Работа кислородо-аргонных аппаратов

Распределение аргона по тарелкам верхней колонны зависит от типа аппарата и условий его работы. Из графика (рис. 4.51), характеризующего работу кислородно-аргонного аппарата при получении газообразного кислорода, видно, что больше всего аргона содержится в парах между 18-й и 22-й тарелками верхней колонны. Отбор аргонной фракции при этом производился с 17-й тарелки (считая от конденсатора). [c.255]

РАБОТА КИСЛОРОДО-АРГОННЫХ АППАРАТОВ [c.633]

В аппаратах двухкратной ректификации основное количество аргона накапливается на тарелках верхней колонны, расположенных несколько ниже места ввода обогащенной кислородом жидкости из" куба нижней колонны. Распределение аргона по тарелкам верхней колонны зависит от типа аппарата и условий его работы. На рис. 142 показано распределение концентраций (объемные доли %) кислорода, аргона и азота в паре над тарелками ректификационной колонны. Для различных аппаратов эти кривые могут несколько изменяться, но характер зависимости сохраняется. Концентрация аргона в паре увеличивается по мере удаления от конденсатора и достигает максимума на уровне между 18 и 22 тарелками. Затем концентрация аргона постепенно снижается до десятых долей продукта. Концентрация кислорода быстро увеличивается по мере приближения к конденсатору. В месте максимальной концентрации [c.165]

Установку АрТ-0,75 (рис. 147) располагают в непосредственной близости от блока разделения воздуха. Она работает по схеме низкого давления (0,3 МПа), создаваемого за счет гидростатического столба жидкого сырого аргона. Теплота реакции связывания кислорода в контактных аппаратах с платиновым катализатором используется для регенерации адсорбента в блоке осушки. Наличие двух последовательно включенных реакторов и промежуточное охлаждение газа в адсорберах позволяет перерабатывать сырой аргон, содержащий до 4 % кислорода на установке без машинного оборудования (газодувки). [c.172]

По предложению работников Балашихинского кислородного завода блок дополнительной ректификации аргоно-азотной смеси подключен к основному воздухоразделительному аппарату. В нижний конденсатор аргоно-азотной колонны в этом случае поступают пары кубовой жидкости, а в верхний—жидкий азот, отбираемые от работающего основного аппарата. В схему очистки сырого аргона внесены также отдельные изменения, повышающие надежность работы установки. См. Г. А. Г и т ц е в и ч, Кислород, № 4 (1957). [c.264]

При извлечении аргона наряду с тонким регулированием режима работы основного воздухоразделительного аппарата большое значение имеет поддержание нормального режима работы колонны сырого аргона. Процесс ректификации в этой колонне, помимо изменения отбора сырого аргона и количества получаемого кислорода, может регулироваться изменением количества кубовой жидкости, подаваемой в конденсатор колонны сырого аргона. Увеличение подачи кубовой жидкости приводит к возрастанию количества флегмы и количества отбираемого сырого аргона. Одновременно надо следить за тем, чтобы не 102 [c.102]

Состав аргонной фракции при изменении соотношений потоков в колонне меняется намного больше, чем состав продуктов разделения — кислорода и азота. Изменение состава кислорода в конденсаторе на 0,1% вызывает изменение содержания кислорода во фракции на 0,8— %, т. е. в 8—10 раз большее. Аналогично изменяется и содержание других компонентов—азота и аргона. Поэтому всякая тенденция к изменению состава пара и жидкости в колонне может быть обнаружена раньше всего по составу аргонной фракции. Работу ректификационной колонны низкого давления кислородно-аргонных аппаратов регулируют, как правило, по составу аргонной фракции, а результаты анализов газообразных кислорода и азота, используют только в качестве контрольных. [c.382]

Охлаждение кислорода, поступающего в насос, в кислородных аппаратах осуществляют газообразным азотом, температура которого около 78° К. Эта температура лежит ниже точки затвердевания аргона, что исключает применение азота для охлаждения жидкого аргона перед насосом. Аргон охлаждают жидкостью испарителя воздухоразделительного аппарата. При давлении 1,3—1,4 ата ее температура кипения выше, чем азота (85—86° К). Преимущество охлаждения аргона жидкостью состоит еще и в том, что обеспечивается устойчивость температуры охлаждения это очень важно при работе с аргоном. [c.390]

В то время как в аппаратах установок КТ-1000, КТ-3600 и БР-4А регулировка ректификации, связанная с изменением отбора кислорода и азота, не меняет условий работы теплообменников, в аппарате КГ-ЗООМ всякое изменение отбора кислорода сказывается на режиме теплообменника. Некоторое облегчение регулирования установки КГ-ЗООМ достигается путем наличия в теплообменнике небольшой секции для отвода через нее азота из верхней колонны или аргонной фракции из средней части верхней колонны. Это позволяет регулировать температурный режим теплообменника и регенераторов, распределяя между ними обратный поток азота, не меняя отбора кислорода. [c.163]

Пособие знакомит читателя со свойствами газов и газовых смесей, процессами сжижения и разделения их методом ректификации, с типовыми воздухоразделительными установками для получения кислорода, азота, аргона с установками для сжижения водорода и гелия, конструкциями отдельных аппаратов и условиями режимов их работы, с хранением и транспортированием жидких и газообразных продуктов. В нем изложены основы расчетов и проектирования аппаратов блоков разделения воздуха. [c.3]

Так как для извлечения сырого аргона расходуется часть флегмы основного аппарата, процесс ректификации в нем несколько ухудшается. Поэтому концентрация получаемого кислорода при одновременном отборе сырого аргона снижается на 0,3. .. 0,5 % по сравнению с концентрацией кислорода без извлечения аргона. При высоких концентрациях азота в аргонной фракции аргонная колонна работает неустойчиво, так как температурный напор в ее конденсаторе уменьшается. При содержании азота в сыром аргоне более 26 % конденсация паров в трубках конденсатора может совершенно прекратиться, и работа аргонной колонны станет невозможной из-за отсутствия в ней флегмы. Поэтому нежелательно перемещать вверх по основной колонне место отбора аргонной фракции, это связано с увеличением содержания азота во фракции. С понижением места отбора аргонной фракции в основной колонне возрастает содержание кислорода в сыром аргоне. Для упрощения последующей очистки сырого аргона обычно получают сырой аргон с наименьшим содержанием кислорода и азота при условии сохранения высокого значения коэффициента извлечения аргона из воздуха. [c.167]

Конструкции насосов ожиженных газов имеют ряд особенностей. Перекачиваемая насосом жидкость отбирается из ректификационного аппарата при температуре кипения, вследствие чего во время хода всасывания часть жидкости может испаряться, что приводит к резкому уменьшению коэффициента подачи. Чтобы обеспечить надежную работу насоса, это явление необходимо устранить. Низкая температура жидких кислорода и аргона требует совершенной тепловой изоляции цилиндра насоса от привода, а также применения материалов, сохраняющих необходимые механические свойства при низких температурах. Уплотнение плунжера в цилиндре должно осуществляться без смазки. Кроме того, при перекачивании кислорода следует исключить возможность загорания или взрыва. [c.159]

В частности, в литературе описана отечественная установка для тонкой очистки аргона [19], в первом патроне которой с помощью губчатой меди при температуре 450° С поглощался кислород. Во втором патроне с помощью кальциевой стружки при 700° С поглощались азот, двуокись углерода и остаточный кислород. В третьем патроне с помощью окиси меди при 450° С поглощался водород с образованием Паров воды. Особенностью установки было вымораживание влаги из очищенного аргона при температурах до —170, —180° С с последующим сжижением аргона. Авторы статьи указывают, что подобная установка производительностью несколько десятков литров в час работала более трех лет. В статье приводятся схема установки и чертежи основных аппаратов. [c.124]

Рабочий период установки в отличие от пускового характеризуется постоянством параметров процесса. Поэтому главной задачей регулирования в течение этого времени является поддержание установившегося режима при таких параметрах, которые обеспечивают наибольшее извлечение из воздуха кислорода и других газов (аргона, криптона) при наименьшем удельном расходе энергии. При отклонении от заданного режима необходимо в возможно более короткий срок восстановить нормальный ход процесса. Регулируя работу аппаратов в рабочий пе- [c.253]

В случае присоединения установки типа БРА непосредственно к основному воздухоразделительно.му аппарату потери холода в ней компенсируются за счет резерва холодопроизводительности основного блока. Работа ацпарата для очистки аргона от азота в данном случае несколько отличается от работы автономной установки [4 5]. Очищенный от кислорода аргон поступает в теплообменник 1 (рис. 46), охлаждается в нем за счет испарения и подогрева чистого аргона и поступает в трубное пространство нижнего конденсатора 4. Далее жидкость проходит через адсорбер 5 и дросселируется в среднюю часть колонны 6 (при числе тарелок в колонне 48 жидкость подается на 22-ю тарелку). Для сообщения дополнительного количества тепла из куба нижней колонны основного аппарата по линии с подается часть насыщенных паров воздуха. Жидкий воздух из змеевика, расположенного в конденсаторе 4, дросселируется в переохладитель жидкого аргона 3, и далее пары его поступают на охлаждение рубашки аргонного насоса, откуда выводятся по линии й. [c.132]

Потери, связанные с работой насоса /С<7 , зависят в основном от давления они тем больше, чем выше давление, под -которым кислород (или аргон) выдаются из установки. Поэтому при эксплуатации таких аппаратов следует стремиться к тому, чтобы не увеличивать давление на рампе или в кислородопроводе выше необходимого. [c.255]

Первые опытные установки для получения инертных газов в СССР были созданы лабораторией редких газов ВЭИ имени В. И. Ленина. Начало промышленного производства технического аргона было положено в 1938 г. на Первом московском автогенном заводе, ныне Московском заводе кислородного машиностроения (МЗКМ). Там уже в 1946—1947 гг. было ачато производство чистого аргона. Однако годовая производительность отдельных установок не превышала в то время 40 000 технического аргона. В 1950—1951 гг. производство аргона было организовано уже на ряде установок средней производительности (до 200 000 аргона в год на каждый аппарат). Одновременно с этим не прекрашались поиски новых способов очистки аргона от примесей и, в первую очередь от кислорода, поскольку применявшийся в то время способ сероочистки не мог обеспечить производство аргона в должном количестве и необходимого качества. В 1955 г. на Первом московском автогенном заводе была внедрена новая технология очистки аргона от кислорода с помошью меди и городского газа, используемого для ее восстановления. В это же время во ВНИИкимаше были начаты широкие работы по экспериментально-теоретическому исследованию ряда вопросов, относящихся к технологии производства аргона от изучения фазового равновесия тройной системы из кислорода, аргона и азота до разработки и внедрения нового прогрессивного способа очистки аргона от кислорода методом каталитического гидрирования с помощью водорода. Ряд экспериментально-теоретических работ по изучению влияния аргона на процесс ректификации аргона и улучшению технологии его производства был проведен в последние годы упо- [c.4]

В установке конструкции ВНИИКИМАШ для получения чистого аргона (рис. 96) сырой аргон подается из основной колонны циркуляционной газодувкой 13 в газгольдер 16. Для разбавления сырого аргона газодувкой засасывается также необходимое количество аргона, уже очищенного от кислорода. Газовая смесь с содержанием не более 2% кислорода, сжатая в газодувке до давления, обеспечивающего преодоление сопротивления аппаратов и трубопроводов, направляется через пусковой подогреватель 3 в контактный аппарат 2. Контактный аппарат заполнен активной окисью алюминия, на которую нанесен палладиевый катализатор. С помощью байпасной линии, соединяющей всасывающую и нагнетательную линии газодувки, регулируется степень циркуляции газа в установке. Пусковой подогреватель включается лишь в период пуска установки для нагрева катализатора до температуры порядка 100 °С, а также используется для сушки катализатора в случае его увлажнения. В нормальных условиях работы газ, поступающий в контактный аппарат в результате сжатия в газодувке, нагрет до 60—70 °С. [c.262]

Дальнейшие исследования по подбору катализатора, определению оптимальных размеров и режимов работы контактных аппаратов при гидрировании кислорода, содержащегося в сыром аргоне, были проведены ВНИИкимашем совместно с лабораторией технического катализа Физико-химического института им. Л. Я- Карпова. Исследовались главным образом два катализатора палладиевый и платиновый, разработанные в Физикохимическом институте им. Л. Я. Карпова в 1949 г. Активные компоненты в этих катализаторах были нанесены тонким слоем на активную окись алюминия, благодаря чему при низкой концентрации металлов была достигнута необходимая активность катализаторов. [c.115]

Обслуживание при установившемся режиме. В течение всего времени нормальной работы воздухоразделительного аппарата налаженный и отрегулированный режим работы аргонной колонны должен оставаться без изменения. Для этого необходимо стремиться к сохранению постоянства потоков газа и жидкости в верхней колонне. Сырой аргон должен содержать не более 5% N4 и не более 10% О , остальное—аргон. Чем ниже содержание кислорода в сыром аргоне, тем экономичнее протекает последующий процесс очистки сырого аргона от кислорода. Работа аргонной колонны в основном зависит от процесса ректификации в верхней колонне. Увеличение содержания кислорода в отходящей азоте даже на 0,5% приводит к резкому сокращению или полному прекращению выхода аргона вследствие увеличения его потерь с отходящим азотом и изменения распределения аргона по колонне. Изменение на 0,1% концентрации кислорода также может существенно влиять на выход аргона, так как вызывает изменение содержания кислорода в аргонной фракции на 0,8— 1%. Работу верхней колонны регулируют по составу аргонной фракции таким образом, чтобы отбираемая из нее аргонная фракция содержала 89—91% О2 и чтобы концентрация кислорода в основном конденсаторе составляла 99,2—99,7% при содержании кислорода в отходящем азоте 0,1—0,2%. Это достигается путем изменения отбора кислорода из основного конденсатора и подачи кубовой жидкости в конденсатор аргонной колонны. Ректификация в верхней колонне при извлечении сырого аргона существенно зависит также от колебания уровня жидкого кислорода в основном конденсаторе и величины сопротивления регенераторов. При значительной разности сопротивлений азотных регенераторов каждое переключение их вызывает заметное изменение давления в верхней колонне, а следовательно, и состава аргонной фракции. [c.635]

Обслуживание при установившемся режиме. В течение всего времени нормальной работы воздухоразделительного аппарата налаженный и отрегулированный режим работы аргонной колонны должен оставаться без изменения. Для этого необходимо стремиться к сохранению постоянства потоков газа и жидкости в верхней колонне. Сырой аргон должен содержать не более 5% N2 и не более 10% С>2, остальное — аргон. Чем ниже содержание кислорода в сыром аргоне, тем экономичнее протекает последующий процесс очистки сырого аргона от кислорода. [c.632]

Обслуживание прп установившемся режиме. В течение всего времени нормальной работы кислородного аппарата налаженный н отрегулированный режим работы аргонной колонны должен оставаться без изменения. Сырой аргон должен содержать не более 5% азота и не бо.иее 45 о кислорода, остальное—аргон. Работу основной колонны регулируют таким образом, что отбираемая из нее аргонная фракция содержит 88—90% кислорода, а чистота отходящего кислорода равняется 98,7—99%. [c.273]

В последние годы помимо этих приборов для регулирования режима работы колонны сырого аргона начинают применяться автоматические газоанализаторы, позволяющие непрерывно определять концентрацию сырого аргона, получаемого кислорода и состав аргонной фракции. Наиболее удобно регулировать режим работы верхней колонны основного воздухо-раздел ительного аппарата по изменению состава аргонной фракции, который весьма чувствителен к малейшим нарушениям процесса ректификации. [c.103]

Коденсаторы-испарители. Конденсаторы-испарители кислородно-аргонных аппаратов служат для конденсации азотной или аргонной флегмы за счет испарения кислорода или кубовой жидкости. Конденсаторы-испарители являются наиболее металлоемкими и дорогими аппаратами воздухоразделительных установок, от эффективности работы которых в значительной степени зависит экономичность работы всей установки. Например, увеличение температурного напора на 1° в конденсаторах установок низкого давления ведет к увеличению расхода электроэнергии на 4—5%, а снижение температурного напора в конденсаторе колонны сырого аргона может привести не только к ухудшению качества сырого аргона, но вообще нарушить режим ее работы. [c.62]

Расчеты строились по такому принципу. 31а основу сравнения были приняты условия работы кислородио-аргонного аппарата с отбором газообрааного азота из-под крышки конденсатора. Был произведен расчет процесса ректификации в -таком аппарате и определено число теоретических тарелок в верхней колонне. Количество азота, отбираемого из-под крышки конденсатора, принималось равным 15% общего объема перерабатываемого воздуха, что находится в соответствии с данными практики. [c.148]

В упомянутой выше работе Гаузена [10] был предложен метод расчета ректнфакици тройной смеси очень малыми (в пределе бесконечно малыми) ступенями ректификации, что возможно лишь при непрерывном изменении составов жидкости и пара по высоте аппарата (подобно тому, как это происходит в насадочных колоннах). При расчете по методу Гаузена вначале по X—у диаграмме для тройной смеси определяются линии ректификации, т. е. зависимости между содержанием одного из компонентов и содержанием другого компонента в жидкости и паре по всей высоте колонны. Для определения числа теоретических тарелок и распределения их по секциям колонны можно перенести линии ректификации на х—у диаграмму одного иа компонентов. Если при этом учесть изменение теплоты испарения смесей по высоте колонны, то выполнение расчета процесса ректификации тройной смеси по данному методу окажется весьма сложным. Для того чтобы учесть теплоту испарения смесей по высоте колонны, Фишер в 1938 г. построил пространственную диаграмму х—/ для тройной смеси кислород—аргон— азот и предложил очень сложный метод расчета процесса ее ректификации. Метод Фишера распространения не получил. Однако идея использования пространственной л —/ диаграммы тройной смеси для учета теплоты испарения смесей по высоте колонны нашла свое отражение в довольно распространенном графоаналитическом методе расчета, предложенном М. Б. Столпером [42, 43]. [c.41]

Основной показатель работы колонны сырого аргона — концентрация аргона и кислорода в сьфо.м аргоне. При увеличения содержания аргона в продукте отбор сырого аргона увеличивают, следя за тем, чтобы концентра ция кислорода в нем была ие более допускаемой. Выход аргона из аппарата определяют по расходомеру. Если прн нормальном составе аргонной фракщ н концентрация кислорода в сыром аргоне увеличивается или содержание аргона в продукте уменьшается, то отбор аргона уменьшают до восстановления требуемых концентраций. [c.118]

Установка КТ-3600Ар работает по схеме двух давлений (рис. 37) с использованием аммиачной холодильной машины для охлаждения воздуха высокого давления и с включением поршневого детандера при получении аргона. Воздух, пройдя фильтр, сжимается в турбокомпрессоре 1 до 6—7 ата и делится на два потока. Основной поток направляется в кислородные 5 и азотные 6 регенераторы, где охлаждается и очищается от влаги и двуокиси углерода. Затем этот поток воздуха поступает 3 нижнюю ректификационную колонну 10 основного воздухоразделительного аппарата. Второй поток после очистки от двуокиси углерода в скрубберах 4 дожимается в поршневом компрессоре 3 до давления 160—180 кГ/сж и поступает на охлаждение в предварительный и аммиачный теплообменники. Далее примерно половина воздуха высокого давления расширяется в поршневом детандере 2 до давления около 6,2 ата, проходит через фильтр детандерного воздуха и вместе с воздухом низкого давления поступает в нижнюю колонну. Вторая половина воздуха разделяется на две части и, охладившись в азотном теплообменнике 7 и теплообменнике сырого аргона 8, дросселируется также в нижнюю колонну, где происходит предварительное разделение воздуха на обогащенный кислородом воздух (кубовая жидкость) и азот. [c.96]

Вопрос, связанный со вторым различием, значительно сложнее. Так как содержание аргона во фракции не превышает обычно 8—14%, а упругость его паров очень мало отличается от упругости паров кислорода, для получения аргона при флегмовых отношениях, близких к 1, в дополнительной колонне необходимо перерабатывать большое количество аргонной фракции. В связи с этим для орошения верхнего конденсатора дополнительной колонны необходимо подавать десятки кубических метров жидкости (в пересчете на газ) на каждый кубический метр получаемого аргона. Это приводит к известной напряженности в работе всего воздухоразделительного аппарата и создает целый ряд технических трудностей, которые в значительной мере определяют сложность проблемы получения аргона. Различие в характере возможных трудностей во многом зависит от методов создания флегмы в колонне сырого аргона. По этому признаку все многообразие схем и способов получения сырого аргона принято разделять на два направления. [c.73]

Фирма Хайдрокарбон Рисерч строит установки производительностью до 29 000 м /ч кислорода, предназначенные для химических предприятий фирмы. Установки работают по схеме низкого давления с использованием реверсивных пластинчатых теплообменников из алюминиевого сплава. Эти же сплавы используются для изготовления других низкотемпературных аппаратов. Разработаны установки с реверсивными теплообменниками различной производительности для получения жидкого и газообразного кислорода, работающие по циклам высокого, среднего и низкого давлений. Ряд установок имеет дополнительные колонны для получения аргона и криптоно-ксенорювого концентрата. [c.250]

Работа с алюминийалкилами должна проводится в условиях, исключающих их контакт с воздухом и влагой. Это достигается тщательной продувкой приборов, аппаратов и установок сухим, очищенным от кислорода и влаги азотом или аргоном. Продувка обычно проводится до тех пор, пока не будет вытеснены пос,педние следы кислорода воздуха [остаточное содержание кислорода — 0,01% (объемн.) и воды — до 0,01%]. [c.202]

Назначение и принцип работы конденсаторов. Конденсаторы — это тёплообменные аппараты, в которых конденсация одного продукта осуществляется за счет испарения другого. В зависимости от назначения конденсаторы воздухоразделительных установок называют основными, выносными, колонн сырого аргона, технического кислорода, чистого аргона, криптоновых и азотных колонн. Работа конденсатора характеризуется температурным напором в верхнем сечении трубок, удельной тепловой нагрузкой, условным уровнем кипящей жидкости. От эффективности работы конденсатора в значительной степени зависит экономичность установки. В установках низкого давления увеличение на один градус разности температур между конденсирующимся азотом и кипящим кислородом ведет к увеличению расхода электроэнергии на сжатие воздуха на 4. .. 5%. [c.188]

Следует также иметь в виду, что колебания в режиме основного аппарата сразу сказываются на работе криптоновой колонны. Например, уменьшение количества поступающего кислорода может вызвать проваливание жидкости на тарелках колонны, нарушение ректификации, переполнение отделителя жидкости и уменьшение содержания криптона в концентрате. При повышении давления в нижней колонне воздухораз-делительно го аппарата увеличивается давление в иопарителе 3, что приводит к более интенсивному испарению концентрата и падению его уровня в отделителе. Поэтому устойчивая работа нриптоновой колонны с высоким коэффициентом извлечения возможна только при устойчивой работе оснавного аппарата. Так же как и при извлечении аргона, к работе аппарата в этом случае предъявляют более жесткие требования, чем к работе при получении только кислорода. [c.344]

Установки высокого давления для производства жидкого кислорода и сырого аргона. Установка типа Г-540Ар работает по циклу Bbi OiKoro давления с расширением части сжатого воздуха в поршневом детандере. Установка предназначалась для выработки одного жидкого кислорода, причем для получения кислорода, свободного от масла, предусматривалась возможность конденсации газообразного кислорода во вторичном конденсаторе. Модернизация установок данного типа с целью получения аргона начата более 10 лет назад. Установка была дооборудована колонной сырого аргона, содержащей 48—60 ректификационных тарелок, а число тарелок в верхней колонне основного воздухоразделительного аппарата было увеличено до 48. Первоначально режим работы установки при включении колонны сырого аргона был крайне неустойчив, коэффициент извлечения аргона и его концентрация не превышали 50%. [c.91]

Для получения кислорода, свободного от масла, предусмотрена возможность отбора и конденсации газообразного кислорода за счет кипения части кубовой жидкости во вторичном Конденсаторе (переконденсаторе) И. Следует отметить в связи С этим, что включение вторичного конденсатора отрицательно сказывается па работе воздухоразделительного аппарата и, как правило, сопровождается уменьшением выхода аргона. [c.93]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология