Концентрация аргона а тарелках

В аппаратах двухкратной ректификации основное количество аргона накапливается на тарелках верхней колонны, расположенных несколько ниже места ввода обогащенной кислородом жидкости из" куба нижней колонны. Распределение аргона по тарелкам верхней колонны зависит от типа аппарата и условий его работы. На рис. 142 показано распределение концентраций (объемные доли %) кислорода, аргона и азота в паре над тарелками ректификационной колонны. Для различных аппаратов эти кривые могут несколько изменяться, но характер зависимости сохраняется. Концентрация аргона в паре увеличивается по мере удаления от конденсатора и достигает максимума на уровне между 18 и 22 тарелками. Затем концентрация аргона постепенно снижается до десятых долей продукта. Концентрация кислорода быстро увеличивается по мере приближения к конденсатору. В месте максимальной концентрации [c.165]

После перехода от укрепляющей секции колонны к исчерпывающей содержание аргона на тарелках вначале возрастает (для этого участка колонны кривые равновесия в диаграмме Л 2—У2 расположены левее рабочей линии). После достижения максимума содержание аргона на тарелках уменьшается до концентрации аргона в получаемом кислороде. [c.131]

Увеличивать число тарелок против теоретических приходится потому, что воздух содержит третий компонент—аргон, температура конденсации которого (—185,8 °С) лежит между температурами конденсации кислорода и азота. Вследствие этого аргон собирается в основном на тарелках, расположенных в средней части колонны. При получении одного из продуктов высокой концентрации, аргон в большем количестве примешивается к отходящему продукту низкой концентрации при получении чистого кислорода—к отбросному азоту, а при выработке чистого азота—к отбросному кислороду, в котором тогда содержится до 4,3% аргона. Поэтому при расчете процесса ректификации воздуха как бинарной смеси приходится для компенсации влияния аргона увеличивать число тарелок в колонне, принимая для них пониженные значения коэффициента т т.ср.- [c.101]

На рис. 7-5 показан характер распределения концентраций кислорода, аргона и азота в паре над тарелками колонны 1 киС лородно-аргонного аппарата [60], показанной на рис. 7-4. Чтобы удобнее было рассматривать и малые концентрации, график дан в полулогарифмических координатах. Как видно из рис. 7-5. концентрация аргона в паре увеличивается по мере удаления от конденсатора и достигает максимума на уровне между 18 и 22 тарелками (6—12% Аг в зависимости от типа аппарата). Затем [c.376]

Чтобы избежать нарушения режима работы тарелок и зависания жидкости в колонне в местах отбора паровой фракции и слива жидкости расстояние между соответствующими тарелками увеличивают. При монтаже аргонной колонны очень важно установить отбор фракции точно на той тарелке, которая соответствует оптимальным концентрациям аргона и азота (рис. 7-5). Отклонение от места требуемого отбора вверх даже на 1—2 та- [c.381]

На фиг. 2.7 изображена воздухоразделительная колонна с дополнительной колонной для концентрации аргона. Из основной колонны на уровне, соответствующем максимальной концентрации аргона, газ отводится в аргонную колонну, где происходит выделение аргона. Смесь кислорода и азота из аргонной колонны возвращается на соответствующую тарелку основной колонны. В такой установке, по имеющимся данным, можно выделить 50% ар-гона, содержащегося в атмосферном воздухе, Получаемая смесь [c.99]

В соответствии с этим имеется мало перспектив осуществить разделение изотопов методом ректификации при температуре выше температуры сжижения воздуха. Кун с сотрудниками [35] всо же смог показать, применяя аппарат с большим числом теоре-Т1[ческих тарелок, что конечное различие в давлениях паров компонентов существует и вблизи комнатных температур. Клузиус II Мейер [34] ежесуточно обогащали посредством низкотемпературной ректификации на колонке со 130 теоретическими тарелками 15 л аргона до концентрации 0,6% (вместо 0,307% в природном аргоне). Для этого они применили насадочную колонку, изготовленную из латунной трубки высотой "Ь м с внутренним диаметром 12 мм. Насадка состояла из спиралей 2x2. мж из нержавеющей стальной проволоки. Испаритель (объем 250 мл) оригинальной конструкции и конденсатор, охлаждаемый жидким азотом, показаны на рис. 159. [c.247]

Рассмотренные методы расчета в у—х- и г—л-диаграммах являются достаточно простыми, если принять, что воздух представляет собой бинарную смесь. Расчет ректификации в у—л -диаграмме, как уже отмечалось, отличается наглядностью, позволяющей следить за изменением концентрации в жидкости и паре от тарелки к тарелке. Расчет в г—х-диа-грамме позволяет определять тепловые нагрузки в конденсаторах. При переходе от числа теоретических тарелок к числу действительных тарелок приходится задаваться так называемым усредненным к. п. д. (коэффициентом обогащения) тарелки. Действительное число тарелок в 2,5— 3 раза больше, чем по расчету. Коэффициент обогащения (к. п. д.) меняется от тарелки к тарелке. В концентрационной секции влияние аргона невелико и усредненный к. п. д. можно принять от 0,5—0,6. В отгонной секции влияние аргона значительно, усредненный к. п. д. значительно ниже и колеблется в пределах 0,3—0,4 в зависимости от конструкции тарелки, принятых скоростей и расстояний между тарелками. [c.267]

Метод, основанный на поиске тарелки питания, особенно целесообразно использовать при расчете многосекционных воздухоразделительных колонн установок с извлечением аргона. При этом наилучшим является комбинированный метод — расчет секций, примыкающих к месту отбора бокового потока (аргонной фракции), производить от этого места вверх и вниз по колонне, а расчет остальных секций — во встречных направлениях (см. ниже). Расчет таких колонн в одном направлении [32, 61] не только требует большого числа итераций, но и связан со значительными трудностями подбора концентраций промежуточных фракций, которые в этом случае не могут быть заданы, а должны определяться в процессе расчета ректификации. [c.94]

В гл. III рассмотрены методы термодинамического расчета процесса ректификации смеси кислород—аргон—азот, основанные на понятии теоретической тарелки. Как известно, эта модель не удовлетворяет действительному процессу на тарелках — на реальных тарелках не достигается равновесия между жидкостью и паром, имеется градиент концентраций жидкости, потоки жидкости и пара распределяются неравномерно 2, 5, 15, 27, 52, 53, 55, 69, 71]. Изучению гидродинамики и массопередачи при ректификации, в том числе в ВРК [15], в последние годы уделяется большое внимание. Однако составление математической модели процесса, которая бы учитывала в достаточной степени все факторы, действующие на реальной тарелке при ректификации многокомпонентных смесей, является весьма сложной задачей. При ректификации воздуха решение этой задачи встречает дополнительные трудности вследствие работы колонны в условиях пульсаций от переключения регенераторов. [c.104]

Как показывают расчеты, при Т1г = 0,8 линия ректификации смеси кислород—аргон—азот практически не отличается от теоретической, соответствующей =1. При т1,- = 0,5 связанное с отклонением линии ректификации от теоретической изменение разности равновесных и рабочих концентраций в диаграмме х—у для кислорода составляет не более 0,2 мол. %. Необходимо при этом отметить, что для хорошо сконструированных тарелок воздухоразделительных колонн щ заметно больше 0,5. Расчет по теоретическим тарелкам приводит к несколько большему накоплению аргона, т. е. к несколько меньшим движущим силам в диаграмме х—у для кислорода, что дает некоторый запас при проектировании. [c.110]

Экспериментальные данные для всей области концентраций смеси кислород—аргон—азот были получены на стенде с лабораторной колонной, на тарелках которой достигалось полное перемешивание жидкости [34]. Колонна диаметром 52 мм состояла нз десяти ситчатых тарелок с сегментными переливами. Расстояние между тарелками 120 мм. Хладагентом служил жидкий азот (или жидкий кислород), подаваемый в конденсатор. Тепло в куб колонны подводилось от электроподогревателя. Опыты проводили при давлении 125—160 кПа в режиме полного орошения. [c.111]

В режиме однократной ректификации (рис. 32) азотная флегма из нижней колонны не отбиралась, кубовая жидкость (по составу равная воздуху) поступала на верхнюю тарелку ВК. Содержание кислорода на верхних тарелках практически не изменялось. Для проверочного расчета процесса ректификации от верхнего сечения колонны потребовалось бы измерить концентрацию отходящего азота, содержащего 7,4% Оз, с точностью порядка 0,001 мол. % Ог, что не могло быть обеспечено существующими приборами. Поэтому расчет производился от измеренного на 38-й тарелке состава пара вверх и вниз по колонне. Малое изменение концентраций на верхних тарелках и большое содержание аргона (до 40%) в режиме однократной ректификации [c.119]

При расчете ВРК за один из псевдокомпонентов целесообразно принять кислород, а за другой — азот плюс аргон. Содержание кислорода монотонно изменяется по высоте колонны, а при эксплуатации установок в продуктах разделения преимущественно определяют содержание этого компонента. При анализе смесей на тарелках колонны также технически проще определить содержание кислорода, чем других компонентов. Поэтому и эффективность работы тарелок целесообразно оценивать по степени изменения концентрации кислорода. [c.121]

При низкой концентрации получаемого кислорода №1 97- 96%, вследствие наличия в нем заметных примесей азота и быстрою увеличения содержания последнего на тарелках, в ВК не происходит значительного накопления аргона (см. рис. 38). [c.134]

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]

На рис. 215 показан характер распределения концентраций кислорода, аргона и азота в паре над тарелками колонны 1 кислородно-аргонного аппарата [57], показанной на рис. 214. В зависимости от вида аппарата эти кривые могут несколько изменяться, но характер зависимости сохраняется. Чтобы удобнее было рассматривать и малые [c.331]

Рис. 94. Концентрация кислорода, аргона и азота в парах на тарелках

Содержание кислорода в сыром аргоне повышается при увеличении производительности аргонной колонны, причем этому предшествует возрастание концентрации кислорода на тарелках аргонной колонны. Поэтому производительность аргонной колонны регулируется по изменению содержания кислорода па контрольной 52-й тарелке. Заданная концентрация кислорода в сыром аргоне поддерживается также с помощью каскадного регулятора. При этом стабилизирующий регулятор обеспечивает постоянный отбор сырого аргона, а корректирующий регулятор изменяет задание в зависимости от содержания кислорода в жидкости на контрольной тарелке. [c.686]

Изменение концентрации пара на 13-й тарелке в режиме без извлечения аргона заметно меньше, чем в режиме с извлечением аргона (см. фиг. 7, кривые 4 и 5). Как можно судить по всем показателям, колебания потоков в колонне от периодического закрытия азотного клапана сильнее влияют на процесс разделения в режимах с извлечением аргона, чем в режимах без извлечения аргона. Основные причины этого следующие [c.66]

Для иллюстрации этого положения приведены графики на рис. 7. Как видно из этих графиков, концентрационные напоры на тарелках колонн при получении технологического кислорода мало изменяются под влиянием аргона. Это обстоятельство позволяет сделать следующий вывод при получении технологического кислорода с концентрацией около 96% воздух без большой погрешности для расчетов может рассматриваться как бинарная смесь, а значительное в этих случаях флегмовое число может быть даже понижено для повышения экономичности процесса ректификации при получении кислорода с концентрацией более 96% и особенно технического кислорода совершенно необходимо при расчетах учитывать влияние аргона, т. е. рассматривать воздух как тройную смесь кислород— аргон—азот. [c.25]

При определенном числе тарелок в верхней колонне и работе на режиме получения аргона следует вводить кубовую жидкость в сечение с максимальным (а не минимальным, как у колонн без отбора фракции) содержанием аргона. Это сечение, соответствующее верхней зоне накопления аргона (см. рис. 10), находится примерно там, где концентрация жидкости по кислороду на тарелках равна или лишь несколько выше концентрации вводимой кубовой жидкости. [c.33]

Уменьшение концентрационных напоров по кислороду в этом случае (в средних сечениях колонны) вызовет возрастание концентрационных напоров по аргону и, следовательно, большее накопление его на тарелках отгонной части. По этой же причине всегда больше накопление аргона в установках газообразного кислорода (при прочих равных условиях), а также в установках жидкого кислорода, у которых предусмотрен отбор некоторой части газообразного кислорода. Отбор газообразного кислорода несколько снижает концентрационные напоры его в колонне и, следовательно, уменьшает содержание кислорода в отбираемой аргонной фракции и отходящем азоте. Примерно такой же эффект дает и понижение концентрации получаемого кислорода (в допустимых пределах). [c.33]

В нашем случае концентрация получаемого кислорода была в среднем равна 99,3%, в отходящем азоте содержалось примерно 0,3% Аг и 0,6% Ог. Состав газообразной аргонной фракции на тарелке /9 — 85% Ог, 13% Аг и около 2% N2 на [c.34]

На рис. 177 показано распределение аргона, кислорода и азота на тарелках верхней колонны установки КжАжААрж-6 (см. рис. 129). Концентрация аргона в паре увеличивается по мере удаления от конденсатора и достигает максимума (10. .. 12 %) на уровне между 31-й и 32-й тарелками. Концентрация кислорода в паре в этой части колонны 87,5. .. 89,5 %, азота — 0,4. .. 0,6 %. Расчет процесса ректификации в этом случае следует вести по диаграммам тройной смеси кислород—аргон—азот. В расчетах колонн двукратной ректификации с отбором аргонной фракции необходимо принимать во внимание факторы, влияющие на распределение компонентов по высоте колонны н связанные с количеством и качеством получаемого аргона, азота и кислорода. [c.211]

Из графика видно, что наибольшая концентрация аргона в жидкости, стекающей по тарелкам разделительного атпа рата, составляет 9,5— 11%, а наибольшая концентрация аргона в парах И — 13,5%.В жидкости и парах, наиболее богатых аргоном, концентрация кислорода составляет соответственно 84 — 90% и 80 — 87,5%. [c.312]

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]

Чтобы избежать нарушения режима работы тарелок и зависания жидкости в колонне, в местах отбора паровой фракции и слива жидкости, расстояние между соответствующими тарелками увеличивают. При монтаже аргонной колонны очень важно установить место отбора фракции, т. е. оно точно должно быть на той тарелке, которая соответствует аптималыным концентрациям аргона и азота (рис.215).Отклонение от места требуемого отбора вверх даже на одну-две тарелки может привести к увеличению количества азота в сыром аргоне. Отклонение вниз приводит к увеличению количества кислорода в сыром аргоне и уменьшению коэффициента извлечения. [c.334]

Аргонная фракция в газообразном состоянии отбирается с 19-й тарелки в виде насыщенных паров. В месте отбора аргонной фракции концентрация аргона составляет 15%, остальные 85% смеси составляет кислород с весьма незначительной примесью азота. Флегма в аргонной колонне 10 образуется при конденсации шаров в конденсаторе в Количестве, достаточном для получения сырого аргова, концентрацией 90—95% аргона. Коэффициент извлечения артона в этой колонне оч0нъ высокий 0,9, т. е. в 3 раза превосходит таковой в установках Линде. [c.310]

На tpn . 4- 107 показано изменение концентрации laprona на тарелках верк-ней колонны ниже и выше отбора аргонной фракции. [c.293]

Соотношения между концентрационными напорами на тарелках, а следовательно, между ЧТТ, получаемыми при рассмотрении процесса ректификации воздуха как тройной и как бинарной смеси, зависят от концентраций продуктов разделения и флегмовых чисел в колонне и могут изменяться в широких пределах. Соотношение между ЧТТ увеличивается по мере повышения содержания аргона на тарелках и уменьшения флегмовых чисел в колонне. При флегмовых числах, близких к минимальным для процесса ректификации тронной смеси, указанное соотношение очень сильно возрастает, а при малых содержаниях аргона на тарелках оно приближается к единице. [c.135]

При получении кислорода, содержащего менее -- 96% Ог, концентрационные градиенты в ВК на всех участках и ЧТТ мало зависят от того, рассматривается воздух как тройная или как бинарная смесь (рис. 40 и табл. 20). Оптихмальное содержание кислорода на тарелке питания весьма близко к концентрации кубовой л<идкости после дросселирования. Псевдобинарная кривая большей частью практически совпадает с равновесной кривой для бинарной смеси кислород — азот. Поэтому при г/к1<9б% Ог влияние аргона на процесс [c.135]

Рис. 4.51. Концентрация кислорода, аргона и азота в парах на тарелках верхней ректификационной колонны кислородно-аргонного аппарата (поданным И. П. Ишкнна).

Как видно из графика, при данных условиях и вводе кубовой жидкости на тарелку 32 в концентрационной части колонны накопление аргона было незначительным. Ниже ввода кубовой жидкости наблюдается резкое снижение содержания азота в смеси и соответственное повышение концентрации кислорода. Кроме того, происходит существенное накопление аргона, зависящее от числа тарелок и флегмовых отношений в колонне, концентрации кислорода и азота и количества выводимой фракции. Учитывая особенности дальнейшей переработки аргонной фракции и требования, предъявляемые к техническому и чистому аргону, можно утверждать, что, несмотря на более высокое содержание аргона на тарелке ]9, целесообразнее [c.34]