Применение водорода как хладоагента

Смеси низкокипящих углеводородов и газов На, N2, и СО можно разделять путем перегонки как при атмосферном давлении с применением специальных хладоагентов, так и при повышенном давлении. Если разделение проводят при повышенном давлении, то стремятся повысить температуру головки колонны до такого значения, чтобы можно было использовать обычные охлаждающие средства (см. разд. 5.4.5). Из-за того, что для перегонки под давлением необходима более сложная аппаратура, чаще применяют лабораторные и пилотные установки низкотемпературной ректификации. Методика проведения низкотемпературной ректификации разработана очень подробно. Созданы полностью автоматизированные установки для проведения низкотемпературной ректификации в интервале от —190 до 20° С. В этих установках применяют как насадочные, так и полые спиральные колонны. Во многих случаях отбираемые пробы дистиллята и кубового продукта анализируют методом газовой хроматографии (см. разд. 5.1.2). Низкотемпературную ректификацию используют для очистки газов, а также как сравнительную ректификацию, аналогичную промышленному процессу. Это относится прежде всего к очистке отходящих промышленных газов без концентрирования в них водорода и, главным образом, к очистке природного газа, например выделение гелия и азота из природного газа, что по-прежнему является трудной проблемой. [c.250]

Этот вывод подтверждается промышленной практикой, где единственным способом регулирования гидрогенизационных процессов высокого давления является многоступенчатый поддув холодного водорода (см. фиг. 3, 7, 8). Тем не менее не исключаются случаи, когда в определенных условиях может оказаться целесообразным применение жидких хладоагентов в сочетании с охлаждением водородом. [c.265]

При сжижении газов реальные процессы охлаждения можно разделить на две группы каскадное охлаждение с применением промежуточных хладоагентов и непосредственное охлаждение. Каскадное (ступенчатое) охлаждение. Основано на использовании соединенных последовательно нескольких парокомпрессионных холодильных машин с различными теплоносителями, отличающимися температурами кипения. Используя дополнительна к охлаждению дросселирование сжатого охлажденного газа, молено получить, например, жидкий водород или гелий. [c.201]

Температура кипения жидкого водорода равна 20,4 °К. Поэтому одной из областей применения его является использование в качестве хладоагента. При испарении жидкого водорода под вакуумом достигаются температуры около 14—15 °К, необходимые при проведении исследовательских работ во многих областях науки. [c.5]

В 1952 г., когда жидкий водород находил применение главным образом лишь как хладоагент для исследовательских целей, среднесуточное производство его в [c.7]

Гелий, вследствие легкости и негорючести, используется вместо водорода (или в смеси с ним) для наполнения аэростатов и шаров зондов при исследовании атмосферы. Жидкий гелий обладает наиболее низкой из всех веществ температурой кипения и он используется в качестве хладоагента при работах, связанных с применением особо низких температур. [c.162]

Ожиженные п замороженные газы (Ог, N2 СОа, СН4, На, Нв4, Ые) находят широкое применение в качестве хладоагентов как в промышленности, так и для научно-исследовательских работ. Некоторые из ни.х используются в технике как горючее и окислители в реактивных двигателях (жидкие кислород, водород , фтор и др.). Большое количество газов ожижается для транспортировки, так как перевозка и хранение промышленных газов в жидком и твердом состоянии в большинстве случаев более выгодны, чем в газообразном. [c.207]

Увеличение молекулярной концентрации способствует доведению реакций до конца и, как известно из промышленной практики, одновременно повышает стабильность гидрирующих контактов. Влияние на кинетику различных форм этих процессов неодинаково. Общим для большинства случаев является ускорение реакций с ростом молекулярной концентрации водорода. При увеличении последней производительность единицы реакционного объема, нужная для достижения заданной глубины превращения, увеличивается или в худшем случае остается неизменной (см. фиг. 16 и 15). Это показывает, что применение циркуляционного водорода в качестве хладоагента гидрогенизационных процессов должно быть весьма эффективным. Как показывают результаты вычислений, приведенные в табл. 24, относительный реакционный объем здесь, как правило, не только не увеличивается, а в отдельных случаях даже несколько уменьшается, а концентрационный к. п. д. приобретает значения, равные единице и выше. Некоторым недостатком рассматриваемого метода является увеличение мощностей циркуляционных компрессоров. Однако простота его, гибкость и стабилизирующее действие повышенных концентраций водорода на катализаторы на участках больших глубин превращений (что особенно важно) позволяют считать данный способ наиболее целесообразным и перспективным из всех прочих. [c.265]

Водород используют в процессах синтеза аммиака, метилового и изобутилового спиртов, при гидрогенизации топлив. В последние годы наблюдается значительное расширение областей применения жидкого водорода. В качестве хладоагента жидкий водород применяют в различных термобарокамерах, в криогенных конденсационных и адсорбционных вакуум-насосах, позволяющих достигать глубокого вакуума. Физику твердого тела изучают в условиях низких температур [6]. [c.7]

Разделение газа пиролиза при низком давлении. Метод разделения газа пиролиза, разработанный фирмой Линде, заключается в том, чго первоначально газ подвергается разделению на широкие фракции при высоком давлении с применением в качестве хладоагента аммиака. Последующее четкое разделение на отдельные компоненты осуществляется при низком давлении с применением метанового, этиленового и пропанового холодильных циклов. Метано-водород-ную фракцию выделяют-при абсолютном давлении 1,5—2,0 кгс/см (0,147—0,196 МН/м ), а этан-этиленовую фракцию разделяют при давлении около 1,3 кгс/см (0,127 МН/м ). [c.51]

Одна из часто возникающих проблем — это определение примеси постоянных газов в чистых газах. В качестве примера можно указать на применение газохроматографического метода для определения примесей неорганических газов в электролитическом хлоре [80], для определения азота в аргоне [81], применяемом в качестве инертной среды в производстве полупроводников, для определения кислорода, азота, окиси углерода и метана в чистом этилене [82], для определения неорганических газов в двуокиси углерода [83], используемой как хладоагент в ядерных реакторах, для определения чистоты гелия [84]. Очень важной задачей для техники безопасности является определение примесей метана в воздухе помещений и, в частности, в воздухе шахт [85], определение водорода в рудничных газах [86[. [c.151]

Этот метод может быть применен для определения чистоты неона, аргона, криптона, ксенона. Основная возникающая здесь трудность — это подбор соответствующего хладоагента, обеспечивающего конденсацию анализируемой смеси в сравнительно узком диапазоне давлений, ограничиваемом прочностью стеклянной аппаратуры. Температура хладоагента должна быть строго постоянной для этой цели должны быть применены очень чистые хладоагенты жидкие водород, азот, кислород, метан, кипящие при неизменном давлении, или криостаты, позволяющие поддерживать постоянство требуемой температуры. [c.203]

Особенность этого процесса, так же как и предыдущего (с применением никелевого катализатора),— проведение его при низкой температуре в жидкой фазе без рециркуляции водорода. Реактор может быть полочного типа или трубчатой конструкции в последнем случае катализатор находится в трубках, а в межтрубном пространстве циркулирует хладоагент — вода или какой-либо другой продукт. Используемый для данного процесса водород должен пройти предварительную очистку с целью снижения содержания [c.141]

После обсуждения физических и химических свойств водорода целесообразно рассмотреть и суммировать некоторые важные области его ири-менения. В промышленности большие количества водорода используются для производства аммиака при непосредственном взаимодействии водорода и азота. Аммиак находит широкое применение в производстве удобрений и взрывчатых веществ, используется как хладоагент, а также самым разнообразным образом применяется в различных отраслях химической промышленности. В силу этого для производства аммиака используется больше водорода, чем для какого-либо другого процесса. [c.99]

Применение на установках производства масел газов — пропана, этана, водородсодержащего газа обусловливает высокое давление в аппаратуре, предъявляет особенно жесткие требования к герметичности сосудов и трубопроводов. Пары ацетона, бензола, фенола, толуола, пропана и других реагентов, применяемых на маслоблоках, могут образовывать с воздухом взрывопожароопасные смеси. Пары растворителей и реагентов при превышении их предельно допустимых концентраций могут вызвать как острые, так и хронические отравления персонала установок. Применение фенола и крезолов в качестве растворителей, аммиака в качестве хладоагента, соды для очистки и защелачивания газообразного пропана связано с возможностью ожогов персонала при нарушении герметичности системы или разливах, а также при нарушении правил работы с этими продуктами. Наличие на установках гудрона, асфальта, экстрактов и других продуктов и реагентов с высокими температурами (до 350—400 °С) делает возможным возникновение пожара аппаратуры и оборудования при нарушении герметичности системы и правил эксплуатации. Применение трубчатых печей создает опасность взрыва в случае попадания пропана, этана, водорода в печи при нарушениях герметичности сосудов и трубопроводов. [c.186]

В 1934 г. П. Л. Капица [03-6] предложил и практически выполнил гелиевый ожижитель, в котором предварительное охлаждение жидким водородом было заменено охлаждением гелия в поршневом детандере. В последующие годы ожижители подобного типа получили большое распространение. Для повышения термодинамической эффективности холодильного цикла в некоторых схемах применяется несколько детандеров (два и три), работающих на различных температурных уровнях. Применение нескольких детандеров позволяет осуществить ожижение гелия вообще без посторонних хладоагентов. Для нормальной работы подобных аппаратов необходимо от двух до четырех детандеров (о вы боре числа детандеров и их температурных уровней см. [03-7]). [c.297]

Сжижение неона. Развитие некоторых направлений радиоэлектроники потребовало получения и поддержания в течение длительного времени низких температур порядка 25—30° К. Так как применение для этих целей водорода исключается по соображениям взрывоопасности, то единственным подходящим хладоагентом является жидкий неон, который позволяет получать температуры в интервале 24—43° К. По сравнению с водородом неон имеет некоторые существенные преимущества, а именно при испарении неона можно отвести в 3,3 раза больше тепла, чем при испарении того же объема жидкого водорода жидкий неон легко переводится в твердое состояние — температура тройной точки для неона всего на 2,7° ниже нормальной температуры его кипения и достигается откачкой паров над жидким неоном (в тройной точке упругость пара составляет 323 мм рт. ст., т. е. сравнительно высока) использование скрытой теплоты плавления неона увеличивает полезную холодопроизводительность неона на 20%. Характер соотношения между температурой жидкого неона и упругостью паров над ним позволяет с большой точностью регулировать температуру, поддерживая давление на определенном уровне при изменении температуры с 32 до 40° К упругость паров неона возрастает с 3,67 до 14,9 атм и изменению температуры на 0,1° соответствует изменение давления на 1,7% в указанном интервале. [c.160]

В большинстве установок для разделения крекинг-газа применяются посторонние хладоагенты, главным образом аммиак и этилен, а в последнее время американской фирмой А1г Redu tion Оо, New York построены установки без применения внешних хладоагентов. В случае получения компонентов высокой чистоты более целесообразно вести процесс при более низких температурах. Чтобы избежать потери больших количеств этилена с уходящими низко-кипящими компонентами — водородом и метаном, необходимо промывать газ жидким метаном. Эта операция требует, чтойы в определенных частях установки была создана более низкая температура, чем температура кипения метана при давлении рабочего процесса. Эта температура может быть повышена примерно до —90 С при значительном повышении -рабочего давления что связано с добавочным расходом энергии на сжатие газа. [c.353]

Ученые предлагают использовать жидкий водород в авиации не только в качестве топлива, но и в качестве хладоагента. Перед впрыском в двигатель жидкий водород можно использовать для ох-лаздения лопаток турбины и эксплуатировать ее при более высокой температуре, с большей эффективностью. Применение водорода в авиации повышает пожароопасность конструкции. Эта проблема требует дополнительного изучения /22/. [c.7]

Следует продолжать изыскания хладоагентов, применение которых позволяло бы достигать наиболее низкой конечной температзфы. Использование для этой цели сконденсироваз-шегося компонента смеси было бы возможно в том случае, если при соответственном повышении давления происходила бы полная конденсация. Однако, как видно яз рис. 138 (стр. 369), повышением давления не достигается более высокая чистота летучего компонента (в данном случае водорода), потери же его при этом увеличиваются вследствие растворения в боле тяжелом жидком компоненте — метане. [c.373]

Следует отметить, что во всех предприятиях, за исключением Стерлитамакского Ю "Каустик", охлакдение водорода в индивидуальных холодильниках неудовлетворительное из-за применения в качестве хладоагента оборотной воды. В процессе эксплуатации холодильников происходит забивка трубок солями аесткости, в результате чего ухудшаются условия теплообмена. Вследствие этого водород имеет повышенную температуру, уносится о ним внвчигельное количество ртути, увеличивается нагрузка на рядовые холодильники. [c.67]