Ректификация воздуха двукратной ректификации

Установка двукратной ректификации (см. рис. 38) позволяет достигать более четкого разделения компонентов воздуха. [c.147]

Рис. 9.22. Аппарат двукратной ректификации воздуха

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]

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]

МПа и выше) воздуха расширяется до 0,55 МПа в турбодетандере, благодаря чему обеспечивается необходимое увеличение холодопроизводительности. В. р. также производится в аппарате двукратной ректификации. [c.410]

Для какой цели применяется ректификация воздуха Объясните принцип однократной и двукратной ректификации воздуха. [c.72]

Рассматриваемая установка разделения воздуха состоит из пяти блоков. Основная часть поступающего воздуха (95—96%) сжимается до давления 5,5—6 ат, необходимого для разделения воздуха путем двукратной ректификации, а остальные 4—5% воздуха сжимаются до 160—200 ат для компенсации потерь холода. Так как при снижении и увеличении нагрузки режим ректификации изменяется, зависимость затрат электроэнергии N от нагрузки носит нелинейный характер. [c.196]

При этой температуре воздух поступает на сжатие в низкотемпературный компрессор, где его давление повышается до 0,6 МПа. Понижение температуры сжатого воздуха до 123 К производится в теплообменнике СПГ, а затем он снова направляется в криогенный блок, где охлаждается газообразными О2 и N2 до 7 = 103 К, и подается на разделение в колонну двукратной ректификации. [c.405]

Основное отличие ректификации сжиженных газов от ректификации обычных жидкостей состоит о то.м, что она проводится при очень низких температурах, и продукты разделения получаются в большинстве случаев в газообразном виде (нанример, для воздуха— азот и кислород). Закономерности процессов ректификации сжиженных газов соответствуют тем же закономерностям, что и для ректификации обычных смесей, и методика расчета ректификационных колонн остается такой же. Для разделения воздуха применяются аппараты (однократной и двукратной ректификации). [c.368]

В колоннах однократной ректификации можно получить чистый кислород, однако часть кислорода (примерно 30%) из перерабатываемого воздуха уходит с отходящим азотом., что является существенным недостатком. Наибольшее распространение получили колонны двукратной ректификации. [c.368]

Рассмотрим цикл с дросселированием в установке для разделения воздуха. Характер протекания процесса в координатах Т—5 и схема установки с колонной двукратной ректификации показаны на рис. П1-9 и 111-10. Охлаждение сжатого воздуха (по линии 2—3) происходит в двухсекционном теплообменнике Я, где рекуперируется холод уходящих азота и кислорода (по линии 9—10). Охлаждение (по линии 3—4) происходит за счет испарения жидкости в кубе нижней колонны. Дросселирование (по линии 4—5) соответствует процессу дросселирования воздуха высокого давления [c.63]

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

При получении технического кислорода колонна однократной ректификации работает неэкономично, так как вместе с азотом в атмосферу выбрасывается около 30 % кислорода, содержащегося в перерабатываемом воздухе. Это происходит потому, что верхняя тарелка колонны орошается жидким воздухом, пар над которым теоретически содержит 7 % кислорода. Для уменьшения потерь кислорода необходимо орошать верхнюю тарелку жидким азотом, что и делают в колонне двукратной ректификации. [c.49]

Колонну двукратной ректификации применяют для полного извлечения кислорода из воздуха (рис. 51). Аппарат состоит из колонны высокого давления (нижней колонны), работающей под давлением 0,55. .. 0,6 МПа, и колонны низкого давления (верхней колонны), работающей под давлением 0,13. .. 0,14 МПа. [c.49]

Рис, 51. Схема колонны двукратной ректификации с подачей насыщенного воздуха непосредственно в куб колонны [c.49]

Рис. 52. Схема колонны двукратной ректификации с подачей воздуха высокого давления в змеевик куба

Таким образом, в колонне двукратной ректификации обеспечивается практически полное извлечение кислорода или азота из воздуха. [c.50]

Рис. 53. Схема колонны двукратной ректификации с подачей в куб двух потоков воздуха

Построение изотерм продолжается до тех пор, пока полюсный луч РД не совпадет с изотермой. В этом случае пар, уходящий с тарелки, будет иметь одинаковую концентрацию с кипящей жидкостью и теоретическое число тарелок будет бесконечно большим. На рис. 88 приведена схема нижней части колонны двукратной ректификации. Воздух В концентрацией уц и удельной энтальпией поступает в змеевик куба нижней колонны, охлаждается, дросселируется и в виде жидкости концентрацией Хв и удельной энтальпией поступает в среднюю часть колонны. [c.72]

Содержащиеся в атмосферном воздухе инертные газы распределяются в воздухоразделительной колонне двукратной ректификации соответственно их температурам кипения (рис. 140, 141). В газообразном состоянии остаются лишь неон и гелий, температуры кипения которых значительно ниже температур кипения кислорода и [c.163]

Влияние аргона на процесс ректификации. Несмотря на незначительное по сравнению с азотом и кислородом содержание аргона в воздухе, его влияние на процесс ректификации следует учитывать. Особенно это необходимо при расчетах колонн двукратной ректификации при получении продуктов разделения высокой чистоты в установках высокого, среднего и низкого давлений (см. гл. IV). [c.211]

При двукратной ректификации давление в ниж ей колонне (колонне высокого давления) держится равным 5—6 ата. Учитывая потери давления до колонны, основное количество воздуха для разделения необходимо сжимать до 6—6,5 ата. [c.113]

Коэффициент сжижения в цикле высокого давления с детандером и аммиачным охлаждением, а также в цикле с циркуляцией детандерного воздуха и аммиачным охлаждением составляет 26—28% от количества перерабатываемого воздуха. Между тем коэффициент извлечения кислорода при двукратной ректификации колеблется от 18,5 до 19,5%, а при однократной ректификации от 12,5 до 13,8%- [c.161]

В кислородных установках средней и большой производительности получила широкое распространение колонна двукратной ректификации. И лишь в последние годы появились новые типы ректификационных ко-лонн одинарная колонна с подачей жидкого азота для полного разделения воздуха и колонны ступенчатой ректификации. [c.228]

Для осуществления процесса разделения в колонне двукратной ректификации необходимо сжимать воздух до 5,5—6 ата. Это давление обусловлено тем, что в промежуточном конденсаторе между кипящим кислородом при р=1,3—1,4 ата и конденсирующимся азотом должна быть разность температур около 2,5° С, что возможно при вышеуказанном давлении азота. [c.231]

Колонна ступенчатой ректификации является более сложной, чем колонна двукратной ректификации, но дает возможность понизить давление воздуха, идущего на разделение, и тем самым уменьшить расход энергии для получения газообразного кислорода. [c.232]

Пример 3. Определить число теоретических тарелок в колонне двукратной ректификации с вводом воздуха низкого давления в количестве 20%. Процесс предварительного разделения воздуха происходит при давлении р=5,5 ата, в колонне высокого давления, [c.271]

При обычном перепаде давлений между нижней и верхней колол-цами установок двукратной ректификации воздуха даже при наличии переохладителей в результате дросселирования должно происходить значительное самоиспарение. [c.11]

Воздух разделяется в аппарате двукратной ректификации (АДР), состоящем из колонны высокого давления, или нижней колонны (НК) — колонны предварительного разделения, которая работает под давлением 0,55—0,6 МПа, и колонны низкого давления, или верхней колонны (ВК), которая работает под давлением 0,13—0,14 МПа. В НК происходит предварительное разделение воздуха с получением азотной флегмы, содержащей 0,3—5%02. Схема потоков в НК зависит от состояния воздуха на входе в колонну. Газообразный воздух подают в куб колонны, расположенный под нижней тарелкой, жидкий воздух — в середину колонны. По дни- [c.20]

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

Термодинамические параметры аппаратов однократной и двукратной ректификации при получении жидкого кислорода приведены на рис. 48. Данные представлены в координатах (1—Дг,н)/Д ж = /(Д ж), где Дг.п —количество газообразного воздуха, вводимого в ВК, или газообразного азота, отбираемого из НК (см. гл. VI, п. 1). В расчетах принимали, что эти потоки подают в узел ректификации в состоянии сухого насыщенного пара и что жидкий кислород выводится из узла ректификации в охлажденном состоянии при температуре 88 К. [c.143]

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]

Полученае. Н. ювлекают из воздуха в аппаратах двукратной ректификации жидкого воздуха (см. Воздуха разделение). Г азообразные Н. и гелий скапливаются в верх, части колонны высокого давления-в конденсаторе-испарителе, от10 да под давлением ок. 0,55 МПа подаются в трубное пространство дефлегматора, охлаждаемое жидким N2. Из дефлегматора обогащенная смесь Ne и Не направляется для очнстки от N2 в адсорберы с активир. углем, из к-рых после нагревания поступает в газгольдер (содержание Ne -f Не до 70%) степень извлечения смеси газов 0,5-0,6. Послед, очистку от N2 и разделение Ne и Не можно осуществлять либо селективной адсорбцией при т-ре жидкого N2, либо конденсац. методами-с помощью жидких Н2 или Н. (предварительно на СиО при 700 °С проводят очистку от примеси Н2). В результате получают Н. 99,9%-иой (по объему) чистоты. [c.210]

Большие кол-ва газообразных Oi и Nj получают ректификацией воздуха, осуществляемой в колонне двукратного действия. Последняя состоит нз двух колонн — нижней и верхней с давлением в них соотв. 0,65 и 0,15 МПа. Первичная ректификация воздуха, охлаждешюго до 100 К, производится в ниж. колонне при этом отделяют 99,9% -ный Nj, а жидкость, содержащая 33—40% Оа, для окончат, ректификации поступает в верх, колонну. Расход энергии при этом определяется потерями холода в окружающую среду и недо-рекуперацией (необратимостью теплообмена между воздухом н продуктами разделения). Для рекуперации холода использ. регенераторы, что позволяет уменьшить разность т-р между выходящими из них продуктами разделения и поступающим воздухом до 3—5 С. Кроме того, при использ. регене1Жторов нет необходимости в предварит, осушке воздуха и очистке его от СОа, т. к. вода и СОз вымораживаются на насадке регенератора, а затем сублимируются и выносятся при рекуперации холода продуктами разделения. [c.115]

Атмосферный воздух поступает в турбокомпрессор I, в котором сжимается до р = 0,22 МПа. Теплота сжатия отводится в теплообменнике 2, и затем поток воздуха дополнительно охлаждается в теплообменнике 3. В теплообменнике 2 в качестве хладагента подается хладон, который циркулирует в замкнутом цикле и, в свою очередь, охлаждается СПГ. После теплообменника 3 поток воздуха направляется в адсорбер 4, в котором очшцается от влаги. Очистка воздуха от СО2 производится в низкотемпературном адсорбере 6, куда воздух поступает после дополнительного охлаждения в теплообменнике 5. Окончательное охлаждение воздуха производится в теплообменнике 7, пройдя который он поступает в первую ректификационную колонну 8. Эта колонна по своему назначению соответствует нижней ректификационной колонне в обычной колонне двукратной ректификации, но в отличие от нее работает не при давлении 0,55-0,60 МПа, а под давлением около 0,15 МПа. [c.397]

Получают аргон как побочный продукт при разделении воздуха на кислород и азот. Обычно используют воз-духоразделительные аппараты двукратной ректификации, состоящие из нижней колонны высокого давления (предварительное разделение), верхней колонны низкого давления и промел уточного конденсатора-испарителя. В ко- [c.283]

Пример 6. Составить уравнение материального баланса нижней колонкы аппарата двукратной ректификации (см. рис. 69) производительностью 143 кг/ч кислорода и определить массу отбираемой жидкости из куба и азотной флегмы из карманов конденсатора. Концентрация жидкости в кубе по кислороду = 42 % Oj. Концентрация азотной флегмы Af = 95 % N2. Масса перерабатываемого воздуха В = 729 кг/ч. [c.61]

Для увеличения выхода кислорода применяются колонны двукратной ректификации. В последнее время для полного разделения воздуха стали применять колонны ступенчатой ректификации воздуха и колонны с циркуляцией азэта. [c.261]

На рис. 4-69 изэбражена схема колонны двукратной ректификации. Воздух с давлением поступает в нижнюю часть колонны высокого давления. [c.261]

На рис. 4-74 и 4-75 показаны тепловые потоки в колоннах однокрйт-ной и двукратной ректификации для разделения воздуха на кислород азот. [c.271]

При продолжительном периода эксплуатации воздухор-азделитель- ой колонны двукратной ректификации под крышкой конденсатор з-ис-парителя постепенно накапливаются неконденсирующиеся газы, находящиеся в воздухе. Эти газы постепенно заполняют пространство под крышкой конденсатора и, наконец, проникают в трубки конденсатора. Эта газовая смесь состоит из неона, <гелия и прен.му-щественно азота. При накапливании неона и гелия парциальное давление азота уменьшается, разница температур между испаряюпщмся в трубном пространстве кислородом и конденсирующимися парами азота уменьшается и становится недостаточной для конденсации всего азота. Поэтому при эксплуатации кислородных установок через определенные промежутки времени производят иродувку конденсатора, выпуская через верхнюю трубку смесь неона, гелия и азота. Такой периодический выпуск несконденсировавшихся газов необходим для правильной эксплуатации кислородных и азотных установок. [c.322]

Воздух высокого давления в количестве 4% проходит предварительный теплообменник 21, аммиачный теплообменник 19 и основные теплообменники 3, 4 и дросселируется в нижнюю часть разделительного аппарата. Из разделительного аппарата двукратной ректификации получаются азот и кислород. Из-под крышки конденсатора 12 — 15% (ззота отводится через теплообменник 4 в турбодетандер для получения добавочного холода, наобходимого для работы установки, другая часть азота конденсируется в испарителе 7, вызывая кипение кислорода. Жидкий кислород из колонны 6 отводится в испаритель 7, где он кипит и поступает в отделитель ацетилена 9, откуда направляется в криптоновую колонну 10. В колонне 10 происходит постепенное обогащение стекающего жидкого кислорода криптоном, который, пфпадая в испаритель 12, испаряется и через сепаратор 13 снова поступает в криптоновую ко- [c.327]

ВК установки Г-120 испытывалась различных режимах, которые отличались не только/составом продуктов разделения, но и числом работающих секций. В режиме двукратной ректификации (см, рис. 13) работали две секции, в режим однократной ректификации — одна секция, в режиме с вводом газообразного воздуха в верхнюю колонну ГВВК (см. рис. 3)—три секции, в режиме с ГВВК и получением сырого аргона (см. рис. 20) — пять секций. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология