключается в установке на фундамент и соединении отдельных аппаратов трубами. Крупные установки поставляют узлами. Их монтаж, связанный с полным объемом монтажных работ, проводят в соответствии с требованиями СНиП, ОСТ 26-04-538-79 и Технических условий на монтаж оборудования установок разделения воздуха для получения кислорода, азота и редких газов . [c.88]

Рассмотрены свойства газов и газовых смесей, процессы сжижения газов и разделения их методом ректификации типовые воздухоразделительные установки для получения кислорода (жидкого и газообразного), азота, аргона и других редких газов установки для сжижения водорода и гелия. Изложены основы расчета и проектирования аппаратов блоков разделения воздуха. [c.2]

Содержание редких газов в воздухе мало, однако в настоящее время их широко применяют в разных отраслях народного хозяйства. Поэтому, несмотря на малое содержание их в воздухе, при получении кислорода и азота их попутно извлекают, очищают от примесей и используют по назначению. [c.39]

В гл. 5 Извлечение редких газов из воздуха дополнительно рассмотрено получение технически чистого аргона. [c.4]

Такие низкие температуры требуются для сжижения и последующего получения многих применяемых в технике газов воздуха, кислорода, азота, водорода, аргона и редких газов, как неон, гелий, криптон ч ксенон. [c.9]

Оба исследователя приступили к работе. Опыт был так продуман, чтобы гарантировать невозможность проникновения в вакуумную аппаратуру природного гелия из воздуха. Панет и Петерс получили положительные результаты, то есть обнаружили гелий. В августе 1926 года они сообщили, что найденный гелий образовался в результате воздействия палладия на водород. Было ли это разрешением вопроса, первым шагом к появлению искусственного Солнца на Земле Сообщения в прессе спешили указать на практическую сторону открытия неограниченная возможность получения редкого гелия могла явиться неожиданным стимулом для воздухоплавания, ибо этот негорючий газ можно безопасно использовать для заполнения воздушных шаров и аэростатов. [c.213]

Принципы получения глубокого холода. Глубокое охлаждение предполагает охлаждение до температур ниже минус 100 °С. Техника глубокого охлаждения применяется для сжижения и разделения газов, например воздуха, коксового газа, природных газов и т. д. Попутно с получением кислорода методами глубокого охлаждения получают редкие газы аргон, гелий, неон, криптон, ксенон. В технике глубокого охлаждения применяют два основных метода получения низких температур I) расширение газов без совершения внешней работы —дросселирование (с использованием эффекта Джоуля — Томсона) 2) расширение газов с совершением внешней работы в детандере. [c.291]

Процессы извлечения инертных газов из воздуха значительно отличаются один от другого в зависимости от их физических свойств и содержания в воздухе. В то время как аргон по существу не является редким газом, так как содержится в воздухе в значительном количестве (0,912%), для получения 1 -и криптона нужно переработать около [c.326]

В книге изложены основы производства кислорода, приведены сведения о вспомогательных материалах, дано описание оборудования, аппаратуры и процессов получения кислорода из воздуха, описаны средства и методы контроля производства и техники безопасности. Даны схемы и технические характеристики нового, освоенного промышленностью в последние годы оборудования для получения кислорода, азота и редких газов. [c.2]

Редкие газы широко применяются в ряде важных производств. Поэтому, несмотря на ничтожное содержание в воздухе, их (кроме гелия) извлекают попутно с получением кислорода или азота и после очистки от примесей и влаги используют по назначению. [c.21]

Аргон является наиболее дешевым редким газом, так как содержится в воздухе в значительно большем количестве, чем остальные редкие газы. Поэтому получение аргона на воздухоразделительных аппаратах непрерывно увеличивается мировое производство аргона исчисляется десятками миллионов кубических метров в год. Получение чистого аргона включает три стадии. Вначале в воздухоразделительном аппарате, попутно с кислородом или азотом, получают азото-аргоно-кислородную смесь, так называемый сырой аргон, с содержанием от 65 до 95% аргона. Затем эту смесь подвергают каталитической очистке от кислорода при связывании последнего водородом, с получением смеси азот— аргон. Третья стадия процесса заключается в разделении смеси азот—аргон на чистый аргон, извлекаемый как конечный продукт, и азот, выбрасываемый в атмосферу. [c.258]

В книге изложены основы производства кислорода, азота и редких газов, приведены сведения о вспомогательных материалах, описано оборудование, аппаратура и процессы получения этих газов из воздуха, рассмотрены методы контроля производства и правила техники безопасности. Даны схемы и технические характеристики новых, освоенных промышленностью в последние годы, установок для разделения воздуха. [c.2]

Редкие газы широко применяются во многих важных производствах. Поэтому, несмотря на малое содержание их в воздухе, они попутно извлекаются при получении кислорода и азота и после очистки от примесей используются по назначению. [c.23]

Получение редких газов.. V р г о н. Выделение аргона ректификацией атм. воздуха затруднено близостью температуры кипения азота, кислорода и аргона. В во.здухоразделй-тельных установках аргоном [c.320]

Химические и сорбционные процессы в технике разделения воздуха применяются преимущественно для освобождения воздуха от примесёй водяных паров, двуокиси углерода и углеводородов, а также в некоторых процессах получения редких газов. [c.84]

Получение редких газов. р г о н. Выделение аргона ректификацией атм. воздуха затруднено близостью температуры кипения азота, кислорода и аргона. В воздухоразделительных установках аргоном обогащена кубовая жидкость нижней колонны (в отводимом из нее азоте содержится не более 25% от 1юходного количества аргона), в к-рой концентрация кислорода до-стигает38—40%. Однакораз-ность темп-р кипения кислорода и аргона меньше разности темп-р кипения азота и аргона, поэтому разделение кубовой жидкости ниш-ней колонны затруднительно. Р азделение этой смеси осуществляется в дополнительной колонне 3 (рис. 6), дефлегматор 4 к-рой охлаждается дросселированной кубовой жидкостью нижней колонны /. Смесь в дополнительную колонну 3 поступает из верхней колонны 2. [c.320]

Воздухоразделительные установки служат для получения кислорода, азота и редких газов (аргон, криптон, ксенон) путем разделения воздушной смеси (воздуха) на составляющие ее компоненты методом низкотемпературной ректификации. При эксплуатации воздухоразделительных аппаратов представляет опасность нахождение в атмосферном воздухе, направляемом на переработку, органических примесей, углеводородов, окислов азота, сернистого ангидрида и некоторых других веществ. Особенно опасно наличие ацегн-лена, паров смазочных масел и продуктов их разложения. [ опадание их в разделительные аппараты может привести к взрывам. [c.104]

Помимо азота и кислорода воздух содержит редкие газы — аргон, неон, гелий, криптон, ксенон — и являюгся источником для получения этих газов в промышленных масштабах [71]. [c.427]

Тепло, выделяющееся в адиабатических адсорберах, не только повышает температуру слоя и газа, но и снижает адсорбционную емкость, так как температура влияет на равновесие адсорбции. Для отвода этого тепла иногда в слой адсорбента помещают охлаждающие змеевики, в результате чего можно поддерживать практически изотермический режим, что приводит к значительному повышению адсорбционной емкости. Однако дополнительные затраты на такие устройства лишь редко оказываются экономически оправданными значительно чаще идут по нутрг увеличения размеров адсорбера с сохранением адиабатического режима адсорбции. Уменьшение адсорбционной емкости, вызываемое проведением адсорбции в адиабатическом режиме, рассчитать сравнительно трудно вследствие влияния таких осложняющих факторов, как охланодение входного участка слоя свежим газом, ведущее к последующему повышению его адсорбционной емкости, и повторная адсорбция отпариваемой воды впереди фронта активной адсорбции. Это влияние было исследовано количественно [11] путем сравнения адиабатического и изотермического режимов адсорбции при осушке воздуха под атмосферным давлением на шариковом силикагелевом адсорбенте мобилбед. В условиях адиабатического режима адсорбционная емкость оказалась значительно меньше, чем нри изотермическом режиме, а при некоторых условиях она дополнительно уменьшается с повышением влагосодержания поступающего газа. Это влияние показано в табл. 12.4 на основе опубликованных [11] данных, полученных для осушки воздуха при атмосферном давлении и температуре по песмоченному термометру 26,7° С в слое высотой [c.282]

Открытие элементов нулевой группы. Тщательные и весьма точные опыты, предпринятые Рэлеем и Рамзаем, столкнувшимися с проблемой различия в плотностях азота, полученного из. воздуха после удаления кислорода, и азота, полученного разложением азотсодержащих соединений (в первом случае плотность оказалась выше на 0,1%), привели к открытию 5 редких газов, что знаменовало собой выдающийся успех классической экспериментальной химии. К моменту открытия аргона, 8Аг (1894 г.) и гелия 2Не (1895 г.) не было точно известно, какое место они должны занять в периодической системе. Однако Рамзай решил, что оба эти элемента принадлежат к одному семейству, и для Не определил место в таблице Менделеева между Н и зЫ, а для Аг (который в то время обозначали символом А) —между 1 С1 и эК. В 1896 г. были предсказаны свойства трех еще не обнаруженных газов, относящихся к тому же семейству, и в течение мая — июля 1898 г. были открыты криптон збКг, неон юЫе и ксенон 54Хе, принадлежность которых к так называемой нулевой группе была доказана исследованием их свойств. Действительно, было бы неестественным такое расположение элементов в периодической таблице, когда непосредственно за галогенами следовали бы щелочные металлы, диаметрально отличающиеся от них по свойствам включение между ними нулевой группы оказалось посновапным и придало периодической системе законченный [c.29]

Применение. Кальций входит в сосрв сплавов, например антифрикционного металла (0,73 % Са, 0,55 % Ка, 0,04 % Ь , остальное КЬ). Используется для получения редких металлов в качестве поглотителя кислорода и азота при выделении благородных газов из воздуха. [c.292]

Как э,то следует из приведенного списка, атомные веса, принятые Менделеевым для церия (140), эрбжя (178) и лантана (180), заметно отличаются от современных. Для атомного веса дидима Менделеев принял значение 138. Довольно близок к современному значению атомный вес (88), принятый для иттрия Однако изучение редких земель с помощью спектрального анализа, исследования Пера Теодора Клеве (1840—1905), профессора Упсальского университета, привело его к от-крытию в 1879 г. самария, эрбия, тулия и иттербия Наряду с этим исследования Ауэра фон Вельсбаха (1858—1929) открывшего празеодим и неодим в 1885 г., и Эжена Анатоля Демар-с э (1852—1904), открывшего в 1896 г. европий, и особенно аналитическое изучение группы редких земель, столь трудной для экспериментирования, сделали необходимым пересмотр таблицы Менделеева. К этому добавляется одно из самых сенсационных открытий химии второй половины XIX в. и притом в неожиданной области — открытие Рамзаем благородных газов в 1894—1898 гг. Это открытие имело в своей основе одно из наблюдений лорда Роберта Джона Рэлея, сына знаменитого физика Джона Уильяма Рэлея. Определяя плотность азота, нолученного химическим путем, и азота, полученного перегонкой жидкого воздуха, Рэлей заметил, что плотность последнего всегда несколько выше, чем первого. Так как Рэлей не мог предложить никакого объяснения этому факту, он сообщил о своем наблюдении в журнале Природа приглашая химиков дать необходимое объяснение. Это сообщение тотчас же привлекло внимание Рамзая, и он объединился с Рэлеем для того, чтобы отыскать истинную причину наблюдавшегося явления. Переработав значительное количество жидкого воздуха, лорд Рэлей и Рамзай объявили в 1894 г. об открытии нового элемента, который они назвали аргоном вследствие его химической инертности В этом отношении не следует забывать, что еще в 1785 г. Кавендиш, пропуская электрическую искру через смесь воздуха с кислородом в присутствии едкого кали, заметил, что после образования азотной кислоты, поглощенной едким кали, и удаления избытка кислорода получается незначительный остаток — /i2 полного [c.276]

Воздухоразделительные установки. Воздухоразделительные установки служат для получения кислорода, азота и редких газов (аргона, криптона, ксенона) методом низкотемпературной ректификации на составляющие компоненты воздуха. Содержание в атмосферном воздухе, направляемом на разделение, органических примесей, углеводородов, оксидов азота,. сернистого ангидрида и некоторых других веществ представляет серьезную опасность при эксплуатадни воздухоразделительных аппаратов. Особенно опасны примеси ацетилена и высших ацетиленовых углеводородов, сероуглерода, предельных н непредельных углеводородов, паровсмазочных масел и продуктов их разложения и других веществ, взрывоопасных в среде. кислорода. Попадание их в разделительные аппараты. может привести к взрывам. [c.273]

Криптон и ксенон в случае необходимости могут быть выделены из воздуха, минуя стадию его разделения на кислород и азот, нричем основное количество воздуха (ок. 90%) сжимают до 1,8 ат, а ок. 10% — до 5,5 ат для получения промывной жидкости (эти соотношения действительны при переработке больших количеств воздуха — порядка нескольких десятков тысяч м ). Принципиальная схема такой установки приведена на рис. 10. Воздух через фильтр 1 засасывается турбокомпрессором 2 и после охлаждения в башенном холодильнике з и регенераторах 5 или. 5а поступает в фор-колонну 8, где из него отмываются криптон и ксенон. Обогащенную редкими газами жидкость из колонны S дросселируют в промывную колонну , а обедненный воздух, юсле сжижения его в конденсаторах 11 и 13, используют д,сгя орошения колонн 7, S ш 12. Воздух низкого давления охлаждают в холо- [c.321]

В настоящее время положение по отношению к улавливанию и продаже аммиака на коксовальных установках и заводах по газификации угля изменилось. Развитие широкой, мирного масштаба промышленности по получению азота из воздуха сломило чилийскую монополию и конкуренция насильственно понизила уровень цен на азот на мировом рынке. Нужно заново пересмотреть вопрос, стоит ли перерабатывать аммиак, неизбежно образующийся при газификации угля. Как было указано выше, аммиак необходимо собирать практически во всех случаях в каком-нибудь виде либо в виде жидкости, либо в виде сульфата. Обычно им нельзя пренебречь. При таких условиях любая стоимость получения аммиака, в виде ли газовой воды или в виде газа, является фиктивной. Единственно действительными являются расходы, обусловливаемые обработкой продукта для рынка и превышающие стоимость использования его в непереработанном виде. В тех редких случаях, когда газовая вода может быть применена для чего-нибудь без дополнительных затрат, особенно остро встает вопрос, будет ли стоимость ее переработки меньше или больше, чем рыночная стоимость получамого продукта. [c.30]

В промышленных газах, полученных в результате хпхмической и термической переработки твердого и жидкого топлив и других веществ, не может быть значительной примеси таких компонентов, как гелий, неоп. Незначительная примесь аргона связана с попаданием в систему воздуха вследствие каких-либо неисправностей. Лишь в отдельных случаях примесь азота воздуха объясняется особенностями технологического процесса. Содержание аргона в азоте воздуха составляет около 1%, а содержание других редких газов ничтожно, поэтому примесь их, включая и аргон, не оказывает существенного влияния на показания описанного прибора. В тех же случаях, когда содержание редких газов велико, следует применять специальные методы анализа (см. главы II—VII). [c.84]

Методы, предложенные для определения редких газов в природных, были основаны на применении адсорбции углем при температуре жидкого азота или на химическом поглощении всех газов, кроме редких, с ирименепием низкотемпературной адсорбции для дальнейшего разделения редких газов. В первом случае анализируемый газ вводился в трубку с ах тивированным углем, охланеденным жидким азотом или жидким воздухом. Непоглощенные газы Не и N6 откачивали и объем их измеряли. При анализе выходов природных газов или газов, полученных из скважин, смесь Не и N0 практически состояла из одного гелия. [c.129]

Кислородная промышленность в СССР прошла большой и сложный путь становления и развития за истекшие годы вместе со всем социалистическим народным хозяйством. Особенно интенсивно производство кислорода в нашей стране начало развиваться после Великой Отечественной войны. Были созданы научно-иссле-довательские и проектные институты кислородной промышленности, заводы по изготовлению воздухоразделительных установок, построены мощные кислородные станции на крупнейших металлургических и химических комбинатах, машиностроительных предприятиях введены в строй районные заводы для производства товарного газообразного и жидкого кислорода, азота, аргона освоено серийное производство новых мощных установок для получения технологического и технического кислорода, чистого азота и редких газов. В эксплуатации находятся воздухоразделительные агрегаты производительностью 35000 м ч кислорода и создаются еще более крупные агрегаты. Выпускаются мощные кислородные турбокомпрессоры (давление до 35 кгс см ), турбодетанд ры, поршневые кислородные насосы (давление до 420 кгс1см ), а также ряд других машин и аппаратов для низкотемпературных процессов сжижения газов и разделения воздуха. [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология