Установка высокого давления жидкого кислорода

Воздухоразделительные установки высокого давления с детандером предназначены для получения жидкого кислорода и азота. В схемах современны.х установок этого типа предусмотрено получение сырого аргона, а в некоторы.ч случаях и неоно-гелиевой смеси. Установки высокого давления с детандеро.м более экономичны по сравнению с установками для получения жидкого кислорода, работающими по циклу низкого давления, т. е. удельный расход энергии на получение 1 кг жидкого кислорода значительно ниже. Применение поршневых детандеров н компрессоров в установках высокого давления может привести к попаданию масла, применяющегося для смазывания цилиндров этих машин, в воздухоразделительный аппарат. Этот недостаток можно устранить заменой поршневого детандера турбодетандером и включением в схему установки блоков адсорбционной осушки или комплексной очистки воздуха. Наличие в этих установках машин, аппаратов и трубопроводов высокого давления усложняет обслуживание и ре.монт оборудования. Принципиальная технологическая схема установки высокого давления с детаиде-ро.м приведена на рис. 36. [c.112]

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]

В установках для получения жидкого кислорода в нижнюю колонну подают два потока воздуха (рис. 53) газообразный с давлением 0,6 МПа и жидкий высокого давления. Газообразный воздух подается непосредственно в куб нижней колонны, а жидкий воздух высокого давления дросселируется до давления 0,55. .. 0,6 МПа и подается в середину нижней колонны. В верхней колонне происходит окончательное разделение воздуха на кислород, отбираемый из конденсатора-испарителя, и азот, отбираемый из верхней части колонны. Концентрации продуктов разделения, получаемых в верхней колонне, могут быть различными в зависимости от назначения и типа установки. При производстве кислорода в отходящем азоте содержится не более 2. .. 3 % кислорода. [c.50]

Сравнение энергетических показателей циклов глубокого охлаждения можио осуществить лишь применительно к конкретному случаю сжижения того или иного газа. Установлено, что в настоящее время относительно наиболее экономичным циклом для получения жидких воздуха и кислорода является цикл высокого давления (цикл Гейландта). Поэтому для производства жидкого кислорода теперь используются преимущественно установки высокого давления (р = 19,62 н/л или 200 ат) с поршневым детандером, в которых удельный расход энергии составляет практически 1,2—1,4 кет ч/кг жидкого кислорода. [c.677]

Установки низкого давления (цикл Капицы) менее экономичны по расходу энергии, но не требуют, как установки высокого давления, очистки воздуха от двуокиси углерода и позволяют получать жидкий кислород, не загрязненный маслом (как это бывает в случае применения поршневых компрессоров и детандеров). Вместе с тем с помощью регенераторов не удается получить достаточно чистые продукты разделения. Поэтому получаемый кислород используется главным образом для технических целей. [c.677]

В СССР для получения жидкого кислорода в небольших и средних количествах наиболее распространены установки высокого давления с поршневым детандером, например КЖ-1,6 (КЖ-1), производительность которой составляет примерно 1600 кг/ч жидкого кислорода [13]. [c.24]

Для получения жидких продуктов применяют установки одного или двух давлений. В установках одного давления (рис. 66) для получения жидкого кислорода и получения холода подается один поток воздуха от компрессора. В установках двух давлений для увеличения холодопроизводительности применяют дополнительный воздушный или циркуляционный азотный цикл. Холодопроизводительность установки, а также выход жидкого продукта в основном зависят от давления воздуха перед блоком разделения. Холодопроизводительность установки высокого давления такова, что почти весь кислород, содержащийся в воздухе, выдается в жидком виде. От давления воздуха на входе в блок зависят количество детандеров в установке, способ очистки воздуха от двуокиси углерода и влаги (в установках низкого давления вымораживанием на насадке регенераторов среднего и высокого давления — химическим и адсорбционным методом), тип применяемых машин. [c.57]

Трехпоточный теплообменник типа труба в трубе (рис. 158) применяют в установках с насосом жидкого кислорода. В трубках малого диаметра под высоким давлением движется кислород, нагнетаемый насосом в кольцевом зазоре, образуемом наружной и внутренней трубками, движется противотоком воздух поток азота идет в межтрубном пространстве. Аналогичную конструкцию имеют двух-и трехпоточные теплообменники с кольцевыми коллекторами. [c.187]

В кислородных установках высокого давления при термодинамическом к. п. д. детандера 0,75—0,77 выход жидкого кислорода доходит до 17—18% от количества перерабатываемого воздуха, и расход энергии уменьшается до Л/ =1,15 квг ч/кг жидкого кислорода. [c.136]

Для получения жидкого кислорода в настоящее время применяются установки высокого давления р = 200 ата с поршневым детандером н в последнее время установки низкого давления академика П. Капица. [c.177]

В современных установках высокого давления специальных аппаратов для осушки от влаги не применяют. Воздух охлаждается в предварительных теплообменниках до —35, —40° С и одновременно осушается. Обойтись без очистки воздуха от двуокиси углерода в изготовляемых и принятых в настоящее время типах установок жидкого кислорода не представляется возможным. Это является существенным недостатком установок высокого давления. Другим недостатком установок высокого давления является загрязнение жидкого кислорода маслом, попадающим в разделительную колонну вместе с воздухом, уходящим из поршневых компрессоров и поршневых детандеров. Установки низкого давления академика П. Капица позволяют получать жидкий кислород без следов масла. [c.177]

В итоге вследствие несколько больших потерь установки с насосом работают при более высоком давлении воздуха, чем установки с кислородным компрессором, но отпадает необходимость затрачивать энергию на сжатие кислорода в компрессоре. Расход энергии в установках с насосом жидкого кислорода равен или несколько меньше (на 3—5%) расхода энергии в установках с кислородными компрессорами (считая и расход энергии на сжатие кислорода). [c.185]

В отечественной промышленности для получения жидкого кислорода в небольших и средних количествах наиболее распространены установки высокого давления с поршневым детандером. Наиболее типичной из них является установка Кж-1,6(Кж-1) производительностью 1600 кг/ч жидкого кислорода. На базе этой установки создан ряд модификаций [c.240]

Установка для получения жидкого кислорода (или жидкого азота) производительностью 1600 кг жидкости в час работает по циклу высокого давления со сжатием воздуха до 170 —108 апш и последующим расширением большей его части в поршневом детандере. Принимаем чистоту жидкого кислорода (ГОСТ 6331-52) равной 99,2%. Отходящий азот имеет чистоту 97%. [c.100]

Уравнение теплового баланса установки с получением жидкого кислорода и расширением воздуха высокого давления в детандере состоит из следующих частей. [c.100]

В установках для получения жидкого кислорода используются наиболее эффективные холодильные циклы высокого давления с расширением воздуха в поршневом детандере, низкого давления с расширением воздуха в турбодетандере и комбинированные схемы низкого давления с использованием циркуляционного холодильного цикла среднего давления и расширения газа в турбодетандере. [c.248]

Дополнительные конденсаторы в установках высокого давления дают возможность производить отбор газообразного кислорода из основного конденсатора с последующей конденсацией его в дополнительном конденсаторе-переохладителе, и получать таким образом жидкий кислород, свободный от загрязняющих примесей—ацетилена, масла и пр. Однако при этом не исключается возможность накопления взрывоопасных примесей в жидком кие-роде основного конденсатора. При неблагоприятном стечении обстоятельств, например нарущении правил эксплуатации, это может явиться причиной взрыва в основном конденсаторе. Поэтому в установках с дополнительным конденсатором основной конденсатор целесообразно делать проточным и периодически сливать из него жид.кий кислород для удаления взрывоопасных загрязнений. [c.253]

Основные преимущества установок низкого давления—отсутствие аппаратуры и арматуры высокого давления, простота технологической схемы и невозможность загрязнения жидкого кислорода продуктами разлои ения смазочного масла. Недостатком их является относительно больший удельный расход электроэнергии на получение 1 кг жидкого кислорода по сравнению с установками высокого давления. [c.255]

По удельному расходу энергии на получение 1 кг жидкого кислорода установки по описанной схеме более экономичны, чем установки низкого давления с циклом без циркуляции по сравнению с установками высокого давления удельный расход энергии в установках с циркуляционным азотным циклом выше на 10-15%. [c.257]

Рассмотрим подробнее особенности регулирования работы установок высокого и среднего давления с детандером. Холодопроизводительность в этих установках регулируют правильным распределением воздуха между детандером и теплообменником с помощью воздушного дроссельного вентиля. В установках для получения газообразного кислорода это дает возможность работать при минимальном давлении воздуха, а в установках для получения жидкого кислорода—получать при данном давлении максимальное количество жидкого кислорода заданной концентрации. Распределение воздуха контролируется по температуре воздуха перед детандером и по температуре отходящих продуктов разделения на теплом конце теплообменника они должны соответствовать значениям, указанным в рабочей инструкции для данной установки. [c.612]

В установках для получения жидкого кислорода, работающих по циклу высокого давления с использованием поршневых компрессоров и детандеров, получаемый жидкий кислород может загрязняться маслом или продуктами его разложения. Осуществление описанных выше мероприятий по очистке воздуха от масла снижает до минимума степень загрязнения и получаемый кислород практически не будет содержать примеси маслянистых веществ. [c.714]

ПОЛУЧЕНИЕ ЖИДКОГО КИСЛОРОДА И ЖИДКОГО АЗОТА НА УСТАНОВКАХ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ [c.601]

В установках для получения жидкого кислорода применяют также цикл высокого давления с детандером и предварительным охлаждением воздуха перед детандером до минус 35—40 °С. При этом для предупреждения возможной конденсации воздуха в детандере в конце процесса расширения абсолютное рабочее давление должно быть снижено до 160—170 кгс/см . Охлаждение сжатого воздуха перед детандером производится воздухом, расширившимся в детандере, аналогично тому, как это принято в цикле среднего давления с детандером. В этих условиях возможна осушка воздуха вымораживанием влаги в теплообменниках. [c.79]

Принципиальная схема установки высокого давления с жидкостным насосом показана на рис. 4.7, б. В жидкостной насос отбирается жидкий кислород из сборника 6 (кармана), расположенного под нижней тарелкой верхней колонны. Перед поступлением в насос кислород переохлаждается отходящим азотом в переохладителе 4, что предупреждает возможность вскипания жидкого кислорода при всасывании его в цилиндр насоса. Испарение сжатого кислорода производится в основном теплообменнике 1 за счет теплоты поступающего сжатого воздуха. [c.160]

Принципиальная схема цикла установки высокого давления для получения жидкого кислорода показана на рис. 4.41. Уравнение теплового баланса цикла данной установки такое же, как и для [c.220]

Установка высокого давления типа КЖ-1 (Кж-1,6) для получения жидкого кислорода и жидкого азота имеет большую производительность. Атмосферный воздух через фильтр / (рис. 89, см. Приложение) засасывается поршневым компрессором и сжимается последовательно в пяти ступенях. После II ступени воздух последовательно проходит через насадку скрубберов б, орошаемую раствором ш,елочи, для очистки от двуокиси углерода, после чего через отделитель щелочи направляется в III ступень компрессора (раствор щелочи приготовляется в баке 3). Из V ступени воздух под избыточным давлением 160—170 кгас.м- направляется в змеевик дополнительного холодильника 16, где охлаждается холодной водой, предварительно прошедшей азотно-водя-ной испарительный охладитель 14. Затем через масло-влагоотде-литель 15 воздух поступает в ожижитель 18, где охлаждается до температуры плюс 4—6 X потоком отходящего азота. Из ожижителя, пройдя влагоотделители 17 и 9, воздух поступает в адсорберы 7 и блока осушки, где активным глиноземом из воздуха удаляется влага. Осушенный воздух, пройдя через фильтры 10, делится на две части. Одна часть (50—55%) направляется в поршневые детандеры 12, где расширяется до избыточного давления 4,5—5 кгс1см-, охлаждается при этом до минус 130—135 "С и через фильтры 19 и 20 из шинельного сукна, удерживающие частицы твердого масла, поступает в куб нижней колонны 23. Остальная часть сжатого воздуха поступает в основной теплообменник 22, охлаждается потоком отходящего азота до —160 С и дросселируется в середину нижней колонны, где подвергается ректификации. Кубовая жидкость через силикагелевые адсорберы ацетилена 21 поступает в переохладитель 24 и затем подается на соответствующую тарелку верхней колонны 25. На верхнюю тарелку верхней колонны через переохладитель 24 и азотный расширительный вентиль подается азотная флегма из карманов основного конденсатора 26. Жидкий кислород концентрации 99,5% сливается из основного конденсатора в цистерну через переохладитель 27, мерник 28 и фильтр 32. [c.251]

Рис. 4.41. Принципиальная схема цикла установки высокого давления для получения жидкого кислорода

Таким холодильным циклом, как мы видели выше, является цикл высокого давления с детандером, который и применяется обычно для получения жидкого кислорода. Кроме того, особенно в крупных установках, для получения жидкого кислорода можно также использовать холодильный цикл низкого давления с турбодетандером, обладающим высоким коэффициентом полезного действия. [c.34]

На рис. 27 показа 1а схема отечественной установки высокого давления типа КГН-ЗО производительностью 30 м час. в которой кислородный компрессор заменен насосом для жидкого кислорода. Как обычно, воздух сначала проходит через фильтр I [c.74]

Какие изменения вносятся в схему установки высокого давления при необходимости получения на ней жидкого кислорода [c.90]

Устанозки низкого и среднего давления имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с установками высокого давления. Они более надежны в эксплуатации и позволяют получать кислород, свободный от масляных загрязнений. В установки низкого давления воздух подается под давлением 0,4—0,6 МПа, а в установки среднего давления под давлением 3—5,5 МПа. Для получения основных продуктов разделения воздуха в жидком виде на установках используют дополнительный холодильный циркуляционный цикл. Применение этого цикла на установках низкого давления позволило снизить удельный расход энергии на получение 1 кг жидкого продукта, но он все же, выше, чем на установках высокого и среднего давления. [c.130]

Этот расход энергии ориентировочно на 25% ниже расхода энергии на получение жидкого кислорода в установках высокого давления с де-танде дами (цикл Гейландта). [c.164]

При постановке турбодстандеров на обратном потоке цикл с каскадным расширением может быть применен для получения жидкого кислорода, но при этом экономичность цикла понижается, расход энергии несколько увеличивается. Установка в целом является очень громоздкой и значительно уступает установкам с комбинированным циклом глубокого охлаждения, а также установкам высокого давления с детандером. [c.165]

А — основной (кислородный) цех 5 — цех компрессчч В — цех наполнения баллонов Г — цех очистки инертных газов Д — отделение газификации жидкого кислорода 1 — камера воздушных фильтров 2—воздушный турбокомпрессор 3 — оборудование для очистки воздуха от СОг и осушки сГ влаги 4 — блок разделения воздуха 5 — кислородный газгольдер в, 7 и —кислородные компрессоры 5 —блоки осушки кислорода /О — реципиенты высокого давления для кислорода П — кислородные редукторы и регуляторы давления кислорода. поступающего к потребителю /2 — наполнительные рампы /3 — оборудование для очистки и обогащения криптоноксенонового концентрата, 4 — установка для очистки аргона от кислооода 15 — стационарная емкость для жидкого кислорода 16 — газификаторы для жидкого кислорода. Оборудование поз. 3 к Я, показанное пунктиром, устанавливают по мере надобности, если оно предусмотрено проектом цеха. [c.148]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология