Получение азота и кислорода разделением воздуха

Разделительный аппарат двойной р е к т и ф и к а ц и и. На рис. 527 приведена схема двухколонного разделительного аппарата двойной ректификации для разделения воздуха на кислород и азот и получения газообразного кислорода. Сжатый и охлажденный до состояния насыщения или даже частично сжиженный воздух поступает через трубку в змеевик 6, где конденсируется. Тепло от воздуха отнимается жидкостью, испаряющейся в испарителе 7. Сжиженный воздух из змеевика проходит через расширительный вентиль 5 и поступает в первую (нижнюю) ректификационную колонну Л. В колонне он ст кает по тарелкам вниз и соприкасается с парами, образующимися в испарителе 7, обогащаясь при этом кислородом. Попадая в конце концов в испаритель в виде жидкости, обогащенной кислородом до содержания 40—60% Оз, он частично испаряется вследствие теплообмена с воздухом, проходящим через змеевик 6. Образовавшиеся пары поднимаются вверх, промываются [c.760]

Отдельные виды сырья рассматриваются при описании производств, которые их применяют. Наиболее общими и распространенными видами сырья являются воздух и вора. Сухой воздух содержит в объемных процентах около 78% N2, 21% Од, 0,94% Аг, 0,03% СО2 и незначительные количества водорода, неона, гелия, криптона и ксенона. Кроме того, в воздухе имеются переменные количества водяных паров, пыли и газообразных загрязнений. Кислород воздуха широко используется для процессов окисления, в том числе и для сжигания топлива, азот — для синтеза аммиака. Получение азота и кислорода разделением воздуха рассмотрено в гл. X. Применение водь рассмотрено в конце этой главы. [c.23]

Сырьем для производства аммиака является смесь азота и водо рода. Эту смесь получают разными способами. Наиболее распространенные из них газификация твердого и жидкого топлив с последующей конверсией окиси углерода, конверсия метана и других углеводородных газов, комплексная переработка природного газа в ацетилен и синтез-газ, фракционное разделение горючих газов, в частности коксового, методом глубокого охлаждения, разделение воздуха на азот и кислород с применением для этого глубокого холода и электрохимический способ получения водорода и кислорода. [c.151]

Азот высокой чистоты (99,9% и вьше) может быть получен на установках разделения воздуха, которые щироко применяются в различных отраслях народного хозяйства, испытывающих потребность в чистом кислороде и азоте. [c.262]

ПОЛУЧЕНИЕ АЗОТА И КИСЛОРОДА РАЗДЕЛЕНИЕМ ВОЗДУХА [c.60]

Получение азота и кислорода разделением воздуха [c.226]

Для получения азота и кислорода разделением воздуха в промышленности применяют главным образом установки с дросселированием сжатого воздуха (в один или два цикла) и с предварительным аммиачным охлаждением, а также установки высокого и низкого давления с регенераторами и турбодетандерами. Различные установки для производства азота и кислорода отличаются друг от друга главным образом способами сжижения воздуха, схемой ректификации, способом очистки воздуха от двуокиси углерода и паров воды, а также конструктивным оформлением. [c.213]

При получении азота и кислорода разделением воздуха (стр. 209) могут создаваться взрывоопасные условия в случае попадания ацетилена или других непредельных углеводородов в жидкий и сжатый кислород. Соприкосновение кислорода или воздуха, обогащенного кислородом, с необезжиренной аппаратурой и коммуникациями, с маслом и некоторыми органическими веществами также может привести к пожару и взрыву. [c.259]

При проведении каталитической конверсии метана в шахтных конверторах применяется смесь природного газа, пара и обогащенного кислородом воздуха (40—50% Оз), полученного в цехах разделения воздуха. Температура в верхних зонах реактора поддерживается в пределах 1050—1100° С, а на выходе из реактора — 800—900° С. Азотоводородную смесь стехиометрического состава получают дозировкой чистого азота в конвертированный газ. [c.321]

Особенности работы установок для получения жидкого кислорода, азота, аргона. В установках для получения жидких продуктов разделения воздуха потери холода значительно увеличиваются в связи с выводом их нз блока в жидком виде. В таких установках исполь- [c.150]

Установки. Мембранные установки разделения воздуха в зависимости от назначения могут работать в режиме получения либо обогащенного кислородом потока, либо технического азота. При этом в промышленных установках используется либо вакуумная (с откачкой пермеата вакуум-насосами) схема, либо компрессионная схема, в которой исходный воздух подается на установку при повышенном давлении. [c.308]

Регулирование ректификации. Из материального баланса работы аппарата двойной ректификации следует, что ректификация в верхней колонне зависит от количества и состава подаваемых в нее продуктов разделения воздуха из нижней колонны (см. гл. П1). Количество жидкого азота, получаемое в нижней колонне и используемое затем в качестве флегмы для орошения верхней части верхней колонны, при постоянной подаче в аппарат воздуха определяется составом жидкости в карманах конденсатора и кубе (испарителе) нижней колонны. Чем выше концентрация азота в карманах конденсатора и чем ниже концентрация кислорода в кубовой жидкости, тем меньшее количество азотной флегмы требуется подать в верхнюю колонну для получения заданной степени разделения воздуха. Содержание кислорода в кубовой жидкости зависит от устройства испарителя и способа подвода воздуха в куб нижней колонны. При подаче в куб воздуха в виде насыщенного пара (испаритель без змеевика) кубовая жидкость содержит 34—36% кислорода. При подаче воздуха в середину нижней колонны, с предварительным проходом его через змеевик испарителя, воздух подвергается частичной ректификации на тарелках нижней части нижней колонны, и содержание кислорода в кубовой жидкости поэтому равно 42— 44%. В таких аппаратах можно подавать в верхнюю колонну больше азотной флегмы из карманов конденсатора. [c.595]

Применение цикла одного низкого давления (моно-цикла) в установках для получения газообразных продуктов разделения воздуха открыло большие возможности для создания агрегатов высокой производительности. Стоимость кислорода, получаемого на таких установках, настолько снизилась, что стало рентабельным использование его при получении чугуна, стали, многих продуктов химической промышленности и т. д. Таким образом, можно сказать, что в результате осуществления указанного холодильного цикла с применением высокоэффективных турбокомпрессоров и турбодетандеров, регенераторов, а также усовершенствования ряда других аппаратов удалось достигнуть современных масштабов промышленного производства кислорода, азота и аргона. [c.82]

Агрегат К-И-1 предназначен для получения следующих продуктов разделения воздуха а) технического кислорода в отсутствие давления б) технического кислорода под давлением в) чистого азота г) криптоно-ксенонового концентрата д) неоно-гелиевой смеси. [c.20]

В промышленности разделение воздуха с целью получения кислорода, азота и аргона осуществляется путем сжижения его с последующей низкотемпературной ректификацией. Изучается также возможность разделения воздуха методом абсорбции на цеолитах и диффузионным методом, основанном на различной скорости диффузии газов через полупроницаемые мембраны. [c.229]

Приведенная на рис. 1У-31 схема применяется в том случае, если подключенные к коллектору блоки разделения предназначены для получения идентичных продуктов разделения воздуха. Если на одной и той же станции устанавливают блоки разделения различных типов, вырабатывающие различные продукты разделения (кислород различной чистоты, с выдачей азота или без выдачи и др.), то каждую группу установок объединяют коллектором в соответствии со схемой на рис. 1У-31. Отдельные коллекторы соединяются между собой через отключающий орган. [c.229]

В настоящее время для промышленного производства тяжелой воды применяют крупномасштабные установки [471. Значительные трудности аппаратурного характера возникают при разделении газовых изотопных смесей. Поэтому лабораторное получение изотопов при температуре кипения жидкого азота и жидкого воздуха пока еще слишком дорого. Однако если ректификационную установку присоединить к промышленной установке для получения кислорода из жидкого воздуха, то концентрирование изотопов Аг, 0 и N может оказаться очень экономичным [48, 491. По-видимому, очень выгодна низкотемпературная ректификация N0 при одновременном получении и 0 [50], а также ректификация СО при концентрировании [511. [c.222]

Пример 15-6. Определить минимальную работу, затрачиваемую для получения 1 кг жидкого воздуха и разделения 1 кг воздуха на газообразные кислород и азот (при абсолютном давлении 1 ат). Температура воздуха равна 30° С (Т = 303° К). [c.547]

При разделении воздуха с получением газообразных кислорода и азота наиболее выгодными являются цикл с двукратным дросселированием и предварительным охлаждением и цикл среднего давления с отдачей внешней работы. В небольших установках применяют циклы с простым дросселированием. Цикл низкого давления с регенераторами не дает чистых продуктов разделения и применяется при получении кислорода для технологических нужд. [c.559]

В настоящее время перегонка и ректификация широко распространены в химической технологии и применяются для получения разнообразных продуктов в чистом виде, а также для разделения газовых смесей после их сжижения (разделение воздуха на кислород и азот, разделение углеводородных газов и др.). Однако при разделении чувствительных к повышенным температурам веществ, при извлечении ценных продуктов или вредных примесей из сильно разбавленных растворов, разделении смесей близкокипящих компонентов в ряде случаев может оказаться более целесообразным применение экстракции (глава 18). [c.658]

Осушка газов, В ряде технологических процессов требуется очищать газы не только от капельной воды, но и от ее паров и других примесей, которые ухудшают процесс и делают его небезопасным. Например, при разделении воздуха для получения кислорода, азота и других инертных газов путем глубокого его охлаждения пары воды конденсируются на поверхностях теплообменников, замерзают и резко снижают теплообмен, а, следовательно, и производительность установок. [c.266]

Азот более высокой степени чистоты (,99,9% и выше) может быть получен низкотемпературным разделением воздуха. Поэтому в настояшее время при проектировании нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий следует предусматривать их оснащение установками низкотемпературного разделения воздуха. Существуют проекты установок разделения воздуха, отличающиеся технологической схемой (способом получения холода, способом очистки воздуха от примесей и т. д.), производительностью (от 20 м ч до 50 тыс. м ч по азоту), видом получаемой продукции (азот, азот и кислород, только кислород). Описание наиболее распространенных установок разделения воздуха приводится в литературе [56]. [c.144]

При разработке проекта завода необходимо проанализировать возможность использования на предприятии кислорода, поскольку экономически более эффективно совместное получение азота и кислорода, чем только азота. Целесообразно,в частности, рассмотреть возможность применения кислорода для очистки сточных вод, для электросварочных работ. Следует проанализировать потребность в кислороде близлежащих предприятий и всего экономического района. Если это окажется экономически эффективным, в состав цеха разделения воздуха включают станцию наполнения баллонов кислородом. Продажа кислорода посторонним потребителям позволяет заводу получить дополнительную прибыль. Размещают цеха наполнения и хранения баллонов с кислородом вне территории предприятия на расстоянии не менее 50 м от зданий и сооружений с производствами категорий А, Б, Е. [c.144]

Во многих производствах применение компрессоров без смазки цилиндров требуется потому, что масло отравляет катализаторы, применяемые при химической переработке сжатых газов. Они теряют свою активность, что во многих случаях резко снижает скорость течения процессов. Компрессоры без смазки цилиндров особенно нужны для сжатия кислорода и хлора, которые вступают в реакцию с минеральным маслом настолько активно, что возможность его применения полностью исключена. В установках разделения воздуха для получения кислорода и азота применение таких компрессоров устраняет унос масла и продуктов его разложения в разделительную (ректификационную) колонну, что во многих случаях исключает возможность взрывов с тяжелыми последствиями. [c.645]

При фракционированной конденсации воздуха невозможно получить чистые продукты разделения, так как температуры кипения кислорода и азота близки и при сжижении оба компонента конденсируются одновременно. Поэтому для получения чистого кислорода и азота применяют метод ректификации жидкого воздуха. [c.425]

В настоящее время азот 99,95% чистоты получают из воздуха в сложных установках, в которых сочетаются процессы сжижения и последующей ректификации жидкости на азот и кислород. Начальное давление достигает лишь 7 атм. Двуокись углерода поглощается 12%-ным раствором едкого натра. Водяные пары отделяются вымораживанием в холодильных установках, Около 20% воздуха подвергается сжатию до 120—200 атм. В ректификационном аппарате, составляющем последнюю ступень сложного разделительного агрегата, происходит разделение воздуха на азот и кислород. Последний может быть получен высокой чистоты—до 99% Оа- [c.514]

Более эффективные процессы комплексного разделения воздуха с получением кислорода, азота i инертных газов как с внутренним, так и с внешним криогенным обеспечением описаны в специальной литературе [3, 10, 35]. [c.246]

При получении кислорода из воздуха последний подвергают глубокому охлаждению в холодильных машинах, работа которых основана на свойстве газов охлаждаться при расширении. Образующийся при этом жидкий воздух, состоящий в основном нз кислорода и азота, подвергают разделению, основанному иа различных температурах нх кипения азот кипит ири 195 ,67 , кислород — при —183°. Разность в температуре кипения на 12,67° является достаточной для разделения жидкого воздуха на азот и кислород получающийся по этому методу кислород содержит до 2 и азота. [c.17]

Р. используют, наряду с указанными выше областями применения, при получении азота и кислорода из воздуха (см. Воздуха разделение), ряда чистых металлов, тяжелой воды, в пром-сти орг. синтеза и др. В лаб. практике применяют в осн. те же, что и в пром-сти, способы Р., проводимой в [c.235]

Выше было показано, что п> тем однократной конденсации нельзя достичь полного разделения воздуха с получением до статочно чистых азота и кислорода. Поэтому в технике применяют процесс многократного испарения и конденсации процесс ректификации, при котором пары постепенно обогащаются легкокипящим компонентом — азотом, а жидкость — кислородом. [c.65]

Высо-копроизводительные мембраны на основе полиоргано-силоксанов имеют сравнительно низкий фактор разделения, поэтому (кроме мембраны Р-11) широкого применения в мембранных аппаратах разделения воздуха не нашли. Исключение составляет композиционная мембрана в виде полых волокон Монсанто , в которой селективность разделения определяется материалом матрицы (полисульфон), в то время как сплошной слой (пол1иорганосилоксан) определяет производительность мембраны. Эта мембрана, как впрочем и другие в виде полых волокон (например, высокоселективная мембрана на основе поли-эфиримида), широкого промышленного применения в процессах разделения, целевым продуктом которых является обогащенный до 35—60% (об.) кислородом поток, пока не получила. Объясняется это, очевидно, высоким гидравлическим сопротивлением модулей с полыми волокнами. Однако в технологических процессах, протекающих при повышенных давлениях [например, при получении в качестве целевого продукта технического — до 95% (об.) — азота], использование аппаратов на основе полых волокон оказывается, учитывая высокую плотность упаковки, эффективным. [c.308]

В установке применены регенераторы /, 2 новой конструкции с насыпной каменной базальтовой насадкой и встроенными змеевиками для получения чистого азота и технического кислорода. Для того чтобы регенераторы не замерзали, часть охлажденного воздуха выводится из средней части регенераторов в дальнейшем этот воздух доохлаждается и очищается от углекислоты в предвымораживателях. 9 и вымораживателях 4. Разделение воздуха происходит в колоннах 9, 10 аппарата двукратной ректификации. [c.431]