Извлечение криптона и ксенона из воздуха

Для извлечения криптона и ксенона как основного продукта при разделении воздуха необходимо перерабатывать громадное количество воздуха, и если бы пришлось полностью сжижать весь воздух, то это повлекло бы за собой очень большой расход энергии. Фирмой Эйр Лик-вид был разработан процесс, при котором пет надобности сжижать весь воздух и сжимать его до давления 5—6 ата, а достаточно основное количество (около 90% воздуха) под небольшим избыточным давлением 0,7 ати охладить до точки росы и промыть его небольшим количест-Рис. 5-26. Схема криптоновой установки, вом ЖИДКОГО воздуха—около 10% от [c.326]

Извлечение инертных газов. В больших установках целесообразно наряду с кислородом и азотом извлекать из воздуха в больших количествах аргон, криптон, ксенон и неоно-гелиевую смесь при сравнительно низкой себестоимости. [c.230]

Криптон и ксенон находят широкое применение для производства осветительных и специальных ламп, радиоламп и других изделий. Криптон и ксенон извлекают из воздуха попутно с разделением его на кислород и азот методом низкотемпературной ректификации. Организация извлечения криптоно-ксенонового концентрата нз перерабатываемого воздуха, учитывая малое содержание их в воздухе, целесообразна только на крупных воздухоразделительных агрегатах, перерабатывающих более 15 000—20 000 м /ч воздуха. Получение криптоно-ксенона снижает себестоимость кислорода, что экономически выгодно. При этом затрата энергии на получение 1 дм чистой криптоно-ксеноновой смеси не превышает 9—10 квт-ч. [c.263]

Содержание криптона в воздухе равно 1,14- 10-Н%, а ксенона 8,7 -10 %. При получении концентрата с содержанием д кг=0,2% количество его при полном извлечении составит /Ср=0,57-10" ж /л< п. в. Количество жидкого кислорода, подаваемого в криптоновую колонну, кг =0,03 кмоль кмоль п. в. Если принять, что состав отходящего из этой колонны пара близок к равновесному с подаваемой в колонну жидкости, то содержание криптона в этой жидкости составит [c.258]

Воздух является важнейшим, а часто и единственным источником для производства в промышленных масштабах аргона, криптона, ксенона и неона. Инертные газы получают из воздуха чаще всего в качестве побочных продуктов в производстве кислорода. Комплексное разделение воздуха с извлечением инертных газов снижает стоимость основных продуктов разделения воздуха. [c.72]

Таким образом, при извлечении из воздуха вместе с кислородом и азотом инертных газов (аргона, криптона, ксенона и неона) минимальная работа разделения увеличивается примерно на 10%. [c.14]

В установках для извлечения криптона и ксенона одним из существенных являлся вопрос об осушке от НгО и очистке воздуха от СОг, что при незначительном давлении требует весьма громоздкого оборудования. Этот вопрос был решен при помощи регенераторов, которые, помимо теплообмена, выполняют функции очистительных. агрегатов. [c.326]

Извлечение криптона и ксенона з воздуха [c.84]

Из изложенного ясна причина перехода от азота к более тяжелому газу — аргону. Следует отметить, что применение чистого аргона создает опасность образования дуги в лампе, и обычно пользуются смесью аргона с азотом (86% Аг). Еще более эффективно применение тяжелых инертных газов — криптона и ксенона, обладающих меньшей теплопроводностью и более высоким молекулярным весом, чем аргон и азот применение тяжелых газов повышает световую отдачу (по сравнению с аргонным наполнением) в зависимости от мощности ламп на 5—15% или срок службы на 40—170%, а также позволяет сократить объем колбы на 50%. Лампы накаливания с криптоновым наполнением выпускаются в больших количествах как в СССР, так и за рубежом. Увеличение масштабов извлечения криптона и ксенона из воздуха, снижение их стоимости позволят еще шире развивать производство этих более экономичных ламп накаливания. [c.27]

Рассмотрим несколько подробнее затронутый выше вопрос совершенно очевидно, что для широкого извлечения криптона и ксенона необходима соответствующая промышленная база, т. е. крупнейшие установки глубокого охлаждения, перерабатывающие громаднейшие количества воздуха. Ясно, что криптон и ксенон должны быть в первую очередь получены в качестве побочных продуктов этих установок глубокого охлаждения. Широкое развертывание строительства установок глубокого охлаждения, а тем самым создание серьезной сырьевой базы для извлечения криптона и ксенона, требуют расширения запросов на основные компоненты воздуха — кислород и азот. [c.67]

Разработка и осуществление самостоятельных технологических схем для извлечения криптона и ксенона из воздуха в качестве основного продукта. [c.80]

На рис. 37 представлена схема дополнительной установки для извлечения криптона и ксенона по схеме Клода Через трубу 4 жидкий кислород переливается из конденсатора основной колонны (на рис. 37 не показана) на тарелки дополнительной колонны. Сжатый воздух, предварительно охлажденный до точки росы, подается в нижнюю часть трубчатки, испаряет стекающий по тарелкам жидкий кислород и, конденсируясь, стекает в нижний сборник. Испаряющийся кислород отводится по трубе 5, а небольшое количество оставшегося жидкого кислорода, обогащенного криптоном и ксеноном (до 0,1—0,27о), отводится [c.81]

В СССР первые опыты по извлечению криптона и ксенона из воздуха были предприняты в лаборатории инертных газов Всесоюзного электротехнического института, где в результате этих [c.82]

Регенератор представляет собой камеру с насадкой, через которую пропускают попеременно в противоположных направлениях то холодный газ для отдачи холода теплоемкой массе-насадке, то теплый газ для восприятия холода от насадки. Для непрерывной работы нужны два регенератора — в одном происходит охлаждение теплого газа, а в другом нагревание холодного газа. По сравнению с обычным теплообменником регенератор имеет ряд крупных преимуществ, которые исключительно важны для установок по извлечению криптона и ксенона, перерабатывающих десятки тысяч кубометров воздуха в час. Одно из преимуществ регенераторов — это огромные поверхности теплообмена в малом объеме и незначительные гидравлические сопротивления, что позволяет пропускать большие объемы воздуха с незначительной потерей мощности. При регенераторах отпадает необходимость предварительной обработки воздуха — декарбонизации и осушки, ибо оседающие в результате вымораживания на насадке регенератора влага и углекислота отводятся вследствие сублимации и испарения газами при обратном их потоке. Мы вынуждены были дать общие сведения о работе регенераторов, ибо они встречаются в основных схемах по извлечению криптона и ксенона. [c.90]

Из рассмотрения схемы видно, что она не допускает применения регенераторов, совмещающих функции очистки и теплообмена. Строительство специальных цехов очистки воздуха от углекислоты и влаги делает весьма сомнительной, с точки зрения техно-экономической, всю проблему извлечения криптона и ксенона. Если автор схемы предполагает работать с обычными теплообменниками, то весьма сложная схема теплообмена и низкое давление потоков потребуют громаднейших поверхностей теплообмена. К тому же конструкция теплообменников получается весьма сложной. [c.96]

Несмотря на малое содержание благородных газов в воздухе, все же именно воздух является практически единственным их источником. Извлечение благородных газов в больших количествах стало возможным потому, что огромные количества воздуха расходуются на получение азота и кислорода. Промышленное разделение азота и кислорода осуществляют сжижением и последующей разгонкой жидкого воздуха. При разгонке гелий, неон и аргон сопутствуют азоту, а криптон и ксенон — кислороду. Криптон и ксенон выделяют из жидкого кислорода многократной разгонкой. Аргон и неон получают в качестве побочных продуктов при производстве аммиака. После того, как основная часть азота прореагирует с водородом, из смеси газов выделяют аргон и неон. [c.464]

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]

II группа — редкие газы — аргон, гелий, неон, криптон и ксенон, получаемые попутно при извлечении из воздуха кислорода и азота. В связи с относительно малыми объемами производства газов данной группы транспортирование их не требует больших затрат решающим фактором, определяющим место получения этих газов, является их себестоимость, в которой большую долю занимают стоимость их концентрирования и очистки. Эти затраты тем меньше, чем больше продукта перерабатывается на данном предприятии. Поэтому редкие газы целесообразно получать на наиболее крупных предприятиях разделения воздуха, оснащенных мощными воздухоразделительны- [c.167]

Криптон и ксенон в качестве побочных продуктов целесообразно извлекать также в случае получения больших количеств кислорода или обогащенного воздуха. Такие установки требуются для итен-сификации технологических процессов, например доменного процесса, подземной газификации. В этих установках целесообразно ставить добавочную криптоновую колонну для извлечения криптоно-ксеноно-вого концентрата. [c.329]

Схема извлечения криптона и ксенона из воздуха. Эти газы получают как цен-ные побочные продух5ты при разделении воздуха. Цифрами обозначены 1 — основной аппарат для разделения воздуха на кислород и азот (он состоит из двух сочлененных ректификационных колонн конденсатор нижней колонны служит испарителем верхней) 2 — дополнительная колонна для отделения криптона и ксенона 3 — испаритель дополнительной колонны 4 — дефлегматор (конденсатор) дополнительной колонны 5 — испаритель, в который из колонны 3 поступает кубовая жидкость, обогащенная Кг и Хе 6 — газгольдер 7 — контактный аппарат, в котором выжигают углеводороды, 8 — абсорбер для поглощения СОд. Из последней ректификационной колонны выходит газовая смесь, в которой 50—757о криптона и ксенона [c.159]

Ко нцентр.ация криптона и коенона в кислороде достигает 0,1—0,2"/о. Извлечение криптона и ксенона составляет 60—65% от количества его в воздухе. [c.326]

Процесс извлечения криптона и ксенона из воздуха можно совместить с обыч1ным процессом разделения воздуха . [c.328]

Неслютря на справедливость этих данных, пессимистический прогноз оказался на редкость ошибочным. Задача промышленного извлечения криптона и ксенона из воздуха технически давно решена. Объемы их производства быстро нарастают, а стоимость уменьшается. Теперь предстоит снизить стоимость этих редких газов настолько, чтобы открыть им широкую дорогу в ряд отраслей техники п медицины, где только экономические соображения сдерживают их применение. Криптон и ксенон получают на многих крупных установках попутно с другими компонентами воздуха, а также на специальных криитоно-ксеноновых заводах. Комплексное разделение воздуха с выделением дорогостоящих криптона и ксенона позволяет снизить стоимость получения важнейшего компонента воздуха — кислорода. [c.168]

Определение производительности агрегата по криптоно-ксеноновому концентрату. Суммарное содержание криптона и ксенона в воздухе составляет 1,23-10 % (объемн.). Потери криптона и ксенона при извлечении криптоно-ксенонового концентрата принимают равными 20%, в том числе 10% с отходящим из криптоновой колонны кислородом и 10% в основном узле ректификации (с продуктами, уходящими из верхней ректификационной колонны). При этих потерях количество получаемого криптоио-ксе-нонового концентрата с содержанием 0,2%. (Кг+Хе) составит [c.13]

На кислородных установках криптон и ксенон практически полностью переходят в получаемый кислород, в котором содержится 5-10 % Кг и4-10 % Хе (при содержании этих компонентов в воздухе ,О- 10 и8-10" % соответственно и количестве получаемого кислорода/С = 0,2 нж /нж п. в.). Для извлечения криптона, и ксенона газообразный кислород, отбираемый из конденсатора аппарата двукратной ректификации 1, подается в первичную криптоновую колонну 2 (фиг. 63). В концентрационной части этой олонны кислород отмывается от криптона и ксенона. Стекающая по колонне 2 жидкость постепенно обогащается криптоном и ксеноном. [c.267]

Процесс извлечения криптона и ксенона из В)0здуха можно совместить с обыч1Ным процессом разделения воздуха [c.328]

В воздухе содержится 1,14-10" % криптона и 8,6-10" % ксенона (по объему) таким образом, в 1000 ж воздуха содержится всего 1,14 л криптона и лишь 0,086 л, или86i Лi ксенона. Несмотря на это, при существующих в настоящее время масштабах разделения воздуха для получения из него главным образом кислорода можно извлекать довольно значительные количества криптона и ксенона. Это иллюстрируется данными, приведенными в табл. 3. 3, для крупных отечественных установок технологического кислорода общая степень извлечения криптона и ксенона из воздуха принята равной 0,6, а время работы установки в году — 7500 ч. [c.124]

Над получением криптона и ксенона работало много исследователей— Рамзай и Траверс, Ладенбург и Крюгель, Мур, Дьюар, Валентинер и Шмидт, Астон, Лепап и главным образом Клод, Гомоне и Линде,, которые положили начало промышленным методам извлечения криптона и ксенона. Первые опыты по извлечению криптона и ксенона носили лабораторный характер и сводились к обработке воздуха, сырого аргона, обогащенного криптоном и ксеноном кислорода различными физико-химическими методами — сжигание кислорода с водородом, поглощение азота распыленным металлическим кальцием, разделение остаточной тройной смеси Ат — Кг — Хе адсорбционным методом али же фракционной отгонкой при температуре жидкого воздуха. Эти опыты обогатили экспериментальную методику обработки газовых смесей, содержащих криптон и ксенон, уточнили наши сведения о содержании Кг и Хе в воздухе, позволили исследовать основные физико-химические свойства этих газов, но не могли создать условия для получения этих ценнейших газов в больших количествах. Между тем основной потребитель криптона и ксенона— ламповая промышленность — предъявляет на эти газы громадные требования, исчисляемые десятками и сотнями кубометров. [c.80]

При проектировании технологических схем для извлечения криптона и ксенона следует учесть то обстоятельство, что максимальное давление теплого потока воздуха в регенераторах не превышает 1,9—2,0 ата, что благоприятствует скорейшему замерзанию регенераторов, т. е. забивке мертвого пространства насадки невыделившимися отложениями твердой углекислоты и влаги. Обеспечение нормальной работы регенераторов, при столь незначительном перепаде давления теплого и холодного потоков воздуха, крайне важная и не полностью разрешенная задача. [c.99]

Удаление радиоактивных ксенона и криптона иэ смесей с другими газами представляет определенный интерес для ядерной индустрии. Возможность осуществления удаления путем избирательного проникания через мембраны иа силиконового каучуаз. изучалась Комиссией США по атомной энергии, и подробная информация об экспериментальных результатах и экономике процесса содержится в работах /72-75/. Процесс очистки от загрязнений можно применять для следующих газов а) воздуха помещений, в которых установлены ядерные реакторы, после случайной утечки продуктов распада б) газовых отходов из установок для обработки истощенного реакторного топлива в) газов, которые используются для создания защитной оболочки в некоторых типах ядерных реакторов (например, таких, как охлаждаемые расплавами солей или натрием реакторы с расширенным воспроизводством ядерного топлива, которые непрерывно выделяют газообразные продукты деления). На фиг. 18 показана схема газоразделительной установки для извлечения ксенона и криптона из аргоновой защитной оболочки охлаждаемого натрием реактора на быстрых нейтронах мощностью 1000 МВт. Через установку необходимо непрерывно пропускать небольшой поток защитного газа, удаляя иэ него значительное количество радиоактивных благородных газов, образующихся в качестве продуктов деления, чтобы стало возможным возвращение более 90% питательного газового потока в реактор или выпуск его в атмосферу. Выходящий из верхней части газоразделительной установки газ, содержащий концентрированный ксенон и криптон, сжимают до 155 ати и отправляют в обычный цилиндрический резервуар. Производительность, размер и затраты на установку дпя трех скоростей выделяемого газа, вычисленные в работе /75/, приведены в табл. 6. Значения скорости соответствуют рециркуляции 90,99 и 99,8% питательного потока после снижения радиоактивности возвращаемого газа до приемлемого уровня. [c.361]

Для извлечения из жидкостей или пористых твердых тел искусственно приготовленных активных инертных газов, в том числе и для быстрого (в течение нескольких секунд) извлечения короткоживущих изотопов криптона и ксенона, которые наблюдаются в числе продуктов деления, используют ту же технику, что и для приготовления эманаций [19, 20, 21, 15, 44, 10, 3, 56, 22, 49]. В работе [16] утверждается, что для продуктов деления эманирующая способность некоторых плохо определенных ура-натов органических оснований, например метил или бутил аминов, может достигнуть 100%. Повидимому, для получения хорошей эманирующей способности необходимо присутствие влажного воздуха. Криптон 83 (Кг ) был получен из пропитанного AgNOз геля кремниевой кислоты, к которому был подмешан Вг [31]. Хан и Штрассман [20] установили, что, в противоположность эманациям, выход (после окончания облучения) получающихся при делении криптона и ксенона определяется исключительно диффузией, а не эффектом отдачи (см. гл.IX, п.2). Было также [c.24]

Комплексная переработка воздуха, т. е. извлечение из него основных составляющих компонентов, является эффектииным средством удешевления тешологического кислорода. Представляет интерес рассмотреть вопросы получения аргона, криптона и -ксенона, так как потребности в неоне невелики и удовлетворяются даже при современном масштабе производства кислорода, а получение гелия из воздуха нецелесообразно его получают из природных газов методами глубокого охлаждения. Получение аргона и криптона связано с усложнением технологической схемы переработки воздуха и некоторыми дополнительными энергетическими затратами. До последнего времени получение аргона осуществлялось на установках небольшой производительности — до 1 ООО м /и кислорода такие установки обычно располагают значительными резервами (как по холодопроизводительности, так и по флегме), что позволяет сравнительно просто и легко осуществить отбор и переработку аргонной фракции. [c.21]