Промышленное применение глубокого охлаждения

Нефтезаводские газы, подлежащие разделению, представляют собой смесь углеводородов с водородом. Основные физические константы водорода и газообразных углеводородов приведены в табл. 12. Водород из этих газов вьщеляют методами глубокого охлаждения, абсорбцией, адсорбцией, диффузией через мембраны с избирательной проницаемостью для водорода. Метод глубокого охлаждения нашел промышленное применение для выделения Нз из водородсодержащих газов. Для получения водорода высокой степени чистоты используют метод короткоцикловой адсорбции на цеолитах. Водород очень высокой степени чистоты в небольших количествах получают диффузией через мембраны из сплавов палладия, проницаемых для водорода, но непроницаемых для других газов и паров. Разрабатываются и полимерные мембраны, обладающие аналогичными свойствами, Метод абсорбции углеводородами с последующей ректификацией, особенно при пониженной температуре, может быть также использован для концентрирования водорода. Этот процесс имеет место в системах гидроочистки (см, стр, 20). [c.42]

Промышленное применение глубокого охлаждения [c.11]

Основным промышленным применением глубокого охлаждения является разделение газов. Уже много лет в постоянной эксплуатации находятся крупные установки ожижения воздуха с последующим его разделением на составные части ректификацией. Производительность некоторых установок, используемых в производстве стали, превышает 200 г газообразного кислорода в сутки 2). [c.11]

В условиях промышленной установки практически невозможно полностью предотвратить воздействие растворителя или его паров на эксплуатационный и ремонтный персонал поэтому применяемый растворитель не должен обладать сколько-нибудь заметной токсичностью. Требование низкой вязкости растворителя обусловлено стремлением улучшить условия теплопередачи и снизить затраты на циркуляцию растворителя. Низкая температура плавления особенно важна в условиях холодного климата кроме того, она определяет возможность применения глубокого охлаждения. Требование дешевизны и широкой доступности диктуется чисто экономическими соображениями. [c.249]

Внедрение в промышленность процесса синтеза аммиака в свою очередь вызвало необходимость в широких всесторонних исследованиях процессов глубокого охлаждения газов, необходимых для получения азота и производства водорода. Именно в азотной промышленности метод глубокого охлаждения нашел самое широкое применение. [c.18]

Насколько известно, до настоящего времени промышленное использование экстрактивной кристаллизации еще не намечается. Разумеется, применение экстрактивной кристаллизации потребует больших затрат, чем обычная кристаллизация, по ряду причин а) для кристаллизации целевого продукта из растворителя требуются более низкие температуры, чем для кристаллизации из исходной смеси б) за счет увеличения количества жидкости (растворитель), требующей глубокого охлаждения, значительно возрастает удельный расход энергии в) процесс требует включения нескольких дополнительных операций для регенерации и рециркуляции растворителя. [c.77]

При Сжижении сравнительно небольших количеств хлора и наличии на заводе потребителей абгазов сжижения применяются одноступенчатые схемы сжижения, нашедшие широкое применение в промышленности в прошлые годы. На рис. 6-9 показаны принципиальные схемы одноступенчатого сжижения хлора методами высокого давления, комбинированным и глубокого охлаждения. Как было указано [c.328]

Техника низких температур, возникшая в конце XIX в., приобрела важное промышленное значение. Процессы глубокого охлаждения используются теперь в различных отраслях химической технологии и металлургии. Производительность современных аппаратов для разделения воздуха достигает нескольких десятков тыс. нм воздуха в час. Получаемый в последнее время, независимо от азота, дешевый кислород находит обширное применение в промышленности, например в непрерывных методах производства из низкосортного топлива газа для химических синтезов. [c.385]

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]

Наряду с методом глубокого охлаждения абсорбционно-ректификационный метод газоразделения нашел широкое применение как в СССР, так и за рубежом. В промышленной практике применяются несколько разновидностей этого метода. Основным узлом этих схем является абсорбционно-отпарная колонна (наиболее энергоемкая), от работы которой зависит степень извлечения этилена из сырья. [c.169]

Недавно открытый эффект Ранка еще не получил промышленного применения. По физической сущности этот метод получения холода приближается к адиабатическому расширению, в котором работа расширения отводится от одной части потока и в виде тепла подводится ко второй. В настоящее время проводятся работы по практическому приложению эффекта Ранка в практике глубокого и умеренного охлаждения, а также газоразделения методом центрифугирования. [c.206]

Получение и применение гелия. В промышленности Г. получают из природных газов методами глубокого охлаждения (см. Инертные газы). [c.416]

Применение сероуглерода в вискозной, резиновой и др. отраслях промышленности Производство разделения пирогаза методом глубокого охлаждения Производство АГ-соли [c.63]

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]

Как указывалось выше, не все газы могут быть переведены в жидкость, при применении температур, достигаемых обычными холодильными машинами. Поэтому приходится прибегать к применению иных оригинальных методов охлаждения, позволяющих достигать температуры, приближающиеся к. абсолютному нулю. Практическое значение в промышленности приобрели методы глубокого охлаждения, основанные на использовании эффекта Джоуля-Томсона. [c.557]

Одним из наиболее современных типов теплообменников для теплообмена между газами в установках глубокого охлаждения является пластинчато-ребристый теплообменник, который находит все более широкое применение и при разделении воздуха. Проведенные недавно конструкторские и экспериментальные работы 1) по созданию промышленной установки для получения дейтерия путем ректификации водорода при 20° К показали, что пластинчато-ребристые теплообменники удовлетворяют всем требованиям, которые предъявляются к низкотемпературным [c.219]

Комбинированный метод. Принципиальная схема его приведена на рис. 3, в. Сжижение по комбинированному методу ведут при давлении 2,9—3,9-10 Па (3—4 кгс/см ) и пониженной температуре от —10 до —15 °С. Следовательно, при сжижении хлора по этому методу необходимо иметь и хлорные компрессоры, и холодильную установку, что увеличивает стоимость оборудования цеха по сравнению со стоимостью оборудования при сжижении хлора другими методами. Однако дополнительные затраты окупаются удобством эксплуатации и меньшей стоимостью холода. Для получения коэффициента сжижения 95% при концентрации хлора 96% и давлении 2,9-10 Па (3 кгс/см ) требуется температура —20 °С. При более высоком давлении 3,9-10 Па (4 кгс/см ) можно использовать хладоагенты с температурой —15 °С. В отечественной промышленности комбинированный метод применяется при компримировании хлора до 2,4—3,4-10 Па (2,5—3,5 кгс/см2) и температурах от 15 до —20 °С. Применение умеренных температур и давлений позволяет устранить недостатки методов высокого давления и глубокого охлаждения, которые усложняют эксплуатацию производства и увеличивают эксплуатационные.расходы, [c.25]

Метод глубокого охлаждения получил широкое промышленное применение главным образом для производства азото-водородной смеси для синтеза аммиака. Исходным сырьем для разделения служит в этом случае чаще всего коксовый газ. Последний проходит предварительно тщательную очистку от примесей, освобождается от воды и углекислоты и затем поступает на разделительную установку, где и производится процесс разде.ления газа методом глубокого охлаждения. [c.198]

Наиболее рационально применение низкотемпературной абсорбции для очистки газов, перерабатываемых при помощи глубокого охлаждения, когда газ все равно необходимо подвергать охлаждению. Так, в азотной промышленности очистка методом низкотемпературной абсорбции удачно сочетается с промывкой газа жидким азотом для удаления окиси углерода и метана. [c.278]

Вначале приведены физические константы важнейших технических газов, затем даны сведения о равновесных составах фаз в двух- и трех компонентных системах (при низких температурах) и термодинамические характеристики основных циклов глубокого охлаждения. Далее в справочнике даны схемы промышленных установок разделения газов, причем описаны преимущественно технологические схемы, нашедшие практическое применение. В конце книги приведены краткие сведения о физических и механических свойствах некоторых металлов и сплавов при низких температурах. [c.5]

При охлаждении рыбы и рыбопродуктов и их транспортировке непосредственно во льду естественный лед не может конкурировать со льдом искусственным. В рыбной промышленности применяют лед из морской воды н лед с добавками — антисептический и антибиотический, т. е. виды искусственного льда, применение которых поднимает культуру рыбообрабатывающего производства. Лед из морской воды позволяет осуществить более глубокое охлаждение рыбы, так как таяние его протекает при температуре более низкой по сравнению с пресным льдом. [c.315]

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]

Основными промышленными применениями процессов глубокого охлаждения являются разделение и очистка газов. Ректификация жидкого воздуха служит основным способом получения кислорода и азота, а также единственным способом получения неона, аргона, криптона и ксенона. В ректификационной колонне, предназначенной для концентрации из воздуха редких газов, может быть получен и концентрат с высоким содержанием гелия. Однако таким путем получают лишь небольшие количества гелия. В промышленных масштабах гелий получают из природных газов, причем и в этом случае использование глубокого охлаждения значительно облегчает процесс разделения. Низкие температуры применяются в промышленности для получения водорода из коксового газа, а также из других газовых смесей, содержащих водород. Методами низкотемпературной ректификации выделяют и очищают низкокипя-щие компоненты природного газа метан, этан, этилен и т. д. Наконец, положено начало промышленному производству дейтерия путем ректификации жидкого водорода. [c.91]

Применяются различные методы очистки технологического газа от примесей а) адсорбция примесей твердыми сорбентами, б) абсорбция жидкими сорбентами, в) конденсация примесей глубоким охлаждением, г) каталитическое гидрирование. Очистка твердыми сорбентами применяется при небольших содержаниях примесей (серусодержащие соединения) в газе. Очистка газа жидкими сорбентами в производстве аммиака используется для удаления СОз и СО. Очистка методом конденсации с применением глубокого охлаждения в настоящее время довольно широко используется в азотной промышленности. Однако в связи с повышенным расходом электроэнергии в новых схемах производства аммиака этот метод не находит применения. Каталитическая очистка методом гидрирования с последующим удалением образовавшейся воды применяется при низком содержании СОз, СО и О3 в конвертированном газе. [c.37]

Для удаления нафталина из каменноугольных газов в промышленности применяется главным образом абсорбция маслом с использованием регенеративных и нерегеперативных систем. Были предложены и другие методы, например конденсация всего нафталина глубоким охлаждением газа или адсорбция нафталина на твердых адсорбентах [42], но эти процессы не нашли широкого промышленного применения. [c.378]

При получении из конвертированного газа азотоводородной смеси остаточное количество окиси углерода может быть также удалено промывкой газа жидким азотом. Способ поглощения СО жидким азотом использовался ранее только нри разделении коксового газа методом глубокого охлаждения, основанным на использовании дроссельного эффекта. В настоящее время процесс поглощения СО жидким азотом (заменяющий медно-аммиачную очистку) широко внедряется в промышленность синтетического аммиака. Этому способствует современное развитие процессов конверсии углеводородных газов, а также газификации твердых и жидких топлив с применением кислорода, при производстве которого получаются в виде отхода значительные количества элементарного азота. [c.396]

Для глубокого охлаждения применялись в промышленности синтетического аммиака два главных процесса, один — разработанный Линде, другой Клодом ( laude). Процесс Линде основан на хорошо известном эффекте Джоуль-Томсона газообразная смесь вначале сжимается до давления от 10 до 200 ат, затем расширяется до 1 ат без совершения внешней работы. Получающееся в результате охлаждение может накопляться путем теплообмена до наступления сжижения. В процессе Клода газу, сжатому до 30—40 ат, дается возможность расширяться в тепловом двигателе (детандере) и производить внешнюю работу. Энергия для выполнения этой работы получается от сжатого газа, в результате чего имеет место охлаждение последнего, что приводит в конце концов к сжижению примененной газообразной смеси. [c.168]

В эти же годы большие усилия ученых и инженеров были направлены на разработку технически совершенных и экономичных методов производства чистых азота и водорода для синтеза аммиака [14—22]. Первые аммиачные заводы работали па азото-водородной смеси, получаемой из полуводяного газа методом конверсии окиси углерода с водяным паром, т. е. фактически сырьем были кокс и каменный уголь. Вскоре после первой мировой войны были разработаны промышленные методы производства водорода из коксового газа глубоким охлаждением его до температуры —200° С. При этом конденсируются все газообразные компоненты коксового газа — этилен, этан, метан, окись углерода, а остающийся нескондепсированным водород промывается жидким азотом для освобождения от следов окиси углерода. Были созданы совершенные электролизеры с униполярными электродами, а также высокопроизводительные электролизеры фильтр-прессного типа с биполярными электродами для электролиза воды, которые нашли широкое применение в Норвегии, Италии и Японии. В небольшом масштабе стал применяться железопаровой способ получения водорода, использовался побочный водород других производств, например производства хлора электролизом раствора поваренной соли. Наконец, был разработан метод производства водорода конверсией метана и углеводородов нефти с водяным паром при атмосферном давлении и под давлением 2—5,1 МПа. Последний метод оказался наиболее экономичным, получил большое распространение после второй мировой войны и начал постепенно вытеснять другие. [c.13]

Хотя некоторые тех1нические газы, как кислород, азот, водород, могут быть получены и другими методами (химическим, электролитическим), однако метод глубокого охлаждения во многих случаях является экономически более выгодным, а в некоторых случаях единственным для получения газов в промышленных количествах. Поэтому метод глубокого охлаждения получает все большее и большее применение в промышленности. [c.9]

Поверхностные холодильники применяют на крупных хлорных установках мощностью до 1200-1500 т/сут каждая. Для лучшего охлаждения используют двухступенчатую схему. Первичное охлаждение производят обычной водопроводной водой до температуры газа 35-40 °С. Окончательное, более глубокое охлаждение осуществляют артезианской или захоложенной водой во втором по ходу газа титановом теплообменнике. Сообщается [2] о применении вместо воды для охлаждения хлора подземного рассола Na l, направляемого затем на очистку от примесей и далее на электролиз. Использование подземного рассола в качестве холодильного агента дает существенную экономию в расходе охлаждающей воды и снижает сброс в открытые водоемы промышленных сточных вод. [c.56]

Разность почти в 13° между тешера турами кипения жидкога азота и кислорода является соверщенно достаточной для раздепе-ния сжиженной см вси этих газов путем ректификации при испарении предварительно сжиженного атмосферного воздуха. Таким образом основой для получения кислорода из атмосферного воздуха указанным выше способом является охлаждение воздуха до температуры его сжижения. Так как точки кипения жидкого воздуха и его составных частей находятся в пределах очень низких температур, то и процесс разделения воздуха протекает при этих же низких температурах. Поэтому данный споооб промышленного получения кислорода носит название получение кислорода из воздуха методом глубокого охлаждения его применение в промышленно сти стало возможным только тогда, когда были разработаны экономичные способы получения жидкого воздуха в больших количествах. [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология