Сравнение установок разделения воздуха

Известно, что центробежные компрессоры большой производительности обладают более высоким к. п. д. по сравнению с машинами малой производительности, а стоимость 1 м кислорода зависит от экономичности работы компрессора. Исходя из этого установки разделения воздуха выгоднее комплектовать возможно более мощными машинами, например К-1500-61-1 производительностью 25 м /с на конечное давление 0,75 МПа. [c.39]

Зарубежные фирмы, эксплуатирующие установки разделения воздуха с пластинчатыми теплообменниками, отмечают следующие дополнительные преимущества этих установок по сравнению с установками, оснащенными регенераторами. [c.190]

На установках фирмы Тексас получают необходимый для конверсии кислород разделением воздуха, а побочный азот используют для синтеза аммиака. При таком варианте кислородная конверсия является экономически более выгодной по сравнению с конверсией водяным паром. [c.105]

Сейчас в промышленности применяются установки двухступенчатой каталитической конверсии под давлением 20 ат и более. При данном способе конверсии метана и применении низкотемпературного катализатора окиси углерода исключается необходимость строительства цеха разделения воздуха и заменяются сложные процессы очистки газовой смеси от СО и остатков СО2 более простым процессом гидрирования их до метана. Себестоимость 1 т аммиака снижается примерно на 10%, а удельные капитальные вложения уменьшаются на 15—20% по сравнению с затратами при других методах переработки природного газа. В методах конверсии, осуществляемой при повышенном давлении, используется естественное давление природного газа и, следовательно, уменьшается расход энергии на его последующее сжатие. Кроме того, уменьшаются размеры аппаратуры, снижается расход металла на ее изготовление. [c.19]

Однако каждый метод, применяемый для обеспечения незабиваемости регенераторов, имеет свои преимущества. При методе тройного дутья регенераторы с металлической насадкой позволяют уменьшить объем и массу насадки на единицу теплопередающей поверхности по сравнению с регенераторами, заполненными базальтом и встроенными змеевиками, при- одинаковом количестве перерабатываемого воздуха. Вместе с тем регенераторы с каменной насадкой и встроенными змеевиками, имеющие значительно большие размеры, позволяют увеличить длительность цикла переключения и получать чистые продукты разделения воздуха. Поэтому выбор того или иного метода, обеспечивающего незабиваемость регенераторов, определяется назначением установки. [c.128]

После расчета схем производят их сопоставление на основании рассмотрения различных факторов, влияющих на выбор схемы установки. Прежде всего схемы сравнивают по расходу энергии, на долю которой в крупных установках технологического кислорода приходится до 60—70% общих затрат на разделение воздуха. Вследствие распределения капитальных затрат на блок разделения воздуха между большим числом составляющих, стоимость аппаратов, которые претерпевают изменения при переходе от одной схемы к другой, составляет небольшую часть от общей стоимости установки. В случае сравнения схем при одинаковых ЧЕП (ЧТТ) и применения однотипных аппаратов капитальные вложения на блок разделения для различных схем [c.200]

Комплексное разделение воздуха с извлечением кислорода, аргона и криптона целесообразно проводить на крупных установках, большинство которых эксплуатируется на металлургических заводах. Капитальные затраты, связанные с организацией производства этих газов, так же, как и эксплуатационные расходы, невелики по сравнению с затратами на кислородное производство. [c.326]

На рис. 111-5—111-7 приводятся графики, позволяющие ориентировочно наметить способ снабжения потребителей продуктами разделения воздуха. Сравнение произведено при условии полного использования всех продуктов, вырабатываемых данной установкой. При окончательном выборе способа следует учитывать конкретные условия района. [c.173]

Как отмечалось, получение именно такого холода и является большей, частью целью построения циклов глубокого охлаждения в установках, выдающих продукты разделения воздуха в газообразном виде. Это наиболее частый случай. Обратный цикл Карно не может быть принят за эталон для сравнения, если продукты разделения, обычно часть их, должны быть выданы на сторону в жидком виде. [c.26]

Обратный цикл Карно, характеризующийся наивысшей эффективностью, принимается за эталон для оценки степени совершенства действительных холодильных циклов, предназначенных для осуществления процессов глубокого охлаждения. В соответствии с определением такое использование цикла Карно возможно, если холод должен быть произведен на одном температурном уровне, обычно самом низком уровне в цикле. Получение именно такого холода и является большей частью целью построения циклов глубокого охлаждения в установках, выдающих продукты разделения воздуха в газообразном виде. Это наиболее частый случай. Обратный цикл Карно не может быть принят за эталон для сравнения, если продукты разделения, обычно часть их, должны быть выданы на сторону в жидком виде. [c.24]

Детальное технико-экономическое сравнение двух способов мембранного процесса разделения провел У. Вернер с сотр. на примере обогащения воздуха кислородом [31—33]. Проведенный ими на основании экспериментальных данных (мембранная колонна высотой 14,4 м на основе полых волокон диаметром 2 мм суммарной поверхностью мембран 2,5 м ) и теоретических расчетов анализ показал, что применение принципа мембранной ректификации позволяет, кроме всего прочего, экономить и на поверхности мембран в устаиовках (по сравнению с многоступенчатыми установками с рециркуляцией). Причем разделение мембран в колонных аппаратах выгодно проводить вплоть до относительно высоких концентраций целевого продукта (кислорода) в пермеате (рис. 6,21). [c.227]

Регенерационные устройства отечественных установок крекинга (рис. 5.3) по конструктивному оформлению и схеме движения катализатора и газовой фазы делятся на две основные Труппы. В первой группе регенерацию проводят в псевдоожиженном слое, разделенном на отдельные зоны (секции) вертикальными перегородками (рис. 5.3,а, б). В таких аппаратах движение фаз прямоточное. Ко второй группе регенераторов (рис. 5.3, в. г) относятся аппараты, у которых объем псевдоожиженного слоя катализатора разделен на отдельные секции горизонтальными перфорированными решетками. Эти регенераторы имеют противоточную схему движения воздуха и катализатора. Сравнение рассмотренных регенерационных устройств и анализ те.хнологических показателей их работы на отечественных установках крекинга- показали преимушество аппаратов с противоточным движением фаз. [c.167]

Подъемники, при помощи которых в системе циркулирует катализатор, могут быть ковшевого (механический транспорт) или пневматического типа. Ковшевые подъемники (элеваторы) применялись на старых установках и отличались большей сложностью в конструктивном отношении по сравнению с пневматическими. Надо учесть, что работа на установке характеризуется необычно большой высотой подъема, превышающей 60 м., и тяжелыми температурными условиями (выше 480°). Кожух элеватора должен быть герметичным, так как там поддерживается атмосфера инертного газа. Кожух покрыт изнутри слоем изоляции. В подъемниках ковшевого типа промежутки между ковшами берутся минимальными для того, чтобы поток катализатора приближался к непрерывному. Наиболее изнашиваемые детали выполняются из специальных (легированных) сталей. Подъемники имеют отдушины в атмосферу, что исключает попадание воздуха в реактор или углеводородов в регенератор. Большие количества водяного пара в подъемниках недопустимы, так как, кроме отравления катализатора, пар будет еще просачиваться через внутреннюю изоляцию и конденсироваться на внутренней поверхности кожуха подъемника. На некоторых установках имеется только один подъемник каждый ковш здесь разделен на секции для отработанного и регенерированного катализатора. [c.229]

Применение вакуума в процессах разделения смесей почти исключительно диктуется необходимостью понижения температуры, при которой проводится процесс. Чтобы давление во всех частях установки было достаточно низким, используемая аппаратура должна обладать низким гидравлическим сопротивлением. Это — основное требование, предъявляемое к аппаратуре, используемой для разделения смесей под вакуумом. Другое важное требование — обеспечивать необходимую эффективность разделения при малых объемных расходах жидкости по сравнению с объемными расходами пара. Это диктует принятие специальных мер по равномерному распределению жидкости в аппаратах. Еще одно важное требование — минимальное время пребывания смесей и продуктов разделения в аппаратуре при повышенных температурах, поскольку это связано с опасностью ухудшения качества получаемой продукции из-за процессов термического распада, осмоления и др. Чтобы обеспечить это требование, количество жидкости, находящейся в аппаратуре, должно быть минимальным. Это определяет особую роль различных пленочных аппаратов. И, наконец, аппаратура должна быть герметичной, чтобы свести к минимуму подсос воздуха и связанную с этим опасность окисления перерабатываемых веществ. Стремление к удовлетворению, этих требований привело к созданию специфических конструкций аппаратов для разделения смесей под вакуумом. [c.37]

Влияние аргона на процесс ректификации. Несмотря на незначительное по сравнению с азотом и кислородом содержание аргона в воздухе, его влияние на процесс ректификации следует учитывать. Особенно это необходимо при расчетах колонн двукратной ректификации при получении продуктов разделения высокой чистоты в установках высокого, среднего и низкого давлений (см. гл. IV). [c.211]

Воздухоотделительные устройства применяют главным образом на крупных хладоновых установках, что объясняется не только большей сложностью этих устройств по сравнению с аммиачными, но и большей заботой о плотности хладоновых систем и тщательном удалении воздуха перед заполнением хладоном. Могут быть использованы любые конструкции воздухоотделителей из числа находящих применение на аммиачных установках. Однако хладоновые воздухоотделители (например, для НИ) могут иметь и специфические особенности, связанные с отделением и удалением воды (при положительных температурах кипения). Одна из конструкций автоматического воздухоотделителя для хладоновых установок схематически показана на рис. 7.24, б. Воздухоотделитель представляет собой горизонтальный сосуд 1, разделенный на две неравные части перегородкой 5, не доходящей ни до дна, ни до верха сосуда, благодаря чему обе части оказываются сообщающимися сосудами. Паровоздушная смесь подается в перфорированную трубу 2, из отверстий (или насадок) которой струями омывает охлаждающий ребристый змеевик 4. Конденсат стекает вниз, а воздух собирается в верхней зоне. Змеевик питается жидкостью со стороны высокого давления по трубе 11 через ТРВ и конденсатом, перепускаемым из корпуса аппарата через поплавковый клапан 6. Пар отсасывается по трубе 10. Конденсат перед змеевиком проходит осушитель 7. Воздух выпускается прямо в атмосферу через вентиль 3. Так как вода легче хладонов, то она отстаивается на поверхности конденсата в левой части объема аппарата. Уровень воды можно наблюдать через смотровое стекло 9, при ее накоплении вода выпускается вручную по трубе 8. Это аппарат непрерывного действия, и его приходится включать и выключать по мере появления признаков наличия воздуха в системе. [c.265]

Различные требования могут предъявляться к чистоте продуктов разделения технический кислород характеризуется содержанием 98,5—99,8% Ог (в большинстве случаев 99,5% Оа), технологический кислород — содержанием 92—98% Оа (в большинстве случаев 95% Оа) чистый азот — содержанием 0,0001—0,05% Оа азот промежуточной чистоты 0, 1 —1,0%02-Очень большое, а во многих случаях решающее значение при построении схемы установки имеет производительность установки, а также соотношение между количествами получаемых продуктов, в частности между количествами чистого азота и технологического кислорода. К установке могут предъявляться и специальные требования — размещение в определенных габаритах и т. п. Схему выбирают на основании сравнения ряда вариантов, отличающихся типом разделительного аппарата, теплообменных аппаратов и холодильного цикла. Следует стремиться к обеспечению максимальной экономичности и простоты эксплуатации установки при удовлетворении всех требований, предъявляемых к ней. Известно, что уменьшение расхода энергии, как правило, связано с усложнением схемы. Простота эксплуатации имеет важное значение, для мелких установок, для крупных—фактор экономичности. При построении схемы учитывают и способ очистки воздуха от примесей влаги и двуокиси углерода. [c.154]

Последняя из японских установок была разработана фирмой Нихон сансо к. к. . Основной особенностью установки является то, что перерабатываемый воздух сжимается лишь до давления 0,12 МПа и его разделение происходит в одноколонном аппарате. Эта установка одновременно производит в жидком виде кислорода 8,6 т/ч (99,8% О2), азота - 7,5 т/ч (1 10 % N2), аргона - около 0,18 т/ч (96% Аг) и 9600 мЗ/ч газообразного азота с молярной долей примесей 1 10 %. По сравнению со всеми другими установками разделения воздуха, использующими холод СПГ, эта установка имеет минимальные удельные энергозатраты, которые составляют около 0,5 кВт-ч/м жидкого продукта. [c.200]

Устанозки низкого и среднего давления имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с установками высокого давления. Они более надежны в эксплуатации и позволяют получать кислород, свободный от масляных загрязнений. В установки низкого давления воздух подается под давлением 0,4—0,6 МПа, а в установки среднего давления под давлением 3—5,5 МПа. Для получения основных продуктов разделения воздуха в жидком виде на установках используют дополнительный холодильный циркуляционный цикл. Применение этого цикла на установках низкого давления позволило снизить удельный расход энергии на получение 1 кг жидкого продукта, но он все же, выше, чем на установках высокого и среднего давления. [c.130]

Для обеспечения большей безопасности установки теплообменники, в которых Щ1ркуляционный азот охлаждается СПГ, вынесены из основного криогенного блока. На данной установке жидкий О2 и жидкий N2 производятся в отношении 7 3. При необходимости это соотношение может быть изменено до 4 6. Согласно [121], для воздухоразделительной установки, используюшей холод, получаемый при регазификации СПГ, по сравнению с обычной воздухоразделительной установкой при условии получения на них одних и тех же продуктов разделения воздуха и в одинаковых количествах стоимость оборудования сш1жается на [c.200]

Во всех возможных случаях станции следует комплектовать установками, работающими по циклу низкого давления, а для сжатия воздуха и кислорода применять машины центробежного типа, обладающие многими преимуществами по сравнению с поршневыми компрессорами, несмотря яа несколько меньший к. п. д. Капитальные затраты, количество оборудования и количество обслуживающего персонала в этом сл ае значительно меньше, чем в случае получения кислорода по методу двух давлений . На станции технологического кислорода, работающей по схеме одного низкого давления, устанавливать резервное оборудование не следует, если сжатие кислорода и воздуха происходит в турбокомпрессорах. На станциях технологического кислорода, оснащенных блоками разделения воздуха типа КТ-3600 или КТ-3600АР, установлены поршневые воздушные компрессоры высокого давления, поршневые кислородные компрессоры и аммиачные компрессоры, отличающиеся большим количеством быстроизнашивающихся сменных деталей. Эти машины менее совершенны, чем машины центробежного типа их часто останавливают из-за неполадок, необходимости промывки и т. п. [c.105]

Производительность установки около 0,083 м /сек (300 м /ч) технического кислорода чистотой 99,5%. Она используется в основном для обеспечения промышленных предприятий и строек чистым кислородом для автогенной обработки металлов. Благодаря сравнительно большой ее производительности удельные холодопотери на 1 ж перерабатываемого воздуха ниже, чем в ранее рассмотренных установках, и поэтому до высокого давления сжимается только часть (около 25%) поступающего на разделение воздуха, а остальная — до давления, необходимого для осуществления процесса ректификации 0,5—0,6 Мн1м . Холодильный цикл двух давлений характеризуется тем, что холодопроизводительность создается благодаря дроссельному эффекту воздуха высокого давления и расширения части его в поршневом детандере. При этом удельный расход энергии на получение кислорода,, по сравнению с установками высокого и среднего давления, уменьшается. [c.17]

Расчетами и экспериментами показана возможность использования мембран для разделения воздуха и гелийсодержащих смесей. Так, при выделении гелия из смеси с коэффициентом извлечения 85 % и перепаде давления на мембране 3 МПа получают максимальное обогащеине продукта по гелию примерно в 10 раз по сравнению с исходной смесью [777]. Испытаны установки для обогащения воздуха кислородо-м до концентрации 37% производительностью-до 100 мз/ч [786]- [c.339]

Введение предварительного аммиачного охлаждения сокращает удельный расход энергии в среднем на 20 /о по сравнению с шро цессом без ам1Миачного охлаждения. Однако процесс с двумя давлениями и аммиачным охлаждением Линде применяет только в крупных установках для разделения воздуха, в которых получаемая экономия в расходе энергии может окупить дополнительные затраты, вызываемые (введением двух давлений и холодильной аммиачной установки. [c.63]

Существуют различные механические устройства для решения этой задачи, но основная идея остается неизменной. Рис. У-162 показывает принцип действия такой системы. Скорость реакции системы очень невелика. Диаметр отверстия сопла должен быть настолько мал, чтобы силой струи воздуха, действующей на заслонку, можно было пренебречь, считая ее малой по сравнению с силами, действующими на заслонку со стороны измерительной системы. В некоторых конструкциях это достигается путем разделения воздушного потока на две струи и размещения заслонки между ними. В других случаях вместо заслонки применяют запорный подпружиненный шарик. При ма-ленько.м диаметре сопла диаметр дросселя также мал. В результате этого изменения давления внутри линии, ведущей к управляющему клапану, происходит весьма медленно, внося запаздывание в систему, особенно в линиях с большой емкостью. Установка пневматического реле между дросселем и управляющим клапаном устраняет запаздывание, сводя емкость регулирующей части системы к минимуму. [c.463]

Возможности использования холода регазифицируемого СПГ в ВРУ для получения газообразных криопродукгов более ограниченны по сравнению с установками, предназначенными для производства жидких О2, N2 и Аг. В жидкостных ВРУ основными холодопотерями криогенного блока являются потери холода с отводимыми жидкими криопродуктами. В общем балансе холода ВРУ эти холодопотери значительно превосходят все остальные виды холодопотерь. В связи с этим использование для их компенсации внешнего источника охлаждения в виде регазифицируемого СПГ, который имеет температуру кипения, близкую к температуре конденсации воздуха и продуктов его разделения, позволяет весьма существенно повы-стггь эффективность ВРУ. [c.403]

Поскольку уменьщение давления происходит главным образом в ректификационной части установки (в дроссельных вентилях и детандерах), среднее давление обоих потоков газа в теплообменнике приблизительно постоянно и равно соответственно атмосферному и Рг. Минимальная стоимость процесса теплообмена Фмин., выраженная через Рг, определится в этом случае из уравнения (33). Отношение Фмин. к стоимости всего расхода энергии для каждого потока будет зависеть только от Рг (при данном газе и интервале температур). Это отношение представлено на фиг. 3 в зависимости от Рг вместе с кривыми стоимости общего расхода энергии и стоимости энергии, расходуемой на процесс теплообмена. Для совпадения с реальнь,ши цифрами величина Фмин. на графике увеличена на 32 7о по сравнению с вычисленной. Кривые применимы для разделения как воздуха, так и водорода (для последнего при наличии промежуточного охлаждения), поскольку Фмин. в обоих случаях почти одинаково (см. таблицу). [c.264]

Адсорбция ацетилена силикагелем из воздуха в газовой фазе при низких температурах. Способ был разработан и испытан в 1938 г. К. А. Лобашовым и Е. М. Спектор применительно к установкам высокого давления. Очистка от ацетилена проводилась при минус 119—минус 126 °С и давлении 52—70 кгс см . В последующем способ очистки в газовой фазе нашел применение (при более низких давлениях и соответствующих им температурах) в газовых силикагелевых адсорберах. Его применяют также в установках низкого давления для очистки прямого и петлевого потоков воздуха после регенераторов. Преимуществом данного способа по сравнению с адсорбцией ацетилена из жидкого воздуха (на потоке кубовой жидкости) является то, что в данном случае весь воздух очищается от ацетилена и обеспечивается защита всех основных аппаратов блока разделения. Размеры адсорберов установок различных типов даны в гл. 8. [c.699]

В воздухоразделительных установках, работающих по холодильным циклам высокого и среднего давления, пропускная способность предохранительных клапанов, устанавливаемых на верхней и нижней колоннах, должна обеспечивать сброс всего воздуха, который может быть подан в блок разделения, с учетом временного увеличения расхода воздуха по сравнению с производительностью компрессора при снижении давления в коммуникациях и аппаратах, расположенн-ных до воздушного дроссельного вентиля и детандера. Пропускная способность клапанов должна быть не менее пропускной способности полностью открытого дроссельного вентиля. [c.86]

Включение в схему с дросселированием воздуха насоса жидкого кислорода приводит к некоторому уменьшению потерь в теплообменнике, несмотря на повышение его тепловой нагрузки. Потери от необратимости в насосе жидкого кислорода составляют относительно небольшую величину. Очень сильно уменьшаются суммарные потери в змеевике нижней колонны и дросселе высокого давления в связи с понижением тепловой нагрузки змеевика. Уменьшением этих потерь в основном и объясняется снижение общих потерь от необратимости в блоке разделения установки с насосом по сравнению с установкой с кислородным компрессором. Однако с учетом того, что в установке с кислородным компрессором можно получить более высокий коэффициент извлечения кислорода из воздуха, расход энергии по обоим вариантам йожно считать примерно одинаковым (табл. 7). [c.200]

Поэтому введение аргонной части заставляет повысить концентрацию кислорода в установке БР-1К-АР до 97,5% по сравнению с 95% в блоке БР-1 К. В результате давление воздуха, подаваемого в блок, повышается с 0,6 Мн1м до 0,65 Мн1м (6 ат до 6,5 ат) соответственно и общий расход энергии на компрессоре возрастает. Вследствие этого все продукты разделения (кроме азота), получаемые на блоке БР-1 К-АР, оказываются дороже по энергетическим затратам, несмотря на дополнительное извлечение аргона. [c.53]