Ректификация воздуха расход воздуха

Установки низкого давления отличаются простотой своей схемы, но требуют применения турбодетандера, имеющего высокий коэффициент полезного действия (к.п.д.). В данных установках холод получается за счет работы турбодетандера. Количество полученного холода зависит от к.п.д. турбодетандера и количества пропущенного через него воздуха. Расход воздуха через детандер определяется условиями процесса ректификации в верхней колонне. Чтобы не нарушать этот процесс, приходится ограничивать подачу воздуха в детандер и через него в верхнюЮ колонну. Поэтому детандер должен иметь высокий к.п.д. для того, чтобы можно было получать холод в количестве, достаточном для покрытия холодопотерь в установке. Удельный расход электроэнергии на получение кислорода в таких установках может составлять 0,45—0,6 квт-ч кислорода, в зависимости от величины установки, совершенства ее конструкции и качества применяемой изоляции. [c.88]

Обратимая ректификация воздуха. С учетом полученных выще соотнощений для изменений энтропии хладагента, подводящего или отводящего теплоту от ректификационной колонны, можно достаточно точно вычислить расход энергии на обратимую ректификацию воздуха (рис. 66, [77]), [41]. [c.190]

Разделение воздуха является достаточно сложной технической задачей, особенно если он находится в газообразном состоянии. Этот процесс облегчается, если предварительно перевести воздух в жидкое состояние сжатием, расширением и охлаждением, а затем осуществить его разделение на составные части, используя разность температур кипения кислорода и азота. Под атмосферным давлением жидкий азот кипит при —195,8 °С, жидкий кислород при —182,97 °С. Если жидкий воздух постепенно испарять, то сначала будет испаряться преимущественно азот, обладающий более низкой температурой кипения по мере улетучивания азота жидкость будет обогащаться кислородом. Повторяя процесс испарения и конденсации многократно, можно достичь желаемой степени разделения воздуха на азот и кислород требуемых концентраций. Такой процесс многократного испарения и конденсации жидкости и ее паров для разделения их на составные части называется ректификацией. Поскольку данный способ основан на охлаждении воздуха до очень низких температур, он называется способом глубокого охлаждения. Получение кислорода из воздуха глубоким охлаждением — наиболее экономично, вследствие чего этот метод нашел широкое применение в промышленности. Глубоким охлаждением и ректификацией воздуха можно получать практически любые количества дешевого кислорода или азота. Расход энергии на производство 1 кислорода составляет от 0,4 до 1,6 квт-ч (1,44-10 —5,76-10 дж) в зависимости от производительности и технологической схемы установки. [c.15]

Расход воздуха через турбодетандер определяется условиями процесса ректификации в верхней колонне, зависящего от количества поступающего в колонну детандерного воздуха, так как этим [c.187]

В установках производительностью выше 30 применяется двукратная ректификация, в установках высокого давления — очистка и осушка воздуха цеолитами. Установки в высокой степени автоматизированы. Удельный расход энергии на установках высокого, среднего и низкого давления составляет соответственно 1,29—1,6 0,92—1 и 0,62—0,68 квт-ч/м кислорода. Для установок высокого давления в расход энергии включены затраты на сжатие кислорода [c.249]

При правильном решении узла ректификации воздуха можно было бы1 ожидать снижения расхода энергии до 1,8 кет ч1м О2. [c.323]

В установках низкого давления с увеличением потерь холода в окружающую среду, а следовательно, и количества детандерного воздуха, расход энергии на разделение вначале снижается в связи с уменьшением количества флегмы, расходуемой на процесс ректификации, а затем возрастает, поскольку сильно увеличивается количество перерабатываемого воздуха. [c.185]

Видоизменение схемы установки при ее работе на получение жидкого кислорода состоит в том, что в установку включается детандер, через который пропускается примерно 50% сжатого воздуха, подаваемого компрессором. Охлажденный воздух, расширившийся в детандере до 6 ати, подается в детандерную ветвь теплообменника, откуда идет в испаритель кислородного аппарата двукратной ректификации. Остальные 50% воздуха, как и в установке для газообразного кислорода, идут по трубкам основного теплообменника, поступая затем в змеевик испарителя и в воздушный расширительный вентиль нижней колонны. Полученный жидкий кислород сливается из конденсатора кислородного аппарата в стационарный танк, откуда периодически переливается в транспортные танки для развозки его потребителям. Установка этого типа производительностью 130 ж /адс газообразного кислорода расходует электроэнергии 1,25—1,4 квт-ч/ж кислорода. С учетом [c.72]

В последнее время появилось значительное число теоретических и экспериментальных работ, из которых следует, что для большого класса процессов можно создавать нестационарные режимы, значительно превосходящие по эффективности стационарные. К таким процессам относятся массо- и теплообмен, адсорбция, ректификация, сепарация твердых частиц на фракции, разделение смесей жидкости или газа на основании принципа динамической сепарации. Искусственно создаваемое пульсирующее горение твердого топлива приводит к интенсификации процесса окисления, улучшению теплообмена, уменьшению расхода энергии на тягу и дутье, позволяет работать при малых избытках воздуха или кислорода, снижает концентрацию оксидов азота, способствует хорошей очистке поверхности теплообмена. [c.302]

Рассмотрим сначала качественно влияние положения рабочей линии на процесс ректификации. С ростом R рабочая линия, проходящая через точку на диагонали с абсциссой Х2, располагается ближе к диагонали, так как уменьщается отрезок у. В результате с ростом R уменьщается число теоретических тарелок, необходимое для достижения заданной степени разделения в укрепляющей части колонны. Одновременно при постоянном потоке отбираемого верхнего продукта Я (дистиллята) с ростом R увеличиваются потоки (затраты) теплоты в кубе и конденсаторе колон-ны рост R при постоянном П означает увеличение потока флегмы L. Ее надо испарять в кипятильнике, а образовавшийся пар — конденсировать в конденсаторе. Поэтому с повышением R возрастают расходы теплоносителя (чаще всего — греющего пара) в кипятильнике и охлаждающего агента (скажем, воды или воздуха) — в конденсаторе. [c.1025]

Процессы ректификации нефти и продуктов ее переработки — очень энергоемки на них расходуется 100% топлива, потребляемого трубчатыми печами, и 80% тепловой и электрической энергий. При этом энергетическая эффективность ректификации низка 95% тепла, подводимого в колонну, отводится с водой и воздухом, охлаждающими верхний и боковые погоны колонны. Понятно поэтому стремление повысить эффективность ректификации и снизить энергетические затраты. [c.79]

Пути экономии энергии при ректификации в основном известны, но до сих пор они не все реализуются. Объясняется это тем, что объем потребляемого тепла связан с рядом технологических и экономических факторов и, в частности, с заданной чистотой получаемых при ректификации продуктов. Чем выше заданная чистота продуктов, тем больше число тарелок должно быть и выше флегмовое число. А с увеличением флегмового числа возрастает нагрузка на кипятильник колонны и конденсатор-холодильник, увеличивается расход, охлаждающей воды или воздуха, требуется большая поверхность нагрева этих аппаратов. С повышением числа тарелок высота колонны будет больше, т. е. увеличатся нагрузка на фундамент, протяженность коммуникаций. Одновременно уменьшится флегмовое число, а следовательно, и эксплуатационные затраты на перекачивание и [c.79]

При реализации в установке холодильных циклов высокого давления с дросселированием или циклов высокого и среднего давления с детандером расход перерабатываемого I воздуха Gb = G , а давление сжатого воздуха определяется заданной холодопроизводительностью. При использовании цикла низкого давления с детандером только часть перерабатываемого воздуха может подаваться на разделение. Остальная часть поступает в детандер на расширение (см. рис. 83). При этом давление сжатого воздуха определяют из условия работы узла ректификации по выражениям (85) и (86), а его суммарный расход — из условия обеспечения заданной холодопроизводительности. Термодинамический расчет холодильного цикла выполняют по известным в. криогенной технике методикам. [c.211]

При ректификации под вакуумом скорость массообмена обычно лимитируется сопротивлением в паровой фазе. В связи с этим в работе [80] кинетика массообмена исследовалась на примере процесса абсорбции водой аммиака из его смеси с воздухом. Поскольку аммиак хорошо растворим в воде, определяющую роль в этом процессе играет перенос в газовой фазе. Опыты проводились в аппарате диаметром 400 мм с одной контактной ступенью, имевшей для диспергирования жидкости цилиндрическую перфорированную корзину диаметром 75 мм с 99 отверстиями диаметром 2,9 мм. Корзина была снабжена изнутри лопатками, которые при вращении корзины, погруженной в жидкость на тарелке, захватывали жидкость и транспортировали ее к отверстиям в боковой поверхности. Скорость газа варьировалась в пределах 0,4—1,16 м/с, расход воды 100—400 л/ч, частота вращения ротора 1500—2250 об/мин. [c.170]

Содержание пропилена удалось повысить с 25 до 92—99% в зависимости от режима процесса. Установлена возможность регенерации силикагеля выжиганием высокополимеров воздухом при температуре 350°. Предварительное технико-экономическое сравнение с принципиально возможными способами разделения пропан-пропиленовой фракции показало определенное преимущество разрабатываемого метода. Стоимость выделения 1 т пропилена этим методом меньше, чем при ректификации. Однако но предварительной оценке рассмотренная схема разделения, по-видимому, еще не отвечает оптимальному варианту проведения процесса. Так, более целесообразно заменить десорбцию пропилена при сравнительно высоких температурах вытеснением более тяжелым предельным углеводородом, который при этом практически не будет расходоваться, или осуществить десорбцию отдувкой легким газом при более низких температурах. [c.147]

Известно, что одним из наиболее массовых и энергоемких процессов переработки является разделение нефти на фракции в специальных ректификационных аппаратах (колоннах). Необходимость многократного испарения нефтепродукта и его конденсации требует значительного расхода водяного пара и топлива. Энергетический КПД процесса ректификации не превышает 10—15%, а на практике бывает значительно ниже. Следовательно, 85—90% тепловой энергии, подведенной в колонну, снимается охлаждающей водой или воздухом. В свою очередь, для подачи воды требуются значительные капиталовложения (на 1 м —0,1 руб.) и около 0,4 кВт. ч электроэнергии. [c.117]

Ситчатые колонны (фиг. П2) особенно широко применяются при ректификации жидкого воздуха. Тепло- и массообмен между паром и жидкостью в основном происходит на некотором расстоянии от дна тарелки в слое пены и брызг. Диаметры отверстий в тарелках принимают в пределах 0,8—3 мм. Ситчатые тарелки необходимо устанавливать строго горизонтально для обеспечения равномерного прохождения пара через все отверстия. Ситчатые тарелки весьма чувствительны к изменению давления пара и к расходу флегмы, вызывающими исчезновение жидкости на тарелках. [c.267]

Использование теплоты паров уменьшает расход греющего пара в колонне и охлаждающей воды в конденсаторе-холодильнике. Подогретая анилиновая вода по трубе 9 направляется в колонну для ректификации. Конденсат из нижней части конденсатора поступает в змеевик холодильника 7, который омывается охлаждающей водой. Охлажденный конденсат стекает в отстойник 70, где расслаивается на два слоя верхний — слой воды, насыщенной анилином, и нижний — слой анилина, насыщенного водой. Водный слой сливается в резервуар для анилиновой воды 77, а слой анилина поступает во второй отстойник для дополнительного отделения воды. Из второго водоотделителя анилиновый слой спускается в монтежю 12, откуда по мере надобности передается в цех для использования. Водный слой из водоотделителя стекает в резервуар анилиновой воды 7 7 и возвращается обратно на ректификацию. Резервуар 77 снабжен водомерным стеклом для наблюдения за уровнем отстоявшегося слоя анилина, который по трубопроводу периодически спускается в монтежю 72. Анилиновая вода из резервуара 77 самотеком стекает в монтежю 13, откуда давлением сжатого воздуха периодически подается в напорный бак 8. Из кубовой части колонны отработанная вода отводится в канализацию по трубе 14. [c.207]

Криогенный метод. В.р. осуществляется прн криогенных т-рах (ниже - 150°С) в т. наз. воздухоразделит. установках (ВРУ) путем ректификации воздух предварительно подвергают сжижению. Теоретически миним. работа, необходимая для В.р., прн обратимом процессе определяется только начальным состоянием воздуха и конечным состоянием продуктов разделения = ТД5, где Г-т-ра окружающей среды, Д5-изменение энтропии системы. Действит. расход энергии в ВРУ намного больше, что объясняется потерями холода в окружающую среду, недорекуперацией (необратимостью теплообмена между воздухом и продуктами разделения), гидравлич. сопротивлениями и др. Так, расход энергии на получение 1 м 99,5%-ного О достигает 0,38-0,42 кВт ч, тогда как L h = 0,067 кВт ч. [c.409]

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]

В 1978 г. разработан способ получения вяжущего компаундированием сырой нефти с кубовыми остатками ректификации сырого бензола с последующим окислением в реакторе колонного типа [34]. Соотношение компонентов в смеси следующее кубовые остатки ректификации сырого бензола 40-60% мае. тя) влая высокосмолистая нефть 40-60% мае. Окисление производится пр температуре 150-200°С и расходе воздуха 2,5 л/мин ва I кг сырья. Полученное вяжущее обладает хорошими адгезионными свойствами к минеральвым материалам в битумоминеральных смесях, а также характеризуется повышенной водоустойчивостью. [c.7]

Расход воздуха через турбодетандер определяется условиями процесса ректификации в верхней колонне, зависящего от количества поступающего в колонну детандерного воздуха, так как этим определяется концентрация отходящего азота, а следова- [c.210]

Как мы уже указывали выше, давление в нижней колонне приходится держать около 5—бога. Это естественно связано с дополнительным расходом энергии на ректификацию воздуха. Действительный же расход энергии в ректификационных аппаратах обуславливается не величиной давления в нижней колонне, а теми 1Ю-терями холода, которые имеются в аппарате и которые слагаются из потерь на недогрев (недокуперацию) в теплообменниках и потерь в окружающую среду через изоляцию аппарата. Для покрытия этих потерь давление поступающего в разделительный аппарат воздуха должно быть значительно выше того, которое имеется в нижней колонне. Это давление определяется холодильным циклом, принятым в данной установке. Например, для установок системы Лин де с о д овратным расширением давление поступающего в аппарат воздуха равно около 50—60 ата. Поэтому действительный расхо д энергии на 1 л перерабатываемого воздуха в установках для его разделения будет значительно превышать вышеуказанную теоретическую величину. Данные о действительном расходе энергии приведены ниже при описании схем промышленных установок. [c.88]

Высокая прочность катализатора позволяет достигнуть наи-,меньшего расхода. В реактор подаются пропилен, аммиак и воздух при температуре 400—ЬОО С, выход акрилонитрила на разложенный пропилен составляет65—70%, напропуш,енный—50%. Реакция аммонолиза экзотермична, съем тепла осуществляется через стенку с помощью водяного пара. Отходящий контактный газ обрабатывается серной кислотой с получением сульфата аммония, после чего акрилонитрил поглощается водой и подвергается ректификации. Полученный продукт имеет 99%-нук). чистоту. [c.328]

Сравним величины минимальной работы, затраченной на разделение 1 моль воздуха на чистые кислород и азот при адиабатической ректификации и неадибатическом массообмене, рассматривая при этом воздух как бинарную смесь. По расчетам В. Г. Фастовского , минимальный расход энергии в случае ректификационной схемы составляет 0,527 квт-ч моль. [c.249]

Сублиматор конструируется как простая или как тарельчатая колонна. Для простой сублимации в кипящем слое достаточна обычная колонна. Если нужно провести фракционную сублимацию, то применяются тарельчатые колонны, причем верхняя тарелка служит дефлегматором, ее температура поддерживается более низкой. В этом случае сублимация в кипящем слое подобна ректификации, поскольку твердая фаза превращается в псевдоожиженную. Г аз-носитель (воздух или азот) засасывается в вакуумную систему через прибор для измерения расхода газа и проходит через сублиматор, фильтр и конденсатор в вакуум-насос. Давление в системе регулируется количеством подаваемого газа. Если постепенно понижать давление в системе, то при каком-то предельном давлении уже нельзя сохранить состояние кипящего слоя. Это предельное давление зависит от высоты кипящего слоя, характера материала кипящего слоя, диаметра аппарата, скорости откачки насоса и потерь давления на отдельных участках. Порядок достигаемых давлений 1—30 мм рт. ст. Для сублимации в кипящем слое предпочтительно иметь величину зерен материала 30—40 м.к. Так как материал непрерывно испаряется, то никакого кипящего слоя не получится, если не ввести в испаритель какой-либо посторонний материал, обеспечивающий поддержание однородного кипящего слоя. Смесь в соотношении между количеством постороннего материала и сырья 20 1 непрерывно подается через среднюю по высоте часть аппарата непосредственно в кипящий слой, несублимируемый остаток вместе с посторонним материалом выносится через дно сублиматора. После этого посторонний материал регенерируется выжиганием или просеиванием и снова возвращается в сублиматор. Вымывание остатка растворителем следует применять только, если этот остаток должен быть сохранен. Пар суб-252 [c.252]

При получении газообразных кислорода и азота сжижение всего перерабатываемого воздуха (или большей его части в установках для получения воздуха, обогащенного кислородом) необходимо лишь для ректификации жидкото воздуха. Если пренебречь незначительным расходом энергии на разделение газа, то холодопроизводительность цикла определяется лишь потерями холода в окружающую среду и неполнотой [c.718]

Сначала технический МФДХС обрабатывают сухим воздухом при температуре 150 °С и расходе 2—4 л/г обрабатываемого продукта в реакторе с мешалкой (цель этой операции — удаление примесей со связью 5i—Н), а затем подвергают частичной этерификации изобутиловым спиртом для удаления примеси ФТХС. Чистый МФДХС выделяют при ректификации полученной реакционной массы. [c.155]