Схемы промышленных установок Получение кислорода и азота из воздуха

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]

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]

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]

В первом разделе второго тома описаны наиболее типичные мелкие и средние установки для получения технического кислорода и азота и все новые крупные установки для получения технологического кислорода и азота высокой чистоты, а также промышленные методы получения инертных газов. В сочетании с подробным рассмотрением принципиальных технологических схем отечественных и зарубежных установок в гл. IV первого тома книги, а также с описанием конструкций и методов расчета основных видов аппаратов и машин в других главах обоих томов, материалы этого раздела дают достаточно полное представление о выпускаемых отечественной промышленностью установках разделения воздуха, их техническом уровне, показателях и о методах их расчета. [c.5]

Анализ технологических схем воздухоразделительных установок показал, что при существующих типах и номенклатуре установок турбодетандеры целесообразно использовать прежде всего в установках, предназначенных для получения технического газообразного кислорода, азота или обоих продуктов разделения воздуха, работающих по циклу среднего давления с детандером. На характерные для установок среднего давления с насосом жидкого кислорода параметры воздуха рабочее давление 4—6 Мн/м , давление после детандера около 0,6 Мн/м и температура воздуха перед машиной около 160—170° К создан ряд промышленных турбодетандеров, основные характеристики которых приведены в приложении 8. Адиабатический к. п. д. этих малых турбодетандеров составляет 68- 72%. [c.254]

Данный способ требует охлаждения газов до очень низкой температуры, при которой воздух переходит в жидкое состояние. Поэтому такой способ получения кислорода часто называют способом глубокого охлаждения . В настоящее время получение кислорода из атмосферного воздуха способом глубокого охлаждения является наиболее экономичным, вследствие чего имеет широкое промышленное применение. Этот способ позволяет получать кислород (или азот) в любых количествах и по очень низкой цене, затрачивая при этом электроэнергии всего 0,5—1,6 квт-ч на 1 кислорода, в зависимости от размеров и технологической схемы установки. Описанию этого способа и посвящена настоящая книга. [c.13]

Одновременное получение аргона и криптона привело бы к дальнейшему усложнению схемы. Поэтому представляется целесообразным, учитывая относительно высокое содержание аргона в воздухе (0,93% по объему), ограничиться получением одного аргона на установках производительностью до 3 500 м 1ч технологического кислорода, а также на установках, производя-Ш)их чистый азот для нужд промышленности синтеза аммиака. [c.21]

Колонны с выносными отпарными секциями, широко pao-пространенные в нефтепереработке (установки первичной перс гонки нефти, каталитического крекинга, разделения ароматичен ских углеводородов, первичной перегонки бензинов и др.), и колонны с выносными укрепляющими секциями (например, комплексы для разделения воздуха с получением азота, аргона и кислорода) следует классифицировать, как комплексы с ч астично с в я 3 а н и ы м и теп л ов ы м и потоками [117] . Промышленные комплексы с частично связанными тепловыми потоками показаны на рис. VI-5. Эти комплексы занимают промежуточное место между комплексами со связанными тепловыми потоками и обычными схемами ректификации. По схеме разделения — это или схемы последовательного отделения тЯже= лых компонентов (колонны с выносньши отпарными секциями) или схемы последовательного отделения легких компонентов (колонны с выносными укрепляющими секциями). [c.201]

Схема одной из распространенных промышленных установок КН-300-2В для получения газообразного кислорода представлена на фиг. 169. Кислородная установка КГ-300-2П выполнена по схеме двух давлений с поршневым детандером и регенераторами. Основное количество воздуха 1100—1200 нм 1ч, проходя воздушный фильтр 17, засасывается поршневым двухступенчатым компрессором низкого давления 16 и сжимается до 5,2 ат, затем поступает в регенераторы 9, пройдя предварительно маслоотделитель/5 и масляные фильтры 14. В регенераторах ваздух охлаждается отходящим азотом, в установке имеется два азотных регенератора, работающих попеременно. Остальная, меньшая, часть воздуха в количестве 400—420 нм ч засасывается воздушным компрессором высокого давления 1, сжимающим воздух до 90—100 ат (при пуске 200 ат). [c.377]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология