Определение аргонной колонны

РАСЧЕТ АРГОННОЙ КОЛОННЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ИДЕАЛЬНЫХ ТАРЕЛОК [c.318]

На рис. 5-22 показано определение числа идеальных тарелок в аргонной колонне для получения сырого аргона с концентрацией 85% Аг [c.318]

Расчет аргонной колонны. Определение числа идеальных тарелок. [c.319]

Определение положения полюсов и потоков в верхней и аргонной колоннах [c.25]

Нанесение рабочих линий в определение числа теоретических тарелок в аргонной колонне производим в диаграмме равновесия тройной смеси для р = 1,36 ата, состоящей из диаграмм х — у для аргона и для азота (фиг. 4). [c.30]

При расчете процесса ректификации в верхней колонне воздухоразделительной установки с извлечением аргона [10] определяют числа теоретических тарелок для всей колонны с одной стороны, начиная с самого верхнего сечения. Отбор аргонной фракции предусматривают с того сечения верхней колонны, где полученное в результате такого расчета ректификации содержание азота в парах равно ранее определенному из расчета аргонной колонны содержанию азота в газообразной фракции. [c.35]

В настоящем расчете поэтому были вначале выбраны близкие к оптимальны.м содержание кислорода в аргонной фракции и флегмовое число в аргонной колонне затем из расчета аргонной колонны найдено содержание азота в аргонной фракции. При определении числа теоретических тарелок в верхней колонне подбирают такие условия, которые бы обеспечивали получение уже известного состава аргонной фракции. [c.35]

Для определения коэффициента извлечения аргона из воздуха, состава сырого аргона, состава аргонной фракции, числа теоретических тарелок в основной и аргонной колоннах, а также других параметров, необходимых при проектировании воздухоразделительных установок низкого давления с получением аргона, были проведены соответствующие расчеты процесса ректификации с использованием диаграммы равновесия для тройной смеси кислород — аргон — азот 1], [2]. Однако так как расчетным путем не могли быть в полной мере учтены все особенности работы установок, процесс получения аргона применительно к установкам низкого давления был подвергнут экспериментальному исследованию на стендовой установке. [c.47]

Замеренное количество аргонной фракции во второй серии опытов составляло 0,12—0,13 м /м п. в. Эта величина согласуется с величиной, определенной из уравнения материального баланса аргонной колонны, а также с величиной, определенной из уравнения теплового баланса конденсатора аргонной колонны, с учетом потерь холода в окружающую среду. [c.60]

Для исследования фазового равновесия системы кислород— аргон авторы применили так называемый лейденский метод, в основе которого лежит измерение температуры и давления в конце конденсации смеси определенного состава. Состав равновесного пара вычисляется затем аналитически. В результате исследований были построены диаграммы Т—х—t/ для трех давлений 1,0 1,43 и 2,0 ата и составлены таблицы равновесных фаз для трех изотерм 87 90 и 95° К. Эти данные, несмотря на имевшие место погрешности (возможное наличие примеси азота в смеси, а также применение по отношению к паровой фазе зависимостей идеального газа) и сравнительно узкий диапазон давлений, до последнего времени служили основой при расчете аргонных колонн. [c.16]

Кроме того, была установлена зависимость между содержанием кислорода в отходящем азоте и обогащением аргона было показано также, что накопление аргона в определенной зоне колонны однократной ректификации принципиально тем больше, чем ближе состав дистиллята — отходящего газа (правда, до известного предела) к составу пара, равновесного жидкому воздуху. При этом, если концентрация отходящего азота по кислороду равна 6,15% О2 (по Гаузену — равновесие), то содержание аргона в дистилляте равно 0,42%, содержание аргона в кислороде — около 3,6%, а накопление аргона в соответствующих сечениях колонны — максимальное (теоретически процесс направляется в сторону чистого аргона). Поскольку непрерывное обогащение фаз по мере движения вниз по колонне возможно лишь при определенном концентрационном напоре, состав дистиллята должен отличаться от состава пара, равновесного жидкому воздуху. Поэтому в действительно работающей колонне однократной ректификации с конечным числом тарелок трудно добиться снижения содержания кислорода в отходящем газе менее 8—9%. [c.26]

Изучение и определение условий и пределов ректификации в аргонной колонне с целью получения дистиллята, содержащего минимальное количество кислорода. [c.139]

Для определения содержания азота в сыром аргоне, полученном по схеме 3, необходимо знать содержание азота в жидкости, возвращаемой в верхнюю колонну воздухоразделительного аппарата. На основании термодинамического расчета, в котором была использована диаграмма фазового равновесия тройной смеси аргон — азот — кислород, содержание азота в жидкости, возвращаемой из аргонной колонны в верхнюю колонну, составляет 0,2%. Тогда на основании материального баланса аргонной колонны находим, что в сыром аргоне будет содержаться 9,1% азота. [c.150]

Поскольку разность между теплотами испарения кислорода и аргона невелика, а содержание N3 обычно не превышает 15—20%, определение числа тарелок в аргонной колонне может производиться без учета изменения тепл от испарения смесей по высоте колонны. [c.249]

Процесс ректификации в верхней колонне варианта с получением аргона рассчитывается после определения потоков в аргонной колонне. Число тарелок секции I верхней колонны отсчитывается с верхнего сечения колонны (сверху вниз по колонне), а в секции III с сечения отбора фракции (снизу вверх по колонне). При этом в области малых содержаний азота графический расчет проводят в диаграммах х—у для аргона и азота [50]. Расчет на вычислительных машинах изложен в работе [4 ]. Полученные в результате расчета [c.238]

Рис. 5-22. Определение числа идеальных тарелок в аргонной колонне для получения сырого api она с высокой концентрацией аргона.

Впервые обстоятельное теоретическое исследование влияния аргона на ректификацию воздуха в аппарате, из которого не отбирается аргонная фракция, выполнил Гаузен [3], показавший, что накопление аргона в определенной зоне колонны происходит тем в большей степени, чем ближе состав дистиллята к равновесному орошающей жидкости (флегмы). [c.104]

Так, по расчетным данным для проектируемой установки БР-1К-Ар [13], перерабатывающей 65 500 ж7ч воздуха, степень извлечения аргона (с сырым аргоном) составляет 0,23, что соответствует получению 95 м /ч чистого аргона. Парообразную аргонную фракцию предполагается отбирать с 15-й (считая снизу) тарелки колонны низкого давления воздухоразделительного аппарата, содержащей 60 тарелок увеличение числа тарелок в колонне низкого давления с 36 до 60 необходимо для получения определенного количества продуктов заданной чистоты, а именно до 3500 м 1ч технического кислорода (99,5%) и до 8500 м ч технологического кислорода (97,5%). В конденсатор аргонной колонны направляется жидкость из куба колонны высокого давления образующиеся пары возвращаются в колонну низкого давления. Расчет воздухоразделительного аппарата подобной установки с отбором аргонной фракции, а также расчет аргонной колонны выполнены Г. Б. Наринским [9]. [c.108]

При пуске установки необходимо прежде всего установить нормальный режим основной колонны и, убедившись, что жидкий кислород в нижней части верхней колонны достиг требуемой чистоты, открывать вентиль 8 для подачи жидкости в аргонную колонну. Необходимо следить за тем, чтобы в междутрубном пространстве дефлегматора 6 неизменно находился слой жидкого азота определенной высоты, без наличия которого не следует выводить газовую смесь, скапливающуюся в крышке и трубном пространстве дефлегматора. [c.36]

Родионова. И., Зенков В. В., Труды МХТИ им. Д. И. Менделеева, вып. 69, 1972, стр. 195. Исследование коэффициентов массоотдачи в жидкой фазе-в колоннах с провальной тарелкой (при десорбции гелия и аргона с одновременным определением поверхности контакта фаз окислением рабочего сулы )итного раствора). [c.275]

В промышленности азот получают разгонкой жидкого воздуха в ректификационных колоннах. В качестве ценных побочных продуктов при этом получаются кислород и аргон, а при определенных условиях, кроме того, еще неон и гелий. [c.130]

Для определения наиболее выгодного места отбора аргонной фракции необходимо знать действительное накопление и распределение аргона по тарелкам ректификационной колонны. [c.312]

При р=133 кПа теплота испарения компонентов воздуха равна Г1 = 6730 кДж/кмоль,Гг=6352 кДж/кмоль и гз=5475 кДж/кмоль теплота испарения аргона меньше теплоты испарения кислорода на 5,6% и больше теплоты испарения азота на 12,4%- Содержание аргона в тех местах ВРК, где концентрационные напоры невелики и требуется высокая точность определения рабочих концентраций, в большинстве случаев не превышает 15%- Если при расчетах аргон условно присоединить к кислороду, то ошибка в определении теплоты испарения тройных смесей составит примерно 0,8% в случае присоединения аргона к азоту ошибка будет равна примерно 2%, т.е. такого же порядка, как и при расчете в пространственной диаграмме л —I. Поскольку на большинстве тарелок ВРК содержание аргона значительно меньше 15%, ошибка расчета для этих участков колонн будет меньше. [c.73]

Порядок проектного расчета воздухоразделительных колонн. При проектном расчете ВРК следует задавать содержание кислорода как в конечных (выводимых из установки), так и в промежуточных (поступающих из одной колонны в другую) продуктах разделения. При извлечении аргона в качестве исходных данных следует дополнительно принять содержание аргона в нем и коэффициент его извлечения из воздуха. Этим самым однозначно определяются количества продуктов разделения, что дает возможность составить тепловые балансы установки в целом и отдельных аппаратов и определить количества и энтальпии потоков, поступающих в узел ректификации. Влиянием неточности предварительного определения содержания аргона в продуктах разделения на энтальпию потоков можно прене- [c.90]

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]

Нанесение рабочих линий и определение числа теоретических тарелок в нижней колонне производим в диаграмме равновесия тройной смеси для давления р = 5,8 ата, состоящей из диаграмм X—у для кислорода и для аргона (фиг. 3). [c.28]

Нанесение рабочих линий и определение числа теоретических тарелок в верхней колонне производим в диаграмме равновесия для р = 1,36 ата, состоящей из х—г/-диаграммы для кислорода и аргона, а в области малых содержаний азота из х— /-диаграммы для аргона и азота (фиг. 5). [c.31]

Суммарные расходы при комплексном использовании продуктов разделения воздуха должны распределяться только между теми продуктами, которые удовлетворяют определенные народнохозяйственные потребности, т. е. имеют определенную потребительскую стоимость. Для эффективного руководства производством, осуществления хозяйственного расчета в цехах и воздействия на экономические показатели отдельных цехов и участков необходимо иметь распределение затрат по фазам (стадиям) производства, поскольку оно позволит правильно выявить себестоимость отдельных видов продукции. Так, некоторые затраты, например на эксплуатацию дополнительных блоков (криптоновый блок, аргонная колонна), компрессоров для сжатия конкретного продукта, газгольдеров и других, являются местными (локальными), возникающими на определенной стадии технологического процесса. Они непосредственно могут переносится на конкретный продукт. Другие затраты на отдельных фазах технологического процесса являются общими для всех или некоторых продуктов разделения и их необходимо с достаточной, достоверностью распределить между продуктами (например, расход электроэнергии на стадии сжатия воздуха в компрессоре будет общим для всех извлекаемых компвнен-тов). Третьи являются общими для всего производственного процесса в целом и могут распределяться по фазам только по какому-либр признаку (общезаводские, общецеховые и другие расходы). [c.309]

Значбительное расширение производства аргона также требует белее углубленного изучения процесса ректификации тройной смеси О2 — Аг — N2, в результате которого происходит накопление аргона в определенных зонах колонны низкого давления. Правильное определеиие места отбора аргонной фракции (8— 10% Аг) возможно при выполнении ступенчатого расчета процесса ректификации тройной омеси О2 — Аг — N2 такой расчет может основываться лишь на данных о фазовом равновесии ЖИДКОСТ1И и пара при давлении в колонне 1,2—1,4 ата. [c.116]

Проадрс ректификации в верхней колонне варианта с получением аргона рассчитывается после определения потоков в аргонной колонне. Число тарелок части I верхней колонны отсчитывается с верхнего сечения ко-, лонны (сверху вниз по колонне), а в части III с сечения отбора фракции (снизу вверх по колонне). При этом в области малых содержаний азота 246 [c.246]

Не менее важное значение, чем регулировка основной возду-хоразделительной колонны, имеет установление и регулировка режима в аргонной колонне. Основным средством регулирования ректификации в аргонной колонне является изменение подачи жидкости испарителя в конденсатор, осуществляемое с помощью дроссельных вентилей 6, 8 я 9 (рис. 7-4). Правильный режим находят, распределяя жидкость между основной и аргонной колоннами. Прикрывание вентиля 8 приводит к повыщению уровня в конденсаторе 5, увеличению поверхности теплопередачи и, следовательно, к увеличению доли жидкости испарителя, выпаривающейся в конденсаторе 3. Соответственно в колонну 1 поступит меньще жидкости и больше пара. При этом следует стремиться к тому, чтобы направить возможно большую долю жидкости в конденсатор аргонной колонны с целью улучшения условий ректификации в ней и, следовательно, уменьшения содержания кислорода в аргоне. Однако существует предел, за которым увеличение доли жидкости, направляемой в аргонную колонну, приводит к уменьшению выхода аргона и ухудшению его состава, так как уменьшение количества жидкости, подаваемой через вентиль 8, с определенного момента начинает ухудшать условия ректификации в верхней колонне. Потери аргона с кислородом и азотом возрастают, а содержание аргона во фракции уменьшается, что приводит к снижению коэффициента извлечения. При регулировке аргонной колонны можно ориентироваться на указатель уровня жидкости в аргонном конденсаторе, расходомер пара, отводимого из конденсатора аргонной колонны, и указатель сопротивления колонны. [c.383]

Усгановленне правильного режима заключается в определении наилучшего распределения жидкости между основной и аргонной Колоннами. Прикрывание вентиля 8 приводи к повышению уровня в конденсаторе 3, звслнчгнпю поверхности теплопередачи и, следовательно, к увеличению [c.168]

Следует стремиться к тому, чтобы направить возможно большую долю жидкости 13 конденсатор аргонной колонны, чтобы улучшить условия ректификации в ней и тем самым уменьшить содержание кислорода в аргоне. Однако существует предел, за которым увеличение доли жидкости, направляемой в аргонную колонну, с определенного момента начинает резко ухудшать условия ректификации в верхней колонне из-за недостатка жидкости. Потери аргона с кислородом и азотом возрастают, а содержание аргона во фракции, поступающей в аргонную колонну, лмегьшЕ1ТСЯ, что приводит к снижению коэффициента извлечения. [c.168]

Метан и аргон, содержащиеся в исходной газовой смеси, накапливаются в цикле синтеза и снижают эффективное дaвлeниe азотоводородной смеси. Для поддержания на определенном уровне концентрации инертов (СН4 и Аг) часть циркуляционного газа постоянно выводят из системы продувкой, которую проводят после первичной конденсации аммиака на выходе из сепаратора 6. Продувочные газы под давлением 29,5 МПа направляют в конденсационную колонну 11, где они проходят по межтрубному пространству теплообменника и поступают в трубки испарителя 12, в межтрубном простран- [c.362]

Другие методы определения числа тарелок. Метод Мак-Кэба и Тиле не дает точных результатов, так как не учитывает изменения флегмового числа по высоте колонны, изменения количества передаваемой теплоты при испарении и конденсации жидкости и пара, а также влияния аргона. [c.69]

Важным вопросом при расчете ректификации многокомпонентных смесей является предварительное определение концентраций компонентов в продуктах разделения. При расчете ВРК решение этого вопроса облегчается в связи с постоянством состава исходной смеси и небольшим содержанием в ней аргона. Предварительное задание содержания аргона в продуктах разделения воздуха следует производить по зависимостям, полученным на основании расчетов процесса ректификации для типовых воздухоразделительных колонн (см. гл. V). Принятие этих данных для условий, отличающихся от приведенных на графиках, обеспечивает достаточно хорошую сходимость. Указанные зависимости могут быть использованы и при выборе исходных концентраций кислорода в продуктах разделения, что значительно сокращает число вариантов расчета и, в частности, исключает расчеты для режимов с флегмовыми числами, меньшими минимальных. [c.91]

Описанный метод определения числа тарелок по Мак-Кэбу и Тиле прост и нагляден, но не дает точных результатов, так как не учитывает изменения отношения количества флегмы н пара в колонне, изменения количества передаваемой теплоты при испарении и конденсации компонентов, а также влияния аргона. Поэтому во ВНИИКИМАШ разработаны более точные (но более сложные) графические методы расчета, учитывающие действительные условия протекания процесса разделения воздуха в колонне. Этими методами проводятся расчеты при конструировании современных воздухоразделительных аппаратов. [c.146]

Для поддержания в агрегате синтеза на определенном уровне содержания инертных примесей (при наличии их в свежем газе) часть циркуляционного газа после первой сепарации жидкого аммиака постоянно выдувается (так называемые газы постоянной продувки). Кроме того, при дросселировании жидкого аммиака из конденсационной колонны в сборник жидкости, когда давление снижается с 32 МПа до 2,0—2,5 МПа, из жидкого аммиака выделяются растворенные в нем газы (Н2, N2, СН4, Аг, Не). Эта газы, обычно называемые танковыми, кроме того, содержат молярную долю NHз до 30 - 50% и могут с успехом использоваться для извлечения из них Аг, Кг, Хе и Не. Одновременно с этим может быть организовано получение из них азота и водорода с целью возврата этих компонентов в процесс синтеза аммиака. В настоящее время в ряде стран успшшо эксплуатируются установки, в которых разделение отдувочных газов осуществляется с помощью криогенной техники. Если учесть, что при производстве 1 т аммиака образуется около 200 м продувочных газов [16], то при крупнотоннажном производстве аммиака, которое в настоящее время имеет место на больншнстве химических комбинатов и азототуковых заводов, где массовая производительность отдельных агрегатов составляет 1Д—1,5 тыс. т/сут, имеется реальная возможность организации промышленного производства аргона, криптона, ксенона и гелия из отдувочных газов. По мнению авторов работы [24], к 1990 г. до 30% аргона будет производиться из отдувочных газов аммиачных производств. [c.172]

ТОГО, применительно к новому методу расчета процесса ректификации, разработанному во ВНИИкимаше, данные равновесия тройной системы представляются также в координатах i/ —Xi с линиями t/2 = 0nst (X2 = 0nst) И У2—Х2 С ЛИНИЯМИ yi = Onst. Иными словами, построены диаграмма у —x (р=1,36 ата = = 1000 мм рт. ст.) для кислорода (до 100%) с линиями постоянной концентрации аргона (до 30%) и диаграмма У2—Х2 для аргона (до 32%>) с линиями постоянной концентрации кислорода (до 100%). Эти диаграммы (они схематично представлены на рис. 6) используются при расчете процесса ректификации в верхней колонне. При этом, если состав пара известен и равен, например, и yf, то равновесный ему состав жидкости определяется следующим образом. На г/i—Xi диаграмме проводится вертикальная линия yi=yf, точка пересечения которой с кривой У2 = У2 определяет содержание кислорода в жидкости J f. Для определения содержания аргона в жидкости х- необходимо провести вертикальную линию у2 = У2 ДО пересечения [c.23]

Особенностью их является иопользование одного низкого давления для покрытия холодопотерь и получения жидкого кислорода, при этом часть воздуха расширяется в турбодетандере и направляется непосредственно в соответствующее сечение колонны, имеющей в нижней части конденсатор. С целью определения возможности получения аргона на подобных установках на кафедре глубокого охлаждения ЛТИХП был произведен расчетно-теоретический анализ, в результате которого было установлено, что при соответствующей схеме отбора и переработке аргонной фракции (вернее, кислорода, обогащенного ар-26 [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология