Разделение кислорода, аргона

Благодаря эффективным способам получения низких температур области глубокого охлаждения в наше время стало возможным конденсационное ожижение и разделение очень многих газов. Это прежде всего относится к воздуху [17, 18], состоящему из азота, кислорода, аргона, углекислого газа, криптона, водорода, ксенона, неона, гелия и радона. Уже одно перечисление газооб- [c.46]

Из-под крышки конденсатора отбирается сырой аргон (ПО м /ч). Пройдя аргонную секцию 17 аргонокислородного теплообменника 16, он направляется в установку очистки аргона от кислорода. Очищенный от кислорода сырой аргон в виде технического аргона давлением 10. .. 15 МПа поступает в аргонный теплообменник 26, охлаждается в нем в результате испарения жидкого чистого аргона, подаваемого насосом жидкого аргона 25 из колонны 28 очистки аргона от азота и затем дросселируется в середину этой колонны до давления 0,18. .. 0,22 МПа. В колонне 28 происходит разделение технического аргона с получением чистого аргона. В трубное пространство нижнего конденсатора колонны 28 подаются пары азота из нижней колонны, конденсируются в нем и затем дросселируются (до давления 0,12. .. 0,14 МПа) в межтрубное пространство верхнего конденсатора для образования флегмы в колонне 28. Для компенсации потерь холода в верхний конденсатор колонны 28 подается дополнительное количество жидкого азота из переохладителя 31. Полученный в результате ректификаций чистый аргон из межтрубного пространства нижнего конденсатора колонны 28 дополнительно охлаждается в переохладителе 12 в результате теплообмена с кубовой жидкостью и насосом 25 подается на газификацию в аргонный теплообменник 26. Охлаждение цилиндра насоса осуществляется парами азота из межтрубного пространства верхнего конденсатора колонны очистки аргона от азота. После подогрева в рубашке насоса 25 азот поступает в межтрубное пространство теплообменника 15, теплообменника-ожижителя 6 и выбрасывается в атмосферу. [c.125]

Пример. При хроматографическом анализе воздушных проб на колонках, заполненных молекулярными ситами-цеолитами типа ЫаХ и СаХ, содержащиеся в воздухе N2 или Оа хорошо разделяются и регистрируются детектором на диаграммной ленте в виде отдельных пиков (рис. 9.14). Четкость разделения кислорода и азота обусловливает весьма высокую точность результатов количественного анализа. Из-за близкой поляризуемости молекул кислорода и аргона эти газы в указанных условиях не разделяются (на хроматограмме один пик), а все другие компоненты из-за концентрации не регистрируются. [c.238]

Одним из наиболее сложных анализов является разделение кислорода и аргона. Ранее оно проводилось только при очень низкой температуре на цеолитовых молекулярных ситах или ГТС. На колонках со специально обработанными цеолитами NaA, СаА, NaX и СаХ эти соединения разделяются при комнатной температуре. Разделение также можно осуществить на двух последовательно соединенных [c.353]

Одноколонные ректификационные системы с различным давлением в секциях колонны (колонны двух давлений) бывают двух типов с давлением в концентрационной секции меньще или больше, чем в отгонной (рис. П-5). При ректификации по схеме, изображенной на рис. П-5, а, сырье подается в колонну высокого давления 1, где исходная смесь предварительно разделяется на два потока. Затем они окончательно делятся на целевые продукты в колонне низкого давления 2, при этом тепло конденсатора 3 колонны высокого давления используется для испарения остатка колонны низкого давления. Такие схемы часто применяют для разделения воздуха и получения кислорода, аргона и других инертных газов. [c.109]

Интересно отметить еще и то, что изменение режима термической обработки цеолита позволило решать вопрос о хроматографическом разделении кислорода и аргона, которые имеют близкие между собой температуры кипения и значения поляризуемости и поэтому трудно разделяются на всех адсорбентах. Ранее эти газы анализировал только по разности в два приема, одновременно используя аргон и кислород в качестве газов-носителей, либо использовали колонки длиной 10 м и более. На более коротких колонках кислород и аргон разделяли только при температуре — 72° С. В Л. 147] [c.106]

Разделение смеси кислород — аргон на мордените при —185° происходит быстро, и этот способ заслуживает изучения в больших масштабах для очистки жидкого аргона. [c.183]

Для разделения смеси аргон — кислород предложено также применять две последовательно соединенные колонки с молекулярными ситами 5А и комплексообразователем — кровью, нанесенной на твердый носитель [75]. Последний обладает способностью образовывать нестойкие комплексные соединения с кислородом и задерживать его в колонке. [c.231]

С использованием различных адсорбентов методом газовой хроматографии возможно проведение полного анализа атмосферного воздуха. Разделение гелия, неона и водорода производится с использованием в качестве адсорбента активированного угля. Аргон, криптон, ксенон и двуокись углерода элюируются на силикагеле. На цеолите СаА может быть получено разделение кислорода, азота и окиси углерода. В объеме пробы, равном 5 мл, определе-ло до 0,28 7о двуокиси углерода, 0,2—1,0% аргона, 20,2 /о кислорода и 78,7% азота. [c.59]

Кислород, аргон и азот являются составными частями воздуха. В промышленных масштабах для разделения воздуха его подвергают низкотемпературной ректификации. Сушествуют различные способы получения жидкого воздуха. При этом во всех воздухоразделительных установках получение жидкого воздуха сочетается с разделением его на кислород и азот и выделением при необходимости инертных газов. [c.24]

Указанные работы, посвященные исследованию тройной системы кислород — аргон — азот, а также систем кислород—аргон и аргон — азот, не охватывали необходимого интервала давлений и не удовлетворяли возросшим требованиям техники разделения воздуха по точности полученных данных [47]. Во всех перечисленных выше работах не произведена проверка термодинамической согласованности экспериментальных данных, что не позволяет судить об их точности, а также о достоверности зависимостей, полученных в результате их обработки. Эти данные были практически непригодны для использования при расчетах на ЭЦВМ. [c.37]

В верхней колонне происходит окончательное разделение воздуха на жидкий кислород, аргонную фракцию и газообразный азот. [c.132]

Сравнение экспериментальных данных с расчетными. Полученные указанным способом расчетные данные по содержанию аргона в азотной флегме из НК сопоставлены на рис. 28 с опытными значениями для установок КГ-30 [47] и Г-120 [48]. Между расчетными и опытными данными наблюдается удовлетворительное соответствие— отклонение в большинстве случаев не превышает 10—15%, что близко к ошибке эксперимента при таких малых содержаниях аргона. Сравнение опытных и расчетных данных о распределении компонентов на тарелках НК приведено на рис. 29, из которого видно, что опытные точки достаточно хорошо описываются теоретическими линиями ректификации. Аналогичные данные получены для режимов с различным составом продуктов разделения [48], а также для колонн с кольцевыми тарелками диаметром 100, 500 и 800 мм. Хорошее соответствие между действительным и расчетным распределением компонентов было получено лишь при использовании точных данных по равновесию жидкость—пар в тройной системе кислород—аргон—азот. Даже сравни- [c.116]

В книге приведены данные о равновесии жидкость—пар в системе кислород—аргон—азот. Описаны методы расчета процесса ректификации воздуха. Освещены методы и результаты термодинамического и технико-экономического расчета и анализа воздухоразделительных установок. Приведены зависимости между основны.ми параметрами схем разделения воздуха. [c.2]

Влияние аргона на процесс ректификации воздуха особенно сильно зависит от концентрации получаемого кислорода (см. рис. 40 и табл. 20). При Ук1>97- 96%, вследствие значительного содержания аргона на тарелках, концентрационные градиенты в ВК значительно меньше, чем они могли бы быть при ректификации бинарной смеси кислород — азот. Наиболее резкое сокращение концентрационных градиентов происходит на участке от места, которому соответствует точка пересечения рабочих линий, до места ввода смеси в колонну и на нижнем участке исчерпывающей секции колонны, где происходит процесс разделения смеси кислород — аргон. Так, при 1/к1 = 99,5% Ог ЧТТ в ВК при расчете в диаграмме равновесия для тройной смеси в 2,25 раза больше, чем при расчете в диаграмме равновесия для смеси кислород — азот (табл. 20). Поэтому, как уже отмечалось, при г/к1>97 96% для правильного определения числа тарелок в колонне воздух следует рассматривать как тройную смесь кислорода, аргона и азота. [c.135]

В обычной колонне двойной ректификации одновременное получение технически чистых кислорода и азота невозможно вследствие влияния аргона, скапливающегося в верхней колонне и препятствующего процессу разделения кислорода и азота. [c.199]

Основные трудности связаны с распределением общих затрат между продуктами. Эта задача характеризуется тем, что точно известна только одна величина — суммарные затраты, а неизвестных столько, сколько получается используемых продуктов. Пусть, например, при разделении воздуха получают кислород, аргон, чистый азот и отбросный азот. Тогда затраты должны быть распределены между первыми тремя продуктами. [c.313]

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]

Хроматографический метод анализа газов основан па принципе физического разделения газовой смеси, при котором разделяемые компоненты распределяются между двумя фазами одна из фаз представляет собой неподвижный слой сорбента с большой поверхностью, другая—поток газа-иосителя, фильтрующийся через неподвижный слой. В зависимости от типа применяемой неподвижной фазы (насадки) различают газо-адсорбционную и газожидкостную хроматографию. В газо-адсорбционной хроматографии нспользуются твердые вещества, обладающие адсорбционньми свойствами активированный уголь, силикагель, окись алюминия, пористые стекла, молекулярные сита (цеолиты). Газо-адсорбционная хроматография используется для раэделения низкокипящих газов водорода, азота, окиси углерода, кислорода, аргона, метаяа и др. В газо-жидкостной хроматографии используются растворители, нанесенные на инертную ио отношению к газам основу. Разделение газов в этом случае осуществляется благодаря различной растворимости газов в жидкости. Газо-жидкостной хроматографией хорошо разделяются углеводороды. [c.238]

Состав аргонной фракции при изменении соотношений потоков в колонне меняется гораздо больше, чем состав продуктов разделения — кислорода и азота. Изменение состава кислорода в конденсаторе на 0,1% вызывает изменение содержания кислорода во фракции на 0,8—1%, т. е. в 8—10 раз больше. Аналогично изменяется и содержание других компонентов — азота и аргона. Поэтому всякая тенденция к изменению состава пара и жидкости в колонне может быть обнаружена прежде всего по составу аргонной фракции. Работу ректификационной колонны низкого давления кислородно-аргон-ных аппаратов регулируют, как правило, по составу аргонной фракции, а результаты анализов газообразных кислорода и азота используют только в качестве контрольных. [c.334]

Разделение воздуха методом глубокого охлаждения. Атмосферный воздух представляет собой смесь азота, кислорода, аргона и редких газов, не связанных между собой химически. Приближенно можно рассматривать воздух как смесь только азота и кислорода, поскольку аргона и редких газов содержится менее 1% (точный состав атмосферного воздуха см. стр. 21) в этом случае принимают (округленно), что объемное содержание азота в воздухе составляет 79% и кислорода—21%. [c.13]

Активированные угли используют в газо-адсорбционной хроматографии для анализа низкокипящих неорганических газов и легких углеводородов, для разделения водорода, аргона, ксенона, метана, диоксида углерода, углеводородов до С4 в порядке увеличения числа углеродных атомов. Наиболее широкое применение в ГАХ нашли угли сарановые, АГ и СКТ. Перед употреблением активированные угли прокаливают при высокой температуре в токе инертного газа непосредственно в хроматографической колонке. Газ-но-ситель должен быть тщательно очищен от кислорода (кислород окисляет поверхность активированных углей). [c.166]

Гвоздович Т. Н,, Яшин Я. И., Газохроматографическое разделение кислорода и аргона, сб. Газовая хроматография , выи. IX, изд. НИИТЭХИМ, 1969. [c.253]

Отделение кислорода от аргона, азота и метана от криптона также может осуществляться па молекулярных ситах. На рис. XVI. 3 дана хроматограмма разделения кислорода и аргона на молекулярном сите 5А. Аналогичный результат получен Визардом [441 ] п Берри [537]. Мур и Уорд [354, 565] разделили смесь водорода идей- [c.327]

На хорошо активированных молекулярных ситах газы выходят из колонки при комнатной температуре в следующем порядке водород, кислород (аргон), азот, метан, окись углерода при обычных условиях кислород и аргон элюируются совместно. Для их разделения необходимы колонки длиной 4,5-9,0 м. Молекулярные сита необратимо сорбируют двуокись углерода, а также сероводород, двуокись серы, хлористый водород и другие агрессивные газы. Сита 5А используют при повышенных температурах для селективного удаления неразветвпенных парафинов и олефинов из их смеси с разветвленными углеводородами. [c.63]

В больших масштабах азот получают на криогенных воздухоразделительных установках методом ректификации. По ГОСТ 9293-74 азот особой чистоты содержит не менее 99,9996 мол. % основного компонента, а примесей водорода, кислорода, углерода (в пересчете на диоксид углерода) менее 10 мол. % каждого компонента и менее мол. % влаги. Азот высшего качества, выпускаемый за рубежом, содержит от 99,9990 до 99,9996 мол. % основного компонента. Наиболее легко методом ректификации отделяются легкие примеси (водород, гелий, неон). Поэтому обычно азот, получаемый в воздухоразделительньгх установках, уже не требует дополнительной очистки от легких примесей. Из более тяжелых примесей труднее всего отделить кислород, аргон и оксид углерода, но и в этом случае коэффициент разделения превьппает 1,8 (по оксиду углерода при атмосферном давлении), что позволяет получить азот особой чистоты непосредственно в воздухоразделительной установке. Более глубокая очистка может быть достигнута ректификацией в насадочной колонке. [c.914]

Для выбора оптимальных условий разделения и анализа смесей кислорода и азота была поставлена серия опытов. Исследовалась зависимость степени разделения кислорода и азота от температуры, длины колонки, природы и скорости подачи газа-носителя. Температура изменялась в пределах от 20 до 50° С длина колонки изменялась от 2 до 8 ж. В качестве газа-носителя применялись аргон и гелий, скорость подачи их изменялась от 10 до 50 млЫин. Опыты проводились на хроматографе ВНИИнефтехим . Хроматографическая колонка из стекла (внутренний диаметр 4 мм) заполнялась углем марки СКТ зернением 0,25—0,50 мм, отсеянным от пыли и высушенным при температуре 120° С. [c.207]

При вводе пробы в колонку с н-гексадеканом пики воздуха, метана, углекислого газа и сероводорода должны иметь четкое разделение, в случае нечеткого разделения сорбент следует дополнительно aкти в иpoвaть, как указано выше, или заменить. Разделяющая опособность цеолитов проверяется по анализу воздуха, причем необходимо получить не только полное разделение пиков кислорода и азота, но и экспериментально подобрать такой расход газа-носителя, чтобы подсчитанные по хроматограмме количества азота и кислорода, входящего в сумму с аргоном, составляли соответственно 78,0 0,2% и 22,0 0,2%. При недостаточно четком разделении кислорода и азота сорбент следует повторно обработать по п. 3.2. [c.79]

Для разделения низкокипящих газов, таких, как водород, азот, окись азота, кислород, аргон, окпсь углерода, криптон, метан и другие, наиболее целесообразно применять газо-адсорбциоппую хроматографию [1.38, 182, 253, 271, 304, 326, 416, 422, 461, 492, 507]. [c.326]

В результате действия силы тяжести состав воздуха с увеличением высоты должен изменяться в сторону увеличения доли легких составных частей (гелий, водород) по сравнению с тяжелыми (кислород, аргон). Однако этот эффект проявляется только на очень больших высотах вблизи Земли он не может проявляться из-за постоянного перемешивания составных частей атмосферы под влиянием конвекции. Оказалось, что конвекция распространяется на значительно большие высоты, чем предполагали ранее. Как нашел Панет, исследуя пробы стратосферы, полученные при помощи ракет [J. atm. terr. Phys., 1, 49, 1950 Nature, 168, 358, 1951], процентный состав воздуха вплоть до высоты 60 км остается таким же, как и у поверхности Земли. Только на больших высотах заметно вызванное гравитационным разделением изменение соотношения составных частей воздуха. [c.740]

Ряд авторов считает более целесообразным использовать при разделении аргона и кислорода минусовые температуры [63, 66—71]. Разделение этой смеси обычно проводится при температуре твердой углекислоты (— 72°С), хотя в нев оторых случаях удовлетворительное разделение смеси аргон — кислород возможно и при более высоких температурах — 40° С и — 9° С [70, 71]. Для определения аргона в смеси с кислородом разработана также методика, основанная на взаимодействии кислорода с водородом при помощи специального катализатора [57, 68, 72—74]. [c.231]

Продукты разделения воздуха (кислород, аргон, азот) потребителям тра сп,ортируют в газообразном состоянии в стальных баллонах под дав-ление.м 15 МПа. Для наполнения баллонов сжатыми газами в наполни-тель.чых станциях имеются наполнительные рампы, число, размеры, конструкция которых зависят от назначения и условий использования. [c.166]

В таблице приведены коэффициенты разделения изотопов углерода, азота, кислорода, аргона, неона на наиболее эффективных цеолитах NaX, NaA и СаА. Изотопные эффекты на ряде других цеолитов практически совпадают с приведёнными в табл. 6.8.7. Так, при сорбции метана коэффициент разделения на цеолитах NaA и СаА в пределах ошибки эксперимента ( 0,02) совпадает со значением, приведённым в табл. 6.8.7. Изотопные эффекты при сорбции молекулярного азота на цеолитах NaX, СаА (ёмкость 130 Н смЗ N2/r) также одинаковы, в то время как изотопный эффект на селикагеле, имеющего большую ёмкость по газу ( 200 Н см Нз/г) значительно ниже (при 78 К а= 1,008) [29]. [c.270]

Смесь кислород -f- аргон хроматографируют15 на длинной колонке, заполненной молекулярным ситом 5А, или короткой колонке18, термостатированной при —80 °С. Жуховицкий и др.17 использовали в качестве неподвижной фазы кровь, которая селективно удерживает кислород и, тем самым, обеспечивает его отделение от других газов. Янак и Крейчи для разделения смеси кислород + аргон использовали насадку из алюмосиликата, нанеся на него палладий18. На этой насадке кислород соединяется с водородом, образуется вода, что позволяет определить содержание аргона. На палладии Янак разделял и смесь водорода с гелием (водород растворяется в палладии)19. [c.259]

Подготовка к работе и пуск насоса. Рассмотрим порядок подготовки к работе и пуск насоса 21НСГ, которым укомплектованы блок разделения технического аргона (БРА-2) и некоторые типы воздухоразделительных установок. Указанный насос предназначен для перекачивания переохлажденных кислорода, азота и аргона. [c.166]

Процесс ректификации в колонне технического кислорода 15 рассчитываем как процесс разделения бинарной смеси кислород—аргон. Расчет ведем по диаграмме х—у (рис. 202). Уравнение рабочей линии y=xK.flKT — (Kf K/ — [c.246]

Для испарения жидкого кислорода в испарителе аргонной колонны из конденсатора основной колонны отводится газообр1азный азот при давлении 5,5 — 5 ата, который, конденсируясь, отдает свое тепло жидкому кислороду. Образовавшийся жидкий азот дросселируется в верхний конденсатор и кипит при одной атмосфере. Поступающие пары аргона частично конденсируются и в качестве флегмы сте5сают по тарелкам колонны, оставшаяся часть уходит из колонны для дальнейшей переработки. В результате разделения внизу аргонной колонны отводится чистый газообразный кислород, а из верхней части уходят пары с большой концентрацией аргона. [c.313]

В этих условиях особенно важными становятся вопросы создания воздухоразделительных установок с высокими технико-экономическими показателями и наиболее эффективного производства и потребления продуктов разделения воздуха. Первостепенное значение при решении этих задач имеет выбор эффективных схем и, оптимальных технологических и конструктивных пара-I метров воздухоразделительных установок, что базиру- ется на применении совершенных методов расчета и Г анализа и на надежных данных по термодинамическим цсвойствам веществ, в особенности тройной системы кислород—аргон—азот. [c.3]

Абсолютное давление каждого газа, входящего в состав смеси, пропорционально содержанию его в смеси. Если, например, принять, что воздух состоит только из азота и кислорода (аргон относим к азоту), то объемный его состав будет азота 79,1%, кислорода 20,9%. Тогда абсолютное давление азота и кислорода в воздухе (их парциальные давления) соответственно равны азота 0,791 кгс1см и кислорода 0,209 кгс1см . Для разделения воздуха на кислород и азот нужно каждый из этих газэв. сжать от его парциального давления до общего давления смеси. Сумма работ на изотермическое сжатие каждого из входящих в смесь газов от его парциального давления до общего давления смеси и является той наименьшей теоретической работой, которая необходима для разделения газовой смеси на ее составные части. Для воздуха при начальной температуре 20 °С (293 °К) эта наименьшая работа составляет 0,014 квт-ч м (40,4 кдж1м ) воздуха, или 0,067 квт-ч м (241,2 кдж м ) кислорода, при полном извлечении кислорода из воздуха. [c.89]