Процессы разделения воздуха

Все процессы, встречающиеся в природе, можно разделить на самопроизвольные (естественные) и несамопроизвольные. Самопроизвольные процессы — это такие процессы, которые не требуют затраты энергии извне. Например, процессы перехода теплоты от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой, растворение соли в воде, смешение двух газов и т. п. протекают сами собой, т. е. являются самопроизвольными процессами. Несамопроизвольные процессы требуют для своего протекания затраты энергии. Например, при процессе разделения воздуха на кислород и азот обязательно требуется затратить энергию. [c.185]

Основной опасностью технологических процессов разделения воздуха является возможность взрывов в воздухоразделительных аппаратах с разрушением отдельных частей аппаратов и всей установки. [c.121]

Для промышленных условий большое значение имеет динамическая активность цеолитов по парам воды, устанавливаемая при пропускании потока газа, содержащего влагу, через слой цеолита определенной высоты. Повышение температуры в адсорбенте приводит к снижению его динамической активности. На адсорбционную способность цеолитов повышение температуры оказывает меньшее действие, чем на адсорбционную способность силикагеля или алюмогеля. При увеличении скорости газового потока или при повышении давления адсорбционная способность цеолитов падает меньше, чем других адсорбентов, в частности силикагеля. В связи с этим они могут быть успешно использованы в процессах разделения воздуха, синтеза аммиака, осушки водорода и т. д. [c.109]

Мембраны. Развитие процесса разделения воздуха с помощью мембран связано прежде всего с поиском или синтезом мате- [c.305]

Важными технологическими параметрами, определяющими эффективность процесса разделения воздуха с помощью мембран, являются температура и перепад давлений через мембрану. Наиболее полно влияние этих параметров исследовано на примере разработанного в СССР и внедренного в различных отраслях народного хозяйства процесса разделения воздуха на аппа- [c.308]

Таким образом, в процессе разделения воздуха на кислород и азот можно выделить две стадии стадию глубокого охлаждения и стадию ректификации, каждая из которых подчиняется своим закономерностям. [c.230]

Внешняя работа в подобном процессе при получении кислорода чистотой 99% составляет 0,074 кВт -ч/нм газа. В реальном необратимом процессе разделения воздуха вследствие потерь холода в окружающую среду и гидравлического сопротивления аппаратуры расход энергии на разделение воздуха значительно кВт ч/нм выше и составляет не менее 0,5 кВт- ч/нм газа. [c.231]

Технологический процесс разделения воздуха [c.232]

Защита от взрывов воздухоразделительных установок осуществляется путем очистки перерабатываемого воздуха и других технологических потоков от взрывоопасных примесей, а также ведением технологического процесса разделения воздуха таким образом, чтобы содержание взрывоопасных примесей в жидком воздухе и кислороде не превышало допустимых величин. [c.293]

Энергетический баланс процесса разделения воздуха на газоо()раз-ные кислород и азот аналогичен балансу процесса ожижения воздуха. Воспользуемся формулой (8.13 для расчета количества получаемой, нд-кости в процессе с детандером [c.244]

Низкотемпературную ректификацию кислорода, как уже отмечалось выше, целесообразно увязывать с процессом разделения воздуха. При разделении воздуха в смеси с кислородом остаются азот, аргон, криптон, ксенон и другие газы. Наиболее трудноотделимой примесью к кислороду является аргон, который [c.203]

Кислород свободен от всех загрязнений, так как это нужно для безопасности процесса разделения воздуха. При окислении этилена кислородом чистота последнего должна быть выше 98%. Остальное составляет главным образом аргон, и, хотя это инертный газ, он накапливается в рециркулирующем потоке. Пропорционально концентрации инертного газа необходимо увеличивать объем продувающего потока, поэтому и содержание аргона должно быть низким. [c.243]

Аргон получают так же, как азот, в процессе разделения воздуха при глубоком охлаждении. От примесей азота его [c.108]

Параллельно с экспериментальным изучением этого процесса мы рассмотрели его теоретически и вывели аналитические формулы для стадии параллельного переноса с учетом как продольного перемешивания, так и внутридиффузионной кинетики. На их основе были получены выражения для относительного размытия фронта адсорбции (отношение ширины фронта к количеству вышедшего кислорода). Из найденных выражений следовало, что относительное размытие фронта адсорбции обратно пропорционально скорости потока при учете молекулярной составляющей продольного перемешивания, не зависит от скорости для его конвективной составляющей и прямо пропорционально скорости при учете внутридиффузионной кинетики. Вследствие этого суммарная кривая зависимости относительного размытия от скорости имеет минимум. Расчеты показали, что для процесса разделения воздуха на цеолите NaX минимум отвечает скорости потока 1—2 см/с. Аналогичный результат был получен экспериментально. [c.151]

Процесс разделения воздуха и получения кислорода связан с большим расходом электроэнергии. Кислородная установка тем экономичнее, чем она крупнее. Поэтому экономический эффект от применения кислорода достигается в мощных сернокислотных цехах при наличии дешевой электроэнергии. [c.103]

Парциальное давление ларов азота при 80—95 К в 4—5 раз выше давления паров кислорода. Таким образом азот является легколетучим компонентом воздуха, кислород — труднолетучим. Равновесные содержания азота и кислорода в жидкости и в паре определены путем экспериментов. По этим данным составлен ряд диаграмм и номограмм, удобных для расчета процессов разделения воздуха. [c.117]

Проследим процесс разделения воздуха на кислородной установке. Воздух из атмосферы пропускают через ситчатый фильтр, сжимают и охлаждают. Затем с помощью ряда сепараторов, теплообменников и регенераторов воздух очищают от примесей. При этом он охлаждается за счет холода сбросного потока, который в свою очередь нагревается до нормальной температуры. Очищенный воздух дросселируют, в результате чего за счет эффекта Джоуля — Томпсона он охлаждается до температуры сжижения. По другой схеме поток воздуха разделяют. Одну часть направляют на дросселирование, а другую используют для вращения турбины или поршневой машины. Частично сжиженный этими двумя способами воздух направляют в ректификационную колонну. Сверху отбирают газ, сильно обогащенный азотом (т. кип. —196,6 °С), а снизу жидкость, сильно обогащенную кислородом (т. кип. —182,8 °С). [c.49]

Воздух — единственный реальный источник неона. В процессе разделения воздуха низкотемпературной ректификацией самые летучие его компоненты — гелий и неон— уходят в первую фракцию. Ее отбирают из-под крышки конденсатора воздухоразделительного аппарата. [c.169]

Процесс разделения воздуха на кислород и азот следует регулировать так, чтобы отходящий азот был максимальной чистоты, тогда значительно увеличится выход кислорода (рис. 67). [c.59]

Номограммы и диаграммы для расчета процессов разделения воздуха 215 [c.215]

НОМОГРАММЫ И ДИАГРАММЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ПРОЦЕССОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА [c.215]

Большинство редких газов содержится в воздухе в весьма незначительных количествах и не оказывает влияния на процесс разделения воздуха, за исключением аргона, концентрация которого составляет 0,932% по объему. [c.294]

Предположение идеальных условий применительно к процессу разделения воздуха подразумевает Д7 = 0, Ау = 0, Ар = 0, Со.с = 0, г)из=1, 118= 1- Схемы в идеальных условиях строятся по аналогии со схемами в действительных условиях. Вследствие различия водяных эквивалентов потоков в теплообменных аппаратах АГ = 0 б одном или в нескольких сечениях теплообменных аппаратов, в остальных сечениях А7 >0. Аналогично, в связи с работой секций РК в адиабатических условиях, Ау = 0 в одном или нескольких сечениях по высоте колонны ( в местах ввода потоков при ректификации бинарной смеси), в остальных сечениях Аг/>0. Не представляется возможным также исключить дросселирование потоков. Таким образом, в идеальных условиях устраняются технические потери, но остаются потери, неизбежные при данном построении схемы. Взаимное влияние потерь в различных элементах в идеальных условиях существенно снижаете . [c.192]

Сопоставление схем ВРУ технологического кислорода с различными узлами ректификации. В современных крупных установках для разделения воздуха на газообразные продукты к=35-ь39 МДж/кмоль Ог, что примерно в 7 раз превышает минимальную работу разделения воздуха (см. гл. I). Выше было показано, что в крупных установках основные затраты энергии ( 85%) связаны не с покрытием холодопотерь, а с обеспечением процесса разделения воздуха. Рассмотрим поэтому влияние построения схемы узла рек- [c.210]

Процесс разделения воздуха на азот и кислород схематично может быть представлен следующим образом атмосферный воздух, очищенный от механических при-тиесей, сжимается в компрессоре, очищается от водяного пара и двуокиси углерода, охлаждается в соответствующих аппаратах, сжижается и, наконец, поступает в ректификационный аппарат, где происходит разделение воздуха на азот и кислород. Жидкий кислород собирается в конденсаторе-испарителе. [c.5]

Влияние способа организации потоков в напорном и дренажном каналах мембранного модуля многими исследователями изучалось на примере разделения воздуха [5—7]. Так, проведен [5] расчет процесса разделения воздуха ( 1 м /с) на мембране толщиной 25 мкм, коэффициент проницаемости которой по кислороду принят равным 169-10 моль-м/(м -с-Па). В расчетах коэффициент проницаемости азота через мембрану изменяли таким образом, чтобы идеальный фактор разделения составлял 2, 5 и 10. Величина Рг=Р21Р составляла 0,2, причем Рг и Р принимали равными соответственно 0,1 и 0,5 МПа. Результаты расчетов представлены на рис. 5.7 и 5.8. Как и следовало ожидать, наиболее полное разделение газовой смеси можно получить, применяя противоточную схему [c.170]

Рассмотрим зависимость концентрация — температура для смеси кислорода с азотом (рис. И-З). По оси ординат диаграммы отложены температуры, а по оси, абсцисс вправо доли азота в смеси. На нижней кривой указаны концентрации азота в жидкости, а на верхней — концентрации азота в парах, находящихся в равновесии с жидкостью. Так, точке / на кривой жидкостк соответствует равновесная концентрация в парах, равная 1 ,. причем концентрации азота в парах значительно выше, чем в-жидкости. При конденсации паров воздуха при атмосферном давлении первые капли жидкости будут содержать около 50% кислорода. Чем выше давление, тем мепыпе разница между составами жидкости и пара. Эта разница исчезает при достижении критических температур. Следовательно, процесс разделения воздуха ца азот и кислород целесообразно вести при пониженном давлении. [c.65]

Разработаны схемы процесса безнагревной адсорбции применительно к очистке хлорсодержащих газов от хлора с помощью силикагелей. Большое распространение, в настоящее время пока что за рубежом, получили процессы разделения воздуха с помощью метода КБА. Однако данный подход в наибольшей степени используется сейчас в процессах осушки газовых потоков. [c.577]

Анализ параметров мембранного разделения, основанный на хфедположении идеального смещения, описан специально для процесса разделения воздуха в работе /51/. [c.332]

Теплообменники с плоскими ребрами из алюминия, припаянными твердым припоем, изготовлялись во время второй мировой войны для потребностей авиации. Перг вая промышленная установка с такими легкими и компактными реверсивными теплообменниками в процессах разделения воздуха была введена в действие в 1950 г. [c.265]

Гаузен [49] теоретически разработал обратимый процесс разделения воздуха, состоящий из противоточной конденсации в укрепляющей секции и противоточного испарения в отпарной секции, при этом рабочая линия процесса совпадает с равновесной кривой, т. е. во всех сечениях аппарата существуют условия равновесия. Из рассмотрения обратимого процесса разделения следует, что для уменьшения необратимости действр тельного процесса тепло конденсации орошения необходимо отводить но всей высоте укрепляюще секции, а тепло образования паров подводить по все высоте отпарпо секции. Реализация этих требовани в колонне, состоящей из противоточного конденсатора и противоточного испарителя, выполняющих [c.50]

Вторым примером препаративного применения хроматографии является процесс разделения неоно-гелиевой смеси, получаемой в качестве побочного продукта процесса разделения воздуха. Применявшаяся ранее низкотемпературная разгонка этой смеси требовала специальной водо-родно-ожижительпой установки. Использование адсорбционно-термического метода [2] позволяет успешно разделять неоно-гелиевую смесь на более высоком температурном уровне, исиользуя вместо жидкого водорода азот, получение которого на воздухоразделительпых установках не вызывает никаких затруднений. [c.125]

С новышением содержания легколетучих компонентов (Нд СН ) разделение усложняется, потери С. И увеличиваются. Громоздкая аппаратура, ряд сложных компрессоров, сложная система предварительной осушки и очистки газов, большая необратимость, присущая процессу фракционированной конденсации в присутствии некондонсирующихся компонентов, определяют общую низкую термодинамическую эффективность рассматриваемого метода разделения нефтяных газов (но сравнению с низкотемпературным процессом разделения воздуха). [c.182]

Аргон (Аг) при нормальных условиях одноатомный инертный газ без запаха, цвета и вкуса. Впервые выделен в 1894 г. английскими учеными Рэлеем и Рамзаем из атмосферного азота. В природе аргон встречается только в свободном виде. Его концентрация в воздухе 0,93 % (объемн.), В промышленности аргон получают в процессе разделения воздуха на азот и кислород прн глубоком охлаждении. От примесей азота аргон очищают дополнительной ректификацией, а от прнмесей кислорода-химическими методами. Аргон может быть также получен как побочный продукт из продувочных газов колонны синтеза аммиака. Химический состав газообразного н жидкого аргона для использования в металлургических процессах, а также правила его поставки, приемки, анализа н хранения определяются ГОСТ 10157—79, [c.535]

На реальный процесс разделения воздуха в изотермических короткоцикловых установках существенное влияние оказывают расход газа на единицу массы адсорбента, условия десорбции и переходные процессы. При скорости отбора 2,1 л/мин средняя концентрация кислорода в продукте (при заполнении аппарата воздухом) составила 6,3 %, а объем продукта с учетом отдува 4,5 л/цикл. При скорости отбора 0,18 л/мин содержание кислорода в продукте упало до 4,2 %, а объем его за цикл увеличился до 17 л. Однако в непрерывном короткоцикловом процессе в первом случае можно отбирать за 1 ч примерно в 10 раз больше продукта, чем во втором. При вакуумировании аппарата в течение 10 мин обеспечивается достаточно полная регенерация сорбента. Приведенные результаты подтверждают пригодность исследованного УМС в короткоцикловых процессах для получения азота из воздуха. [c.187]

Процесс разделения воздуха П роисходит следующим образом во131дух высокого давления прохо дит через змеевик куба , дроссельный вентиль и поступает в среднюю ча1сть колонны, работающей при дав- [c.263]

Процесс извлечения криптона и ксенона из воздуха можно совместить с обыч1ным процессом разделения воздуха . [c.328]