Разделение воздуха ректификацией

Теоретические основы разделения воздуха ректификацией [c.60]

Линде в 1895 г. построил установку для получения жидкого воздуха, в которой был использован дроссельный эффект и применен про-тивоточный теплообменник, а позже предложил использовать для разделения воздуха ректификацию и дал схему двухколонного воздухоразделительного аппарата. [c.8]

Разделение воздуха ректификацией, расчет 348 Размерность 8 теплосодержания 100 Распада полупериод 221 Растворения теплота (табл.) 447 Растворимость газов (табл.) 466 Расширение и сжатие газов, расчеты 129—133 Реальные газы 54 уравнение состояния 54 Ректификация, расчеты 348 Свободная энергия, изменение в процессе электролиза 251 зависимость от температуры (табл.), 448 [c.394]

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]

Разделение воздуха осуществляют главным образом глубоким охлаждением, сжижением и последующей ректификацией. Готовой продукцией воздухоразделительных установок являются газообразные и жидкие кислород и азот. На установках высокого давления кроме кислорода получают аргон и неоногелиевую смесь. Жидкий кислород представляет собой прозрачную голубоват/ю быстро испаряющуюся при комнатной температуре жидкость. При испарении 1 л жидкого кислорода при 20 °С и нормальном давлении образуется 860 л газообразного кислорода. Горючие газы (водород, ацетилен, метан и др.) образуют с кислородом взрывчатые смеси. Смазочные масла, а также их пары, при соприкосновении с чистым кислородом способны к самовоспламенению со взрывом. [c.121]

Места соединения трубопроводов, штуцера, фланцевые соединения царг, люки являются участками наиболее возможного образования неплотностей. Опасность ректификации обусловлена присутствием в системе больших количеств горючих и взрывоопасных паро- и газожидкостных смесей. Высокие температуры и давления создают возможность воспламенения смесей при соприкосновении с воздухом, образовании неплотностей во фланцевых соединениях, арматуре и др. Диапазон температур при ректификации весьма широк (до 1000 °С при разделении, например, расплавов свинца, цинка и ниже 0°С при разделении воздуха, смесей углеводородных газов). Рабочие давления также колеблются в широких пределах. [c.146]

На описываемом заводе метан подвергают окислительному пиролизу при температуре 1700° кислородом, получаемым путем разделения воздуха на установках Линде. Продукты окислительного пиролиза после компримирования и охлаждения поступают на выделение ацетилена, который направляется далее на переработку в ацетальдегид. Ацетальдегид получают из ацетилена в реакторах, содержащих катализатор — водный раствор сульфата ртути, сульфата железа и металлическую ртуть. Образовавшийся ацетальдегид подвергают неполному гидрированию, продуктом которого является этиловый спирт. Конденсацией спирта с ацетальдегидом получают бутадиен. Гидрогенизация и конденсация проводится в трубках, обогреваемых циркулирующим горячим жидким теплоносителем, нагреваемым в отдельной топке. Бутадиен выделяют из полученной смеси дистилляцией и ректификацией. [c.162]

В книге рассмотрены вопросы производства инертных газов при комплексном разделении воздуха, природных и продувочных газов методами низкотемпературной ректификации н адсорбции. Описаны схемы установок и способы получения аргона, криптона, ксенона, неона и гелия, а также химические и физические методы глубокой очистки этих газов от примесей. Даны основы расчета аппаратов и установок для производства всех инертных газов. [c.183]

Разделение воздуха методом глубокого охлаждения можно осуществлять на установках одно- (рис. 37) или двукратной (рис. 38) ректификации. [c.145]

На установке однократной ректификации (см. рис. 37) подлежащий разделению воздух сжимается в компрессоре до 0,4- [c.145]

Ректификация в аппаратах без укрепляющей части широко распространена в технике разделения газовых смесей. Примером может служить аппарат для разделения воздуха (рис. 12-23). [c.309]

В настоящее время перегонка и ректификация широко распространены в химической технологии и применяются для получения разнообразных продуктов в чистом виде, а также для разделения газовых смесей после их сжижения (разделение воздуха на кислород и азот, разделение углеводородных газов и др.). Однако при разделении чувствительных к повышенным температурам веществ, при извлечении ценных продуктов или вредных примесей из сильно разбавленных растворов, разделении смесей близкокипящих компонентов в ряде случаев может оказаться более целесообразным применение экстракции (глава 18). [c.658]

Наиболее распространена ректификация воздуха для разделения его на кис- лород и азот. При разделении воздуха применяют аппараты одинарной и двойной ректификации. [c.690]

В промышленности разделение воздуха с целью получения кислорода, азота и аргона осуществляется путем сжижения его с последующей низкотемпературной ректификацией. Изучается также возможность разделения воздуха методом абсорбции на цеолитах и диффузионным методом, основанном на различной скорости диффузии газов через полупроницаемые мембраны. [c.229]

Таким образом, в процессе разделения воздуха на кислород и азот можно выделить две стадии стадию глубокого охлаждения и стадию ректификации, каждая из которых подчиняется своим закономерностям. [c.230]

Ректификация жидкого воздуха. Разделение воздуха сопровождается уменьшением энтропии и поэтому требует затраты внешней работы. Для равновесного обратимого процесса она равна [c.231]

Процесс ректификации воздушной смеси принципиально не отличается от процесса ректификации других жидких смесей при высоких температурах (см. раздел третий, гл. П). Однако он осуществляется при температурах, значительно более низких, чем температура окружающей среды кроме того, продукты разделения чаще получают в газообразном виде. Для разделения воздуха применяют разделительные колонны однократной и двукратной ректификации. [c.426]

Отметим специфические особенности устройства разделительных аппаратов для газовых смесей на примере ректификации жидкого воздуха, получаемого методами глубокого охлаждения (см. главу XV). Разделение воздуха осуществляют в одноколонных разделительных аппаратах, или в аппаратах одинарной ректификации, ив двухколонных аппаратах, или в аппаратах двойной ректификации. [c.517]

Рис. ХП-37. Установка двойной ректификации для разделения воздуха

В настоящее время азот 99,95% чистоты получают из воздуха в сложных установках, в которых сочетаются процессы сжижения и последующей ректификации жидкости на азот и кислород. Начальное давление достигает лишь 7 атм. Двуокись углерода поглощается 12%-ным раствором едкого натра. Водяные пары отделяются вымораживанием в холодильных установках, Около 20% воздуха подвергается сжатию до 120—200 атм. В ректификационном аппарате, составляющем последнюю ступень сложного разделительного агрегата, происходит разделение воздуха на азот и кислород. Последний может быть получен высокой чистоты—до 99% Оа- [c.514]

Задача курса хроматографического анализа — ознакомить студентов с физико-химическими основами и применением одного из наиболее эффективных и широко использующихся в различных областях науки и техники методов разделения близких по химическим свойствам веществ — соединений благородных металлов, редкоземельных элементов, синтетических и природных органических соединений и т. п. Хроматографическими методами анализируют промышленные продукты, растительные материалы, лекарственные препараты, контролируют химический состав окружающей среды (воздуха, природных вод, почв), а также решают многие другие аналитические задачи. Благодаря своей простоте и высокой эффективности хроматографические методы часто применяют взамен известных классических методов разделения (осаждения, ректификации и др.). [c.3]

При разделении воздуха часть процесса ожижения, протекающего в отделителе жидкости и дросселе (показанная штриховой линией), осуществляется совместно с процессом ректификации. Сжатый воздух после теплообменника (точка 3 ) поступает на дросселирование через змеевик, расположенный в испарителе ректификационной колонны. В змеевике сжатый воздух дополнительно охлаждается и ожижается, так как температура его кипения выше температуры в испарителе, где давление над жидкостью лишь немного превышает атмосферное (на значение сопротивления теплообменника потокам, выходящим из колонны). Полученный жидкий воздух (точка 3) дросселируется до давления в колонне (точка 4) и в качестве разделяемой смеси и флегмы подается на верхнюю тарелку колонны. Таким образом, змеевик служит как бы продолжением теплообменника. Тепло испарения Qy передается жидкости в нижней части колонны от воздуха, который за счет этого ожижается. Испаритель, следовательно, играет и роль конденсатора для флегмы. [c.243]

Разделительный аппарат двойной р е к т и ф и к а ц и и. На рис. 527 приведена схема двухколонного разделительного аппарата двойной ректификации для разделения воздуха на кислород и азот и получения газообразного кислорода. Сжатый и охлажденный до состояния насыщения или даже частично сжиженный воздух поступает через трубку в змеевик 6, где конденсируется. Тепло от воздуха отнимается жидкостью, испаряющейся в испарителе 7. Сжиженный воздух из змеевика проходит через расширительный вентиль 5 и поступает в первую (нижнюю) ректификационную колонну Л. В колонне он ст кает по тарелкам вниз и соприкасается с парами, образующимися в испарителе 7, обогащаясь при этом кислородом. Попадая в конце концов в испаритель в виде жидкости, обогащенной кислородом до содержания 40—60% Оз, он частично испаряется вследствие теплообмена с воздухом, проходящим через змеевик 6. Образовавшиеся пары поднимаются вверх, промываются [c.760]

Выше было показано, что п> тем однократной конденсации нельзя достичь полного разделения воздуха с получением до статочно чистых азота и кислорода. Поэтому в технике применяют процесс многократного испарения и конденсации процесс ректификации, при котором пары постепенно обогащаются легкокипящим компонентом — азотом, а жидкость — кислородом. [c.65]

На рис. ХУ1-14 показана принципиальная схема установки для разделения воздуха с целью получения технического кислорода 98% О а). Здесь 95% исходного воздуха сжимается в турбокомпрессоре до давления 0,6—0,65 МПа и после охлаждения в регенераторах / и 2 до температуры насыщения направляется в нижнюю колонну аппарата двойной ректификации 3. Остальные 5% исходного воздуха сжимаются в поршневом компрессоре до 12—15 МПа, последовательно охлаждаются в предварительных теплообменниках (на схеме не показаны), в теплообменниках 4 и 5, и после дросселирования (6) также поступают при температуре насыщения в нижнюю колонну. Теплообменник 5 охлаждается азотом, отбираемым под крышкой конденсатора 7. Уходящий отсюда азот расширяется в турбодетандере 8, частично уходит на охлаждение [c.753]

Количество жидкости, вводимой в ректификатор 6, превышает оптимальное для проведения процесса разделения поэтому ректификацию проводят при подводе теплоты извне. Для этого часть сжатого воздуха после-теплообменника 3 подается в рубашку (или змеевик) [c.209]

Однако применение многоимпульсных регуляторов в системах регулирования, подобных рассмотренной выше, не позволяет в некоторых ректификационных установках (колонны разделения воздуха методом глубокого охлаждения, ректификации бензола и др.) устранить влияние внутренних связей между контурами регулирования, приводящие к возникновению колебательного режима. [c.157]

Представляется также перспективным применение низкотемпературной ректификации молекулярного кислорода для начального концентрирования изотопа При осуществлении этого процесса в дополнительной колонне промышленных установок для разделения воздуха энергетические затраты сводятся к минимуму. [c.202]

Низкотемпературную ректификацию кислорода, как уже отмечалось выше, целесообразно увязывать с процессом разделения воздуха. При разделении воздуха в смеси с кислородом остаются азот, аргон, криптон, ксенон и другие газы. Наиболее трудноотделимой примесью к кислороду является аргон, который [c.203]

Разделение воздуха на составные части производится методом ректификации жидкого воздуха и основано на различии температур кипения отдельных газов, входящих в состав воздуха. Сложной частью этого процесса является превращение воздуха в жидкое состояние. [c.226]

К комплексам с рекуперацией тепла условно отнесем все ректификационные комплексы, в которых снижение энергозатрат на разделение достигается в результате теплообмена между потоками и подвода тепла и холода на промежуточных изотермах (между изотермами верха и низа колонны). Такие комплексы могут включать одну или несколько ректификационных колонн. К ним относятся комплексы с тепловым насосом, с промежуточным подводом холода и тепла, с несколькими вводами сырья при различных температурах и составах равновесных фаз и комплексы с теплообменом между конденсирующимися и испаряющимися потоками различных ректификационных колонн. Возможны и некоторые другие ректификационные комплексы, относящиеся к этому же типу, например, конденсационно-испарительный комплекс, разрезная колонна [44], колонны двукратной и ступенчатой ректификации с двумя и более уровнями давления и с теплообменом между конденсирующимися и испаряющимися потоками, используемые, например, при разделении воздуха [106]. [c.194]

В настоящее время в промышленных газоразделительных установках наиболее распространен процесс адиабатической, ректификации, протекающий в условиях подвода тепла и холода только к концам колонны. Ректификация является основным технологическим процессом в таких крупнотоннажных производствах, как разделение газов пиролиза, разделение воздуха и т. д. [c.247]

Разделение воздуха, сбор водорода, синтез аммиака, ректификация спирта Реакция гликоля, линейная реакция полиэтилена, ректификация легких, углеводородов [c.287]

Традиционно кислород и азот получают методами низкотемпературной ректификации воздуха — криогенным способом и адсорбционным. Оба этих метода, кроме достоинств, имеют и недостатки сложность и громоздкость аппаратуры, необходимость применения низких температур (криогенный), регенерации адсорбента, истираиие его и т. д. Кроме того, для многих областей применения кислорода и азота их концентрации в обогащенном потоке и произ1водительность установок могут оказаться недостаточными. В отличие от традиционных мембранные газоразделительные установки — компактные, модульные, простые в эксплуатации и надежные— весьма перспективны. Причем стоимость кислорода (и азота) при мембранном разделении воздуха может быть значительно более низкой, чем при криогенном или адсорбционном, особенно при небольших производительностях — менее 20 т/сут. (в пересчете на чистый кислород) [71, 72]. [c.305]

Для разделения воздуха на составные компоненты применяют аппараты однократной и двукратной ректификации. При однократной ректификации нельзя получить азот с содержанием кислорода менее 7% об. Поэтому для более полного разделения воздуха используют аппараты двукратной ректификации, позволяющие получить чистый азот с содержанием N2 не менее 99,998% об. Схема аппарата двукратной ректификации приведена на рис. 9.22. Аппарат состоит из верхней колонны 1, нижней колонны 2 и испарителя 3. Нижняя колонна служит для предварительного разделения воздуха на азот и воздушнокислородную смесь. В ней поддерживается давление около 0,6 МПа. В верхней колонне происходит окончательное разделение [c.234]

В установке применены регенераторы /, 2 новой конструкции с насыпной каменной базальтовой насадкой и встроенными змеевиками для получения чистого азота и технического кислорода. Для того чтобы регенераторы не замерзали, часть охлажденного воздуха выводится из средней части регенераторов в дальнейшем этот воздух доохлаждается и очищается от углекислоты в предвымораживателях. 9 и вымораживателях 4. Разделение воздуха происходит в колоннах 9, 10 аппарата двукратной ректификации. [c.431]

Принципиально возможный способ повышения степени чистоты азота и увеличения выхода кислорода при разделении Ьоздуха заключается в питании ректификационной колонны исходной смесью, более богатой азотом, чем обычный воздух. Этот принцип используется в установках двойной ректификации для разделения воздуха. [c.518]

Полного разделения воздуха на кислород и азот можно достичь лишь ректификацией. Коренное отличие ректификации сжиженных газов от ректификации обычных жидкостей заключается в том, что в первом случае процесс проводится при очень низких температурах и, кроме того, продукты ректификации целиком или в большей части получаются в виде газов. Несмотря на это, закономерности процесса ректификации сжиженных газов в точности соответствуют тем закономерностям, которые бьшн рассмотрены в главе XII. Поэтому методика расчета ректификационных колонн, разработанная применительно к перегонке жидкостей, целиком применима и к ректификации сжиженных газов. [c.759]

С ростом промышленного производства ректификация получала все белее широкое распространение, особенно в технологии органических продуктов. Мощное развитие процесса ректификации связано с нефтеперерабатывающей промышленностыр. Постепенно ректификация завоевывала новые области применения. Она явилась основным промышленным методой разделения воздуха на кислород, азот и инертные газы,а также разделения и очистки других сжиженных газев. В последнее время ректификация успешно используется при разделении некоторых стабильных изотопов, для аналитических целей и в ряде других специальных областей. [c.62]

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]

Для термодинамического усовершенствования ректификации большое значение имеет разработка модели такого рёктифика-ционного процесса, работа разделения которого равна термодинамически минимальной. Впервые такую модель предложил Хаузен °2 для разделения воздуха на чистые кислород и азот. В этой модели к каждой ступени разделения с помощью идеального теплового насоса подводится бесконечно малое количество тепла или холода. Рабочим телом насоса является инертный газ (азот), испаряющийся или конденсирующийся на каждой тарелке при соответствующих давлении и тeмпepaтype . [c.172]

Аргон (Аг) при нормальных условиях одноатомный инертный газ без запаха, цвета и вкуса. Впервые выделен в 1894 г. английскими учеными Рэлеем и Рамзаем из атмосферного азота. В природе аргон встречается только в свободном виде. Его концентрация в воздухе 0,93 % (объемн.), В промышленности аргон получают в процессе разделения воздуха на азот и кислород прн глубоком охлаждении. От примесей азота аргон очищают дополнительной ректификацией, а от прнмесей кислорода-химическими методами. Аргон может быть также получен как побочный продукт из продувочных газов колонны синтеза аммиака. Химический состав газообразного н жидкого аргона для использования в металлургических процессах, а также правила его поставки, приемки, анализа н хранения определяются ГОСТ 10157—79, [c.535]