Технические процессы разделения воздуха

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА [c.59]

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]

На рис. 45 приведена примерная схема организации технологического процесса разделения воздуха на металлургическом заводе, где используется технологический кислород для интенсификации выплавки чугуна и стали. Поскольку цех разделения воздуха в данном случае оснащается крупными воздухоразделительными установками, экономически целесообразно организовать, попутно с производством технологического кислорода, получение криптоно-ксеноновой смеси, технического кислорода и чистого аргона. [c.149]

При наладке процесса разделения воздуха Следует иметь в виду, что блоки большой производительности, а в особенности блок БР-1, имеющий наибольшую по сравнению с другими блоками производительность, обладают значительной инерцией. Поэтому после изменения какого-либо параметра должно пройти определенное время до получения результата. Иногда, не получив немедленно после произведенного действия желаемого результата, начинают дополнительную регулировку, что не дает эффекта. Но будучи однажды хорошо отрегулирован, блок длительное время работает устойчиво с хорошими техническими и экономическими показателями. [c.110]

Предназначена для эксплуатационного инженерно-технического персонала кислородных и воздухоразделительных цехов и станций металлургических, химических и других заводов, а также может быть использована студентами вузов и техникумов, специализирующимися по процессам разделения воздуха. Ил. 318. Табл. 263. Список лит. 73 назв. [c.2]

Важным показателем эффективности процесса разделения является коэффициент извлечения. В технических процессах разделения смесей полное извлечение компонентов не достигается. Величина, показывающая отношение количества данного компонента, содержащегося в конечном продукте, к его количеству в перерабатываемом воздухе, называется коэффициентом извлечения. [c.38]

Другой вариант процесса разделения воздуха — это получение технического азота (концентрация 95-99,9%), поскольку минимальная концентрация азота, применяемого в качестве инертной атмосферы, должна быть выше 95%. В отличие от систем с получением обогащенных кислородом потоков данная система, в которой целевым продуктом служит ретентат, работает с компримированным сырьем, как следует из рис. УП1-32. Мембраны, используемые в данном процессе, должны быть более селективными, чем те, которые рассматривались [c.472]

Разделение воздуха, являющегося смесью компонентов с близкими теплофизическими свойствами,— наиболее сложная техническая задача, которую удалось решить с помощью вихревого аппарата. Идеальное осуществление процесса сопряжено с удовлетворением взаимоисключающим требованиям. Например, для идеального процесса необходимо насыщение газового вихря мелкодисперсной жидкостью по всей длине камеры, а на выходе из нее газовый поток должен быть полностью очищен от жидкой фазы. Необходимы встречное радиальное движение фаз, эффективная передача кинетической энергии от приосевых слоев к периферийным и к пленке жидкости вместе с тем требуется полное исключение радиальных пульсаций в газовом вихре. В связи с этим понятно существовавшее ранее убеждение [c.153]

В табл. 4.5 приведены усредненные данные по биохимической очистке сточных вод при аэрации воздухом и техническим кислородом. Из таблицы следует, что значительная интенсификация процесса достигается при использовании кислорода. Период аэрации в зависимости от вида сточных вод снижается с 6—12 до 1—3 ч, что позволяет в 4—8 раз уменьшить объемы аэротенков или соответственно увеличить их производительность по сравнению с производительностью при обычной аэрации воздухом. Следует отметить, что технический кислород, помимо интенсификации диффузионных процессов растворения кислорода, ускоряет и биохимический процесс окисления. Применение технического кислорода вместо воздуха позволяет увеличить удельную скорость окисления органических загрязнений по БПКполн в 1,5—3,8 раза в зависимости от вида сточных вод. Активный ил при аэрации техническим кислородом обладает значительно лучшими свойствами в нем не развиваются нитчатые формы бактерий, он не вспухает , лучше осаждается. Это позволяет применять для разделения иловой смеси вторичные отстойники обычной конструкции, несмотря на увеличение дозы ила до 5—10 г/л. [c.139]

Здесь и далее под инертным газом подразумевается технический азот, полученный на специальных установках сжиганием углеводородных газов и очисткой дымовых газов, или технический азот, полученный в процессе низкотемпературного разделения воздуха. [c.33]

Использование температур, соответствующих глубокому охлаждению, позволяет разделять газовые смеси путем их частичного или полного сжижения и получать многие технически важные газы, например азот, кислород и другие газы (при разделении воздуха), водород из коксового газа, этилен из газов крекинга нефти и т. д. Эти газы широко используются в различных отраслях промышленности. Так, современная холодильная техника обеспечивает значительную интенсификацию доменных процессов черной металлургии путем широкого внедрения в них кислорода. Весьма перспективно применение дешевого кислорода для интенсификации многих химико-технологических процессов (производство минеральных кислот и др.). [c.646]

Включение колонны чистого аргона. Колонну чистого аргона включают прн установившемся процессе ректификации в основном узле разделения воздуха и после пуска установки АрТ-0,5 очистки сырого аргона от кислорода. Прн достижении чистоты технического аргона по кислороду после АрТ-0,5 установленным требованиям открывают вентиль подачи технического аргона в колонну чистого аргона. Приоткрывая вентиль отдува паров из колонны чистого аргона, устанавливают расход 10—12 м /ч. Затем постепенно открывают дроссельный вентиль ДР4 подачи жидкого азота в [c.138]

Для этого на установке ВНИИКИМАШ БР-1, помимо ряда обычных указывающих контрольно-измерительных приборов, установлено около 36 самопишущих приборов, записывающих все главнейшие параметры процесса разделения. Все контрольно-измерительные приборы (за исключением приборов, относящихся к подогревателю воздуха при отогреве блока) размещаются на двух приборных щитах на одном сосредоточены приборы основного блока разделения, на другом — приборы блока криптона и технического кислорода. [c.23]

Широкое внедрение кислорода в технологические процессы черной и цветной металлургии, а также в технологические процессы химиче ской и других отраслей промышленности привело к резкому увеличению числа рабочих и инженерно-технических работников, занимающихся распределением и использованием кислорода, а также работающих в цехах разделения воздуха и на кислородных станциях. [c.5]

Разделение воздуха является одним из наиболее совершенных современных поточных технологических процессов. Аппараты и машины воздухоразделительных установок оборудованы необходимыми контрольно-измерительными приборами и предохранительными устройствами. Однако высокий технический уровень производства еще не гарантирует надежной и безопасной работы оборудования. Необходимым условием для этого является высокая культура производства, техническая дисциплина и четкое выполнение требований технологических инструкций и правил техники безопасности. Наряду с общими правилами безопасности, действующими в различных отраслях промышленности, для каждого вида производства существуют свои правила, учитывающие его особенности. [c.369]

Разделение воздуха на кислород и азот является довольно сложной технической задачей, особенно если воздух находится в газообразном состоянии. Этот процесс облегчается, если предварительно воздух перевести в жидкое состояние сжатием в компрессорах, расширением и охлаждением, а затем осуществить его разделение на составные части, используя разность температур кипения жидких кислорода и азота. Жидкий азот под атмосферным давлением кипит при температуре —195,8 °С, а жидкий кислород при —182,97 °С. Если жидкий воздух постепенно испарять, то сначала будет испаряться преимущественно азот, обладающий более низкой температурой кипения по мере улетучивания азота жидкость обогащается кислородом. Повторяя процесс многократно, можно достигнуть желаемой степени разделения воздуха на азот и кислород требуемой чистоты. Процесс разделения жидких смесей на их составные части путем многократного испарения жидкости называется ректификацией. [c.13]

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]

Разделение воздуха является достаточно сложной технической задачей, особенно если он находится в газообразном состоянии. Этот процесс облегчается, если предварительно перевести воздух в жидкое состояние сжатием, расширением и охлаждением, а затем осуществить его разделение на составные части, используя разность температур кипения кислорода и азота. Под атмосферным давлением жидкий азот кипит при —195,8 °С, жидкий кислород при —182,97 °С. Если жидкий воздух постепенно испарять, то сначала будет испаряться преимущественно азот, обладающий более низкой температурой кипения по мере улетучивания азота жидкость будет обогащаться кислородом. Повторяя процесс испарения и конденсации многократно, можно достичь желаемой степени разделения воздуха на азот и кислород требуемых концентраций. Такой процесс многократного испарения и конденсации жидкости и ее паров для разделения их на составные части называется ректификацией. Поскольку данный способ основан на охлаждении воздуха до очень низких температур, он называется способом глубокого охлаждения. Получение кислорода из воздуха глубоким охлаждением — наиболее экономично, вследствие чего этот метод нашел широкое применение в промышленности. Глубоким охлаждением и ректификацией воздуха можно получать практически любые количества дешевого кислорода или азота. Расход энергии на производство 1 кислорода составляет от 0,4 до 1,6 квт-ч (1,44-10 —5,76-10 дж) в зависимости от производительности и технологической схемы установки. [c.15]

В качестве примера на рис. 13.32 показан диспетчерский пункт управления цехом разделения воздуха, оснащенный шестью блоками БР-1 А, на одном нз крупных химических комбинатов. Пункт управления разработан с учетом современных требований технической эстетики, предусматривающей наиболее рациональное размещение приборов контроля, автоматики и управления процессом. Для сбора информации о работе отдельных узлов и определения оптимальных параметров режима используется управляющая вычислительная машина УМ-1. [c.692]

Агрегат разделения воздуха Кт-12 (БР-1), предназначенный для получения технологического кислорода, работает по схеме низкого давления. Холодопотери компенсируются расширением части перерабатываемого воздуха в турбодетандере. Перерабатываемый воздух очищается от влаги и углекислоты в процессе его охлаждения в регенераторах. Разделение воздуха происходит в колонне двукратной ректификации. Установка состоит из блока разделения воздуха, блока криптона и технического кислорода, двух турбодетандеров, щита контрольно-измерительных приборов пульта управления и вспомогательного оборудования. [c.103]

Если указанный процесс повторить многократно, то можно достичь полного разделения воздуха и получить технически чистые азот и кислород. [c.21]

Кроме обучения рабочих, на станции должна быть организована систематическая учеба инженерно-технических работников. Наиболее целесообразной формой учебы являются технические семинары. В тематике технических семинаров предусматривают лекции и доклады работников станции и привлекаемых со стороны специалистов, освещающих новейшие достижения в области производства кислорода, методы автоматизации и механизации производственных процессов, пути усовершенствования технологии получения кислорода, снижения его себестоимости и комплексного использования продуктов разделения воздуха. [c.348]

Процессы разделения атмосферного воздуха широко изучаются с целью извлечения из него основных составных частей кислорода, азота и аргона, имеющих большое техническое применение. Даже криптон и ксенон, содержащиеся в воздухе в незначительном количестве, являются объектами промышленного получения. В настоящее время атмосферный воздух стал важнейшим техническим сырьем, каждая составляющая часть которого рационально и всесторонне используется. Утилизация воздуха является отдельной отраслью промышленности, состоящей, главным образом, в добыче кислорода и аргона в сжатом виде, [c.256]

Установки для разделения воздуха являются сложными техническими комплексами, включающими разнообразные аппараты и машины. Оборудование и рабочие процессы принципиально аналогичны применяемым в других отраслях техники их своеобразие и специфика определяются главным образом температурной областью, в которой протекают основные процессы. Значительная их часть имеет вспомогательный характер и предназначена для обеспечения непрерывного и безопасного протекания основных процессов. [c.23]

Совмещение процессов, связанных с разделением, и холодильного-цикла, значительно упрощает весь технический комплекс установки разделения воздуха. Положительной стороной такого совмещения является также то, что исключаются потери холода, которые дополнительно имелись бы в отдельном холодильном цикле. Поэтому в циклах глубокого [c.30]

С точки зрения энергетических показателей, при условии обеспечения максимального эффекта разделения воздуха и при прочих равных условиях, наиболее выгодным является полное использование в процессе разделения всего перерабатываемого воздуха. Это положение в основном соблюдается в установках, предназначенных для получения технического кислорода, газообразного или жидкого с максимальным коэффициентом извлечения конечного продукта высокой чистоты. В этом случае обычно применяют [c.55]

Один из редчайших газов на Земле — ксенон — в процессе разделения воздуха скапливается в техническом криптоне, который содержит в среднем до 7% ксенона. Разделить криптоно-ксеноновую смесь способом ректификации нетрудно, так как точки кипения этих газов отстоят друг от друга на 44°. Для охлаждения междутруб-ного пространства конденсатора удобно использовать жидкий метан, температура кипения которого лишь немногим ниже температуры кипения криптона. [c.169]

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]

Гравитационные сепараторы (табл. 1-1) могут иметь множество конструктивных выполнений. Подъемный сепаратор А1 относится к классу 1.1. В предположении прямолинейности профиля скоростей воздуха в зоне сепарации здесь можно было бы ожидать значения скоростного числа v v оо—1, 6СЛИ рэссмзтривзть этот аппарат как чисто равновесный. Но реальный процесс разделения не является статическим, поэтому v voo>. кроме того, даже для статического процесса на величину и/Уоо влияет фактический профиль скоростей воздуха в поперечном сечении зоны сепарации. Так, для лабораторного сепаратора Гонеля с ламинарным потоком у/0оо = 2, для лабораторного сепаратора с кипящим слоем (турбулентный поток) у/уоо= 1,16 [Л. 17]. В технических аппаратах исходный материал часто подается в зону разделения с некоторой начальной скоростью Уо, вследствие чего чисто противоточная схема нарушается, траектории мелких и крупных частиц искривляются под действием заметного ускорения. [c.19]

Для осуществления непрерывного процесса разделения циркония и гафния этим методом предложена установка, схематиче-ОбогащеннаяHf ски изображенная на рис. 3 [160]. Фратия Пары смеси тетрахлоридов циркония и гафния по трубопроводу I поступают в нижнюю часть реактора 2 под решетку < , на которой находится слой тонко измельченной двуокиси циркония, не содержащей гафний. По трубопроводу 4 вдувается воздух или технический кислород, содержащий 10—90% кислорода, в количестве, стехиометрически необходимом для окисления всего циркония. Подачей газа снизу слой ZrO приводится в кипящее состояние, и в нем при 500—900° С происходит окисление тетрахлорида циркония. Образовавшаяся дву- [c.44]

Идеальные и реальные условия разделения воздуха. Экономия энергии, которая может быть получена от усоверщенствования схемы элемента, не равна потерям эксергии Б нем. Это объясняется, во-первых, тем, что при любом усоверщенствовании схемы элемента в нем остаются потери, связанные с конечными скоростями процессов тепло- и массообмена (А7 >0 А(/>0 Ар>0), а также несоверщенством процессов в машинах (технические потери) во-вторых, изменение потерь в одном элементе приводит, как правило, к изменению потерь в других элементах. [c.191]

Рис. 69. Зависимость расхода энергии на получение кислорода к (сплошные линии) и расхода энергии на процесс разделения (штриховые линии) от Qo. (т]из =0,6) а — при получении технического кислорода (99,5% Ог) для схем одного высокого или среднего давления (I — с дросселированием воздуха 2 —с дрос-селированием воздуха и предварительным аммиачным охлаждением 3 — с детандером) двух направлений 4 — с предварительным аммиачным охлаждением 5 — с детандером 6 — с предварительным аммиачным охлаждением и детандером) низкого давления (7 — с ГВВК) б — при получении технологического кислорода (95% О2) для схем / — трех давлений с предварительным аммиачным охлаждением и детандером 2 — двух давлений с предварительным аммиачным охлаждением и турбодетандером 5 — низкого давления с ГВВК 4 — низкого давления с отбором газообразного азота из НК

Технические процессы флотационного разделения минералов. Уже с первой декады текущего столетия началось широкое использование различий в смачиваемости минералов и в их способности адсорбировать ничтожные следы масел и других реагентов в целях отделения ценных компонентов руд от пустой породы. Более или менее случайно было обнаружено, что различные компоненты многих руд нередко обладают неодинаковой способностью удерживаться на поверхности воды, и что эти различия могут быть резко увеличины добавлением небольших количеств тех или иных масел. Однако, площадь свободной поверхности воды во всяком резервуаре слишком мала, и размещение на ней значительных количеств измельчённой руды слишком затруднительно, чтобы разделение компонентов руд могло осуществляться в больших масштабах путём простого насыпания измельчённой руды на поверхность воды. Поэтому в технике, практически во всех случаях, применяется пенно-флотационный процесс руда измельчается с водой до порошкообразного состояния, после чего в водно-рудной суспензии создаётся поверхность вода — воздух достаточно большой суммарной площади путём образования пены в виде мелких пузырьков. При своём всплывании сквозь суспензию эти пузырьки собирают на своей поверхности те частицы, на которых вода образует большой краевой угол, и выносят их на свободную поверхность воды в резервуаре, откуда эта пена, сильно насыщенная ценной породой, снимается Ч [c.256]

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]

Состав средств труда, закрепленных за предприятием, и их взаимная связь определяются характером изготовляемой на данном предприятии продукции, производство которой требует соответствующего способа (технологии) и метода организации производственного процесса. Такая взаимосвязь средств труда, применяемого способа изготовления конкретного вида продукции и организации производственного процесса указывает на производственно-техническое единство промышленного предприятия. Так, например, в состав кислородного завода входят технологически разнородные цехи (разделения, очистки редких газов, ремонтно-механический и др.), но они связаны между собой совместными уаилиями, направленными на получение при разделении воздуха газов различной номенклатуры, ассортимента и агрегатного состояния. [c.5]

Производство кислорода и других продук ов разделения воздуха является по своему характеру непрерывным и требует высокого организационно-технического уровня руко1водства, четкого и оперативного решения всех возникающих в ходе производственного процесса вопросов, систематического контроля за работой основных агрегатов и ходом всего производства в целом, тщательного анализа результатов работы за предыдущие сутки, выявления истинных причин невыполнения плана отдельными цехами, сменами, агрегатами я принятия немедленных оперативных мер по устранению вскрытых причин. Вся работа аппарата управления заводом и цехами по оперативному руководству производством должна строиться таким образом, чтобы каждое мероприятие дополняло и развивало ранее принятые и вытекало из них. Квалифицированное оперативное руководство всем производством должно основываться на повседневной помощи, оказываемой цехам и участкам в их работе, систематическом поощрении творческой инициативы работников, направленной на выполнение и перевыполнение производственной программы, требовательности к выполнению отданных руководством указаний и распоряжений. Систематический по вседневный контроль за исполнением указаний и распоряжений позволяет легко обнаруживать недостатки в работе и своевременно их устранять. [c.25]

При оценке описанных способов производства аммиака следует иметь в виду также следующее. Значительное сокращение расхода технического кислорода при работе с КВС по сравнению с его расходом при кислородной газификации мазута лишь тогда позволяет соответственно снизить расход электроэнергии и капитальные затраты, когда это сокращение кратно производительности блока разделения воздуха (т. е. приводит к сокращению требуемого количества блоков). Так, если потребность в кислороде для кислородной газификации соответствует производительности пяти блоков разделения воздуха, а при кислородо-воздушной газификации— четырех блоков, то применение КВС экономически выгодно и целесообразно. Если же расход кислорода при работе с КВС соответствует производительности, например, 4,3 блока, то необходимо установить те же пять блоков, и в да нном случае этот способ газификации практически не даст ожидаемой экономии, хотя потребление кислорода будет ниже . При очистке газа от окиси углерода промывкой его жидким азотом кислородо-воздуш-ная газификация мазута неприемлема, так как в процессе очистки газа от СО предусматривается дозировка в него азота (за счет испарения жидкого N2). Поэтому в данном случае (при работе с КВС) обычно применяется медноаммиачная очистка газа от окиси углерода. [c.82]

При малом числе тарелок в верхней колонне в случае получения технического кислорода с отходящим азотом теряется значительное количество кислорода. Иная картина наблюдается при получении технологического кислорода, содержащего 95% Og. В этом случае рслеДствие небольшого влияния аргона на процесс ректификации можно при малом числе тарелок в верхней колонне обеспечить достаточно полное извлече- ние кислорода из воздуха. При наличии, например, 11 теоретических тарелок в верхней колонне в отходящем азоте содержится 0,5% Og. Флегмовое число в колонне в этих условиях оказывается значительно больше минимального и его целесообразно уменьшить для повышения экономичности процесса разделения. [c.149]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология