Ректификация воздуха аппараты

М о р о 3 А. -И., Н а р и н с к и й Г. Б. Термодинамический анализ схем узлов ректификации воздуха. Аппараты и машины кислородных установок. Труды ВНИИкимаш. Вып. 8. М., Машиностроение , 1964, 40—89 с. - [c.461]

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]

Рис. 12-23. Схема ректификации воздуха в аппарате бея укрепляющей части.

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

Рис. 9.22. Аппарат двукратной ректификации воздуха

Эту основную величину Шо Л. С. Аксельрод предлагает выбирать по производственным данным. На фиг. 157 представлена схема аппарата двухкратной ректификации. Этот аппарат состоит из двух колонн нижней колонны 1 высокого давления, работающей при давлении 5—6 кГ/см , и верхней, работающей при давлении 0,1—0,2 кГ/см между ними помещен дефлегматор-испаритель 3. Охлажденный сжатый воздух высокого давления проходит змеевик 4, сжижается и, дросселируясь при проходе через вентиль 5 до 5—6 кГ/см , поступает в среднюю часть нижней колонны. Жидкость стекает по тарелкам колонны, обогащаясь кислородом (в. к.). Пары, поднимаясь в колонне, обогащаются азотом (н. к.). В нижней колонне получается жидкость, содержащая 35—40% О2. Пары азота поступают в дефлегматор 3, в нем конденсируются и часть их стекает в нижнюю колонну как флегма. Другая часть поступает в карманы 6, из которых, дросселируясь, поступает в верхнюю часть колонны 2. Обогащенная кислородом жидкость [c.208]

Ректификацию воздуха обычно проводят в аппарате двукратного действия, к-рый состоит из двух расположенных одна над другой колонн (рис. 1) со встроенным между ними по высоте или выносным конденсатором-испарителем. Трубное пространство последнего сообщается с ниж. колонной, и в нем конденсируются пары азота, образующие флегму для обеих колонн. Межтрубное пространство конденсатора сообщается с верх, колонной, являясь одновременно ее кубом и испарителем. Давление в верхней колонне (0,14 МПа) обусловливается в осн гидравлич. сопротивлениями, к-рые должны преодолеть продукты разделения, отводимые из ВРУ. Давление в ниж. колонне (0,55 МПа) соответствует т-ре конденсации паров азота жидким кислородом, кипящим в кубе верх, колонны. Принятому перепаду давлений между трубным и межтрубным пространством конденсатора отвечает разность т-р 2,5 °С. Давление, необходимое для проведения процесса, обусловливается требуемой холодопроизводительностью, агрегатным состоянием продуктов разделения и указанными выше необратимыми потерями. В соответствии с этим различают ВРУ низкого и среднего давления. [c.409]

Низкотемпературная ректификация воздуха в вихревых аппаратах [c.153]

Рис, 160. Одноколонный аппарат Линде для сжижения и ректификации воздуха. [c.408]

Рис. 16 . Схема двухколонного аппарата Линде для ректификации воздуха /—нижняя ректификационная колонна 2—змеевик для сжатого воздуха 3—дроссельный вентиль

Для разделения воздуха широко применяются аппараты двукратной ректификации. Такие аппараты (рис. IH-15) состоят из нижней и верхней колонн. [c.121]

Влага из воздуха конденсируется и вымораживается в парных переключающихся теплообменниках 3, 5, 6, 15 и 16. Ацетилен поглощается в аппарате 14, а ректификация воздуха (см. стр. 121) происходит в колонне разделения. [c.132]

Аппарат двойной ректификации воздуха состоит из колонны высокого давления 1 (нижняя колонна), колонны низкого давления 2 (верхняя колонна) и конденсатора 5. В колонне 1 происходит предварительное разделе- [c.25]

Рис. 7. Схема аппарата двойной ректификации воздуха [3].

Значительное содержание в воздухе и промежуточное положение аргона по летучести и температуре кипения между кислородом и азотом обусловливают большое влияние его на процесс ректификации в воздухоразделительных аппаратах. При этом затруднено не только получение чистого кислорода и азота, но и извлечение аргона. В процессе ректификации воздуха по мере обогащения смеси азотом, аргон выступает в качестве высококипящего компонента, поэтому происходит нарастание концентрации аргона по мере движения его сверху вниз. В то же время в нижней части верхней колонны, где преобладающим компонентом является кислород, аргон выступает в качестве низкокипящего компонента, и наблюдается повышение концентрации аргона по мере подъема его паров снизу вверх. Аргон практически не влияет на процесс ректификации в нижней колонне. Максимальное содержание аргона в нижней колонне не превышает [c.164]

В ВРК, флегмовое питание которых обеспечивается за счет сжатия потока воздуха, флегмовые числа определяются концентрациями продуктов, а также параметрами работы других узлов ВРУ. При заданных концентрациях продуктов разделения флегмовое число или не может изменяться в существенных пределах (например, в разделительных аппаратах, изображенных на рис. 2) или его изменение связано с изменением параметров работы узла охлаждения (см. рис. 3). Поэтому при расчетах процесса ректификации воздуха задают концентрации отбросных и промежуточных продуктов разделения, а флегмовое число определяют расчетом. [c.71]

Расчет аппарата двукратной ректификации (АДР). Изложенные положения рассмотрим на примере расчета типового узла ректификации воздуха с АДР (рис. 13). В качестве исходных данных принимаем содержание кислорода в продуктах разделения в получаемом кислороде г/к1 = 99,5%, в отходящем азоте ул1 = [c.73]

Рис. 13. Схема узла ректификации воздуха с аппаратом двукратной ректификации

Суммарная энтальпия поступающего на ректификацию воздуха и соответственно тепловая нагрузка конденсатора-испарителя в узлах ректификации с отбором жидкого кислорода меньше, чем в установках газообразного кислорода. При этом количество паров кислорода, поступающего пз этого аппарата в ВК, не изменяется, но существенно снижается количество жидкого азота, [c.143]

При отборе жидкого азота, так же как и при отборе жидкого кислорода, вследствие снижения, энтальпии поступающего на ректификацию воздуха и тепловой нагрузки конденсатора-испарителя, уменьшается содержание кислорода в кубовой жидкости и количество образующегося в этом аппарате жидкого азота. Поэтому выход жидкого азота Лж из узла ректификации меньше газообразного, отбираемого из НК, и при 1% [c.160]

Для определения эффекта от усовершенствования схемы элемента можно за счет применения большого числа аппаратов и машин составить схему, которая соответствует минимальным потерям эксергии при данной эффективности оборудования. Однако составление такой схемы применительно к каждому из элементов установки, ее расчет и анализ являются весьма сложными и трудоемкими задачами. Поэтому в данной работе при анализе схем узлов ректификации воздуха принят дру- [c.191]

Основное количество воздуха (в действительных условиях 0,86 кмоль/кмоль п. в.) поступает в узел ректификации под давлением 0,40 МПа. Часть воздуха конденсируется за счет испарения продукционного кислорода, а другая часть — подвергается предварительной ректификации в аппарате конденсационно-испарительного разделения. Конструктивно аппарат может быть выполнен пластинчатым или другим способом. Понижение давления поступающего на разделение воздуха по сравнению с давлением в НК АДР достигается вследствие того, что по мере обогащения пара азотом он конденсируется за счет кипения все более бедной по кислороду жидкости. В этом разделительном аппа- [c.217]

Наиболее благоприятны условия ректификации в аппаратах высокого и среднего давления воздуха, в которых резервы флегмы могут быть иопользованы для ректификации аргоно-кислородной фракции, а также в установках двух давлений воздуха с поршневым детандером. [c.333]

Однократная ректификация. Схема аппарата однократной ректификации представлена на рис. 30. Сжатый воздух из компрессора поступает в теплообменник (на схеме не показан), где охлаждается выходящими из аппарата по трубе 3 кислородом и по трубе 9—азотом. Предварительно охлажденный в теплообменнике воздух по трубе 4 направляется в змеевик 6, погруженный в сосуд испарителя (куб) 5 с кипящим жидким кислородом. В зме- [c.104]

При наличии же холодопотерь, вызываемых поступлением внешнего тепла в воздухоразделительный аппарат, накопленная в нем жидкость будет постепенно испаряться и количество ее уменьшаться, что приведет к нарушению процесса ректификации воздуха. Для компенсации холодопотерь и сохранения в аппарате необходимого количества жидкости приходится всегда использовать внешний холодильный цикл. [c.108]

Аргонной фракции (состава 4,5% аргона, 18% кислорода, остальное—азот) отводится примерно 75 м ч. Через аргонную секцию теплообменника проходит также часть отходящего азота, которая используется для регенерации активного глинозема в блоке осушки воздуха. Во время пуска установки отвод части азота через аргонную секцию уменьшает количество кислорода, направляемого в теплообменник 17, без нарушения в нем теплообмена (см. рис. 59), что ускоряет наладку процесса ректификации. Все аппараты, работающие при низкой температуре, заключены в теплоизолирующий кожух и образуют блок разделения воздуха. [c.186]

Регулирование процессов охлаждения, сжижения и ректификации воздуха в воздухоразделительном аппарате ведут по показаниям приборов и результатам анализов продуктов разделения-кислорода, азота, жидкого азота и обогащенной кислородом жидкости. [c.589]

Для осуществления всех перечисленных стадий процесса получения кислорода из атмосферного воздуха пользуются в качестве производственного агрегата кислородной установкой, включающей в себя необходимое компрессорное оборудование, аппараты для очистки воздуха, аппаратуру для охлаждения, сж -жения и ректификации воздуха и устройства для наполнения баллонов кислородом. [c.71]

Технологический процесс получения кислорода включает в себя подготовку аппарата к пуску, пуск в ход, регулировку во время работы, остановку, периодические отогревы и продувки аппарата. Регулирование процессов охлаждения, сжижения и ректификации воздуха в кислородном аппарате ведется по показаниям приборов и результатам анализов продуктов разделения-кислорода, азота, жидкого азота из карманов конденсатора, кислородной жидкости из испарителя. [c.241]

Вместе с тем, количество примесей в получаемых продуктах и полуфабрикатах в значительной мере зависит от совершенства конструкций аппаратов, схем установок и правильной организации процесса ректификации воздуха. Последний вопрос непосредственно связан со знанием факторов, влияющих на равновесие между жидкостью и паром в системах, состоящих из основных компонентов воздуха. [c.9]

Колонна однократной ректификации. Влияние аргона на процесс ректификации воздуха в колоннах однократной ректификации исследовано лишь теоретически, экспериментальных данных по распределению компонентов по высоте подобной колонны нет. Наряду с колоннами двукратной ректификации режим работы аппарата однократной ректификации, работающего по общепринятой схеме без отбора аргонной фракции, впервые [c.25]

На рис. 25, б приведена схема, которая отличается от предыдущей тем, что из аппарата 1 азот не отбирается. В нижний конденсатор-испаритель колонны сырого аргона 2 в качестве теплоносителя подается часть сжатого воздуха. Сконденсировавшийся воздух дросселируется затем в верхний конденсатор и далее поступает на разделение в соответствующее сечение верхней колонны аппарата 1. При сохранении равных условий ректификации в аппарате 1 в данном случае имеется возможность послать в конденсаторы колонны 2 несколько большее количество воздуха, что, в свою очередь, позволяет повысить флегмовое отношение и несколько увеличить выход аргона. Для улучшения процесса ректификации в аппарате 1 в схеме также предусматривается переохладитель жидкого азота 3. Улучшение условий процесса ректификации в основном аппарате позволяет несколько увеличить коэффициент извлечения аргона (на 5— 67о). Однако эта схема не решает задачу резкого увеличения выхода аргона. [c.76]

Обычно в качестве первого цикла применяется аммиачный холодильник, в котором кипит аммиак под давлением 1 ата (при 240°К). Вторым циклом является этиленовый холодильник с С2Н4, кипящим под давлением до 0,07 ата (при 170°К). Третий холодильный цикл заполнен метаном, который кипит под давлением 1,07 ата и снижает температуру в конденсаторе азота до 113°К. Часть полз ченного азота сжимается в последнем холодильном цикле до давления 20 ати и при 11 8°К азот начинает сжижаться. Жидкий азот непосредственно питает аппарат для ректификации воздуха и, испаряясь, охлаждает всю установку. [c.403]

Двухколонный ректификации онный аппарат (рис. 87) сосгоиг, из нижней разделительной колонны 4, работающей под избыточным давлением 6 ат, и верхней разделительной колонны 1, работающей при атмосферном давлении. Между этими колоннами помещен конденсатор 2, являющийся одновременно испарителем для верхней колонны. Воздух, сжатый до давления 50—100 ат и охлажденный в противоточном теплообменнике (на рисунке не показан), проходит через змеевик 5 кипятильника 6 и вызывает испарение жидкого обогащенного кислородом воздуха, стекающего с тарелок колонны 4. По выходе из змеевика воздух высокого давления проходит через дроссельный вентиль 7. При этом давление его понижается до б ат, после чего жидкий воздух поступает в нижнюю колонну. В нижней колонне при перетекании по тарелкам 10 из жидкости испаряется более низ- [c.210]

Синтез аммиака осуществлялся под давлением 76 МПа и при температуре 450° С на железном катализаторе. Водород производился железопаровым способом в генераторах системы Пипча, азот — сжижением и ректификацией воздуха в аппаратах Линде. Генераторы водорода были загружены пористыми брикетами из окислов железа. Производство водорода осуществлялось чередованием процессов восстановления окислов до металлического железа водяным газом и последующего окисления железа водяным паром. Восстановитель железа — водяной газ — получался газификацией кокса в газогенераторах. Первая очередь установки синтеза аммиака состояла из трех реакторов с внутренним диаметром колонны 400 мм, производительность каждого агрегата составляла 8 т/сут жидкого аммиака, общая мощность установки — около 7,5 тыс. т/год. [c.16]

В 1933 г. вступил в строй Горловский азотно-туковый завод в Донбассе производительностью 52 тыс. т/год жидкого аммиака. Проект завода был разработан группой инженеров Гипрококса (Харьков) при участии итальянских специалистов. В основу проекта был положен процесс синтеза аммиака по методу Фаузера. Источником водорода служил коксовый газ, который поступал с близлежаш его коксохимического завода. Водород выделялся методом глубокого охлаждения в аппаратах Линде. Азот получался сжижением и ректификацией воздуха. На заводе были установлены четыре колонны синтеза аммиака конструкции Фаузера с внутренним диаметром 800 мм с проектной производительностью 40 т/сут каждая. Синтез аммиака осуществлялся в колонном реакторе в режиме падающей температуры (600—450° С) под давлением 30— 33 МПа. [c.19]

Узел ректификации воздуха обычно состоит из двух — трех и более ректификационных колонн, некоторые из которых включают до пяти — шести секций. Особенно сложными являются аппараты для комплексного разделения воздуха, предназначенные для получения трех — пяти продуктов (кислород и азот различной концентрации, аргон), а также усовершенствованные аппараты для производства технологического кислорода (см. гл. VI). Методика расчета процесса ректификации воздуха должна обеспечивать расчет не только отдельных ректификационных колонн, но и всего узля [c.71]

Наибольшее распространенпе имеет ректификация воздуха с це.т ью разделения его на кислород и азот. Для разделения воздуха применяют аппараты одинарной и [c.491]

Нижняя колонна аппарата двукратной ректификации. Теоретическое исследование влияния аргона на процесс ректификации воздуха в нижней колонне впервые было проведено Гаузеном. Результаты этих исследований опубликованы в упоминавшейся выше статье. Так же как и для колонны однократной ректификации, Гаузен вычислил зависимость между содержанием комлонентов в продуктах разделения и флегмовым числом и составил график, позволяюший по составу кубовой жидкости и содержанию кислорода в жидком азоте определить содержание аргона в последнем. Однако точность этого графика в настоящее время не может быть признана достаточной по указанным выше причинам. [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология