Разделительные аппараты для жидкого воздуха

Жидкий воздух разделяют на жидкий кислород и газообразный азот многократным испарением жидкости и конденсацией ее паров. Такой процесс называется многократной ректификацией. При испарении жидкого воздуха испаряется преимущественно азот, имеющий более низкую температуру кипения. По мере испарения и удаления паров азота жидкость все более н более обогащается кислородом. Повторяя процесс испарения и конденсации многократно, получают азот и кислород определенной степени чистоты. Процесс ректификации осуществляется в специальных аппаратах, так называемых ректификационных колсннах. В современных крупных разделительных установках для ректификации жидкого воздуха используют колонну двукратной ректификации, схема которой изображена на рис. 34. [c.99]

Отличительной особенностью установок К-0,04 и К-0,15 является применение насоса жидкого кислорода для получения на выходе из установки сухого сжатого кислорода. Кислород отбирают из колонны в жидком состоянии и нагнетают насосом в теплообменник. После испарения и нагревания в результате теплообмена с подаваемым в разделительный аппарат сжатым воздухом кислород поступает в баллоны или кислородопровод под необходимым давлением. В этом случае отпадает необходимость в газгольдере, кислородном компрессоре и осушке кислорода, так как сухой сжатый кислород получают прямо с установки. Кроме того, применение насоса исключает загрязнение кислорода, происходящее вследствие подсосов воздуха в кислородном компрессоре. [c.183]

В 1 воздуха содержится 0,5—0,6 г двуокиси углерода. Двуокись углерода затвердевает (давление 1 агм) при температуре —78,9°С. Для того чтобы твердая двуокись углерода не оседала на стенках холодных частей разделительного аппарата, перерабатываемый воздух предварительно тщательно очищают. Очистку проводят следующими способами химическим, основанным на поглощении СОг раствором едкого натра, и физическими (адсорбция СОг силикагелем при низкой температуре, вымораживание СО2 на насадке регенератора, отмывка твердой СО2 жидким воздухом). [c.16]

Установки этого типа могут предназначаться для получения как жидких," так и газообразных продуктов разделения. Они могут отличаться схемой разделительного аппарата, давлением воздуха и способом его очистки, местом включения ХГМ. [c.222]

Однако при повышенной температуре воздуха в компрессоре озон легко разлагается. Если даже предположить возможность его образования в жидком кислороде в результате разряда статического электричества, то благодаря хорошей растворимости озона в жидких азоте и кислороде и относительно большому давлению пара 13,3 н/м (0,1 мм рт. ст.) концентрирование его в разделительном аппарате маловероятно. [c.26]

Разделительный аппарат одинарной ректификации. На рис. 19-19 показана схема простого цикла с дросселированием, в котором применен разделительный аппарат одинарной ректификации. Аппарат представляет собой обычную ректификационную колонну, куб которой обогревается сжатым воздухом, а исходная смесь подается на верх колонны. Сжатый и охлажденный в теплообменнике 1 воздух проходит по змеевику 2 и, отдавая тепло кипящему в кубе жидкому кислороду, частично конденсируется. Затем воздух дросселируется в вентиле 3 до абсолютного давления 1,2—1,3 ат и подается на верх колонны 4. В результате ректификации в кубе собирается ВК (кислород), из верхней части колонны отводится НК (азот). [c.690]

Отметим специфические особенности устройства разделительных аппаратов для газовых смесей на примере ректификации жидкого воздуха, получаемого методами глубокого охлаждения (см. главу XV). Разделение воздуха осуществляют в одноколонных разделительных аппаратах, или в аппаратах одинарной ректификации, ив двухколонных аппаратах, или в аппаратах двойной ректификации. [c.517]

При переработке водорода методом глубокого охлаждения существенное значение имеет наличие примесей в водороде. Например, при значительном содержании кислорода и азота в водороде эти вещества при охлаждении до водородных температур вымерзнут на трубках и забьют их, т. е. будут вести себя аналогично углекислоте при разделении воздуха методом глубокого охлаждения. Это нарушит, естественно, нормальную работу разделительного аппарата. Твердый кислород в среде жидкого водорода опасен из-за возможности взрыва. Известно, что примесь кислорода можно легко удалить каталитическим гидрированием [30]. [c.86]

Жидкий воздух и жидкий кислород не могут быть причиной взрывов в воздухоразделительных аппаратах. Для возникновения взрыва, очевидно, необходимо наличие горючего вещества и некоторого импульса, способного сообщить взрывоопасной системе достаточное количество энергии. Горючие вещества поступают в разделительный аппарат вместе с воздухом. Атмосферный воздух является безопасным сырьем, однако, он может содержать ничтожные доли опасных примесей, которые благодаря большим объемам перерабатываемого воздуха могут при определенных условиях накопиться в количествах, достаточных для создания взрывоопасной системы. В установках, работающих по циклу высокого и среднего давлений, воздух увлекает с собой в холодную часть блока масло, которым смазываются цилиндры поршневых компрессоров, и продукты разложения этого масла (образующиеся в цилиндрах компрессоров при взаимодействии масла с кислородом воздуха под влиянием больших давлений и температур). Дополнительное загрязнение воздуха маслом происходит в поршневых детандерах. [c.488]

При отборе жидкого кислорода из разделительного аппарата увеличивается расход холода на установке. Следовательно, в этом случае больше энергии расходуется на предварительное сжатие воздуха до более высокого давления. [c.222]

Двухколонный ректификационный аппарат (рис. 87) состоит 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 пз змеевика воздух высокого давления проходит через дроссельный вентиль 7. При этом давление его понижается до 6 ат, после чего жидкий воздух поступает в нижнюю колонну. В нижней колонне при перетекании по тарелкам 10 из жидкости испаряется более низ- [c.210]

Приоритет в создании высокоэффективного турбодетандера, необходимого для разделительных аппаратов низкого давления, принадлежит академику П. Л. Капице. Первые установки низкого давления воздуха для получения жидкого кислорода были разработаны и построены в СССР под его руководством. [c.13]

Криптон и ксенон. Эти газы обычно отводятся из разделительного аппарата в виде концентрата (Kr-t-Xe) компоненты в нем находятся в том же соотношении, что и в воздухе ( 13 1). В концентрате содержится от 0,1 до 0,3% Kr-t-Xe, остальное составляет кислород. Для расчетов необходимо знать эксергию газообразного и жидкого концентрата соответствующие кривые даны на рис. 33. [c.57]

Для разделения жидкого воздуха применяются колонны однократной и двукратной ректификации. Аппараты однократной ректификации используют редко, только в разделительных установках малой производительности. [c.114]

При переработке значительных количеств воздуха в разделительный аппарат проникает ацетилен, который накапливается в кубовой жидкости и жидком кислороде. Наиболее вероятной причиной взрывов разделительных аппаратов является ацетилен. Поэтому в целях обеспечения безопасности работы необходимо непрерывно очищать воздух от ацетилена. [c.133]

В нижней колонне процесс ведется при давлении- 5—5,5 ати, где происходит предварительное разделение воздуха на жидкость в испарителе с содержанием 35—45% Ог и жидкий азот с концентрацией 93—95% N2, собирающейся в так называемых азотных карманах, расположенных под конденсатором разделительного аппарата. [c.264]

Агрегат КАр-30 предназначен для получения технического кислорода, криптоно-ксеноновой смеси, чистого аргона и неоногелиевой смеси. Технический кислород выдается из блока свободным от влаги и двуокиси углерода. Чистый аргон получают в жидком виде или в виде газа под избыточным давлением до 200 кГ/см . Технологическая схема агрегата (рис. 1-17) основана на холодильном цикле низкого давления с турбодетандером. Основной разделительный аппарат работает по схеме двукратной ректификации. Перерабатываемый воздух очищается от влаги и двуокиси углерода в регенераторах с каменной насадкой и со встроенными змеевиками. [c.47]

В процессе разделения воздуха некоторые сжиженные газы в разделительном аппарате бывают загрязнены твердыми частицами примесей. Так, например, кубовая жидкость в установках с регенераторами содержит некоторое количество твердой двуокиси углерода. Жидкий кислород, подаваемый в теплообменник поршневыми насосами с графитовым уплотнением, может содержать частицы графита. [c.133]

Количество отбираемого кислорода регулируется изменением производительности насоса. Увеличение отбора жидкого кислорода из колонны (при условии компенсации дополнительных потерь холода, возникающих вследствие повышения производительности по кислороду) не приводит к снижению уровня жидкого кислорода в конденсаторе, так как при этом понижается энтальпия воздуха высокого давления после теплообменника и в разделительный аппарат поступает больше жидкости. [c.200]

При расчете схемы одного давления для получения жидкого кислорода, после принятия исходных данных, необходимо определить следующие величины количество воздуха, поступающего в детандер высокого или среднего давления Д1, количество воздуха, поступающего в детандер низкого давления Да и количество жидкого кислорода Л. Эти три неизвестных находятся путем совместного решения трех уравнений уравнения общего теплового баланса установки, уравнения теплового баланса предварительного и основного теплообменников и уравнения соотношения потоков в разделительном аппарате. [c.207]

В установках разделения воздуха насадочные колонны обычно являются нижними колоннами основного разделительного аппарата. В этом случае верхний слой насадки равномерно орошается жидкостью, стекаю-ш,ей из.трубок конденсатора. В насадочных колоннах других производств применяются специальные распределители орошения. Ввод в насадочную нижнюю колонну жидкого воздуха (после дросселирования в вентиле высокого давления) осуш,ествляется разбрызгиванием его через отверстия в нижней части распределительной трубы, введенной в слой насадки (см., например, фиг. 5). [c.426]

При получении жидкого кислорода воздух может быть разделен в аппаратах однократной или двукратной (рис. 39) ректификации от влаги и двуокиси углерода воздух очищается в регенераторах (реверсивных теплообменниках) с петлевым потоком. Петлевой поток с теплого конца регенераторов отбирается лишь в очень малых установках. В более крупных установках для снижения потерь холода от недорекуперации (см. п. 4), петлевой поток должен отбираться из средней части этих аппаратов. В ХГМ пары могут подаваться из различных мест разделительного аппарата (табл. 12). [c.222]

В блоке разделения воздуха находятся следующие аппараты двухсекционный теплообменник, разделительный аппарат двукратной ректификации, переохладитель жидкого кислорода и адсорбер ацетилена. [c.20]

Опытами установлено, что несмотря на хорошие показатели, это масло также способно разлагаться при условиях, близких к условиям его работы в цилиндрах компрессоров. Когда образцы этого масла подвергали воздействию высоких давлений (до 200 ат) и температур от 200 до 350° С в специальном автоклаве, в котором через слой масла продувался воздух, то обнаруживали как жидкие, так и газообразные продукты разложения [26]. Анализ газообразных продуктов разложения, полученных при давлении 200 ат и температуре 350° С, показал, что они состоят из СОз (78,4% объемных) СО (0,1 %) метана (1,0%) этилена (3,2%), этана (7,0%), пропилена (1,2%), пропана (1,3%), кислорода (1,7%), азота (6,0%), ацетилена (следы). Самые легкие из жидких продуктов разложения имели температуру кипения всего 60—120° С и обладали резким неприятным запахом. Такие же легкие фракции обнаружены в масле, извлеченном из разделительного аппарата и кислородных цистерн. Как газообразные, так и жидкие углеводороды в смеси с жидким кислородом обладают большой взрывоопасностью. [c.509]

После этого воздух вводится в одноколонный разделительный аппарат. Жидкий азот для орошения колонны отбирается из коденсатора-испарителя, куда подаются поток газообразного азота из турбодетандера и поток жидкого азота из детандерного теплообменника. Циркулирующий в системе поток азота сжимается в турбокомпрессоре с 1 ата до 30 ата. [c.227]

Криптон получают как побочный продукт при разделении воздуха. Криптон, как и ксенон, как наименее летучие компоненты, скапливаются вместе с кислородом в самой теплой части разделительного аппарата, откуда их и выделяют. Затем жидкий кислород подвергают ректификации, в результате чего получают криптоновый концентрат, содержащий 0,1—0,2 % криптона. Концентрат очищают от углеводов, сжижают н продолжают процесс ректификации. Затем операцию очистки и ректификации повторяют еще раз, В итоге получают криптон или криптоно-ксеноновую смесь. Химический состав криптона и крнптоно-ксеноновой смеси по ГОСТ 10218—77 [c.540]

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]

Основной конденсатор является неотъемлемым элементом разделительного аппарата двукратной ректификации. Основное назначение выносного конденсатора — создать непрерывный проток жидкого кислорода в основном конденсаторе и тем самым значительно уменьшить возможность накопления в нем твердого ацетилена. Основной конденсатор блока разделения воздуха типа КТ-3600 представляет собой трубчатый теплообменный аппарат. Прямые медные трубки диаметром 8X7 мм (17749 штук) впаяны в две массивные трубные решетки. Верхняя плоская трубная решетка изготовлена из латуни марки ЛЖМЦ-59-1, а нижняя коническая трубная решетка — из латуни марки ЛМЦ-58 1. Общая наружная поверхность теплообмена конденсатора составляет около 720 м . Наименьшая свободная длина трубок равна 1350 мм наибольшая— 1600 мм. [c.73]

Блок разделения можно разместить вне здания, при этом лицевая сторона блока, на которой находится большинство арматуры, будет примыкать к помещению, в котором размещены турбодетандеры, щит и пульт управления, механизм переключения, насос жидкого кислорода, насосы азотноводяного охлаждения и подогреватели. Принципиальная технологическая схема агрегата приведена на рис. 1-9. В схеме использован холодильный цикл низкого давления с турбодетандером. Основной разделительный аппарат работает по схеме двукратной ректификации. Весь перерабатываемый воздух очищается от влаги и двуокиси углерода в регенераторах с каменной насадкой и со встроенными змеевиками. [c.23]

I — турбокомпрессор II — дожимающий поршневой компрессор III — циркуляционный поршневой компрессор IV — поршневой детандер V — турбодетандер VI — регенераторы VII и VIII — предварительные теплообменники IX — основной теплообменник X — детандерный теплообменник XI — разделительный аппарат XII — переохладитель азотной флегмы и жидкого кислорода XIII — переохладитель кубовой жидкости XIV — скруббер для очистки от двуокиси углерода XV — адсорберы водяных паров XV/— фильтры детандерного воздуха XV//— дроссельный [c.220]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология