Процессы разделения газа, основные принципы

Насадочное и тарельчатое контактные устройства совершенно различны по принципу работы, и пригодность их для конкретных процессов разделения различна. Основное различие заключается в том, что в насадочной колонне осуществляется непрерывный контакт между газом и жидкостью, в то время как в тарельчатой происходит ступенчатое контактирование. [c.133]

Принципы компоновки аппаратуры и оборудования заводов сжижения природного газа очень просты, хотя обслуживание и проблемы их эксплуатации довольно сложны. Однако по мере накопления опыта эксплуатация заводов сжижения становится обычным делом. Основной способ сжижения — перекачка тепла до температурного уровня, с которого оно может быть сброшено в следующих друг за другом ступенях. На практике это воплощается в ряде холодильных циклов и в разумном выборе хладагента для каждого температурного уровня. Другой способ — расширение потока газа, в результате которого он сжижается, и использование теплообменника и компрессора для перекачки газа на более высокий температурный уровень. Охлаждение газа за счет расширения применяется для выделения из него гелия, водорода и неона, так как эти компоненты имеют очень низкие критические температуры. Для получения этих газов необходимо конечное расширение (дросселирование на заключительной стадии процесса разделения), позволяющее получить более низкий температурный уровень по сравнению с тем, который достигается при обычном дросселировании или компрессионном охлаждении. [c.196]

Улавливание химических продуктов коксования основано на физико-химических принципах разделения газов и жидкостей. Используют следующие основные процессы и аппараты охлаждение и конденсация, сорбционные процессы. [c.162]

Помимо чисто научного интереса фазовое поведение в сверхкритических условиях имеет значение при разработке условий хранения нефти и природного газа в резервуарах, эксплуатации реакторов, хроматографического разделения веществ с малыми скоростями перемещения или с низкой термостойкостью, опреснения воды, а также условий разделения вообще. Некоторые из этих вопросов были рассмотрены в разд. 8.6. Основные принципы и ряд примеров практического применения этих технологических процессов описаны в недавно опубли- [c.465]

Метод разделения газов низкотемпературной ректификацией в принципе не отличается от обычной ректификации, но для превращения газа в жидкость, находящуюся в равновесии со своими парами, процесс проводят при высоком давлении и низкой температуре. Чаще всего разделение ведут при 30—40 ат и —ЮО°С. Для создания таких низких температур частично иопользуют холод по- лученных фракций, но основная его часть поставляется аммиачной (или пропановой) и этиленовой холодильными машинами. [c.68]

Вообще говоря, вся необходимая для разделения газа при низкой температуре работа подводится к газу, сжимаемому в компрессорах при температуре, которая несколько выше температуры окружающей среды То- Таким образом, тепло сжатия может быть отдано окружающей среде. Исходный газ, продукт и отбросные газы проходят по теплообменникам, в которых их температура изменяется от Го до Т. Основной функцией теплообменников является снижение теплосодержания при охлаждении от То до Г1. В случае отсутствия теплообменников для перекоса этого тепла с уровня Т на уровень Го потребовалась бы дополнительная работа (т. е. для поддержания теплового ба-ланса системы оказалась бы необходимой большая холодопроизводительность). Снижение температурного напора в теплообменниках приводит к пропорциональному уменьшению работы (так как уменьшаются потери на создание дополнительной холодопроизводительности), однако оно сопровождается увеличением объема ( т. е. первоначальной стоимости теплообменника) и гидравлического сопротивления теплообменника (т. е. расхода энергии на преодоление этого сопротивления). Поэтому должен существовать теплообменник оптимальной конструкции, обеспечивающий минимальную стоимость процесса теплообмена. Вопросы экономики теплообменника в принципе могут рассматриваться независимо от термодинамической необратимости других процессов в данной установке (например, независимо от процесса ректификации). [c.248]

Основные принципы и методы расчета аппаратуры, предназначенной для проведения процессов разделения, представлены для равновесных ступеней и аппаратов, в которых осуществляется непрерывное изменение концентраций. Важнейщие понятия проиллюстрированы на примере процесса абсорбции газа в тарельчатых колоннах и насадочных башнях. Рассмотрение ограничено бинарными системами при постоянной их температуре и давлении. Кратко изложены начала расчета многокомпонентной абсорбции углеводородов и методы учета неизотермических эффектов. Освещены также общие вопросы, касающиеся применения теории к процессам дистилляции, экстракции и отгонки легких фракций. Описаны ускоренные методы предварительного расчета тарельчатых и насадочных абсорберов и процессов в концентрированных газах. Развита приближенная теория многокомпонентной массопередачи при абсорбции. Приведена общая расчетная схема для строгого описания работы изотермических абсорберов. Интерпретированы известные определения эффективности тарелок и коэффициентов массопередачи. Авторы надеются, что данное в этой главе обсуждение в совокупности с фундаментальными понятиями, введенными в других главах книги, поможет читателю анализировать или рассчитывать более сложные абсорбционные процессы и иные операции. Подробное изложение общей теории расчета процессов и аппаратов химической технологии выходит далеко за рамки настоящей книги. Поэтому в главу включена довольно полная библиография по рассматриваемой проблеме. Предполагается, что заранее известны рабочие характеристики оборудования, методы экспериментального определения и расчета которых освещены в главе П. [c.426]

В настоящее время методы хроматографического разделения газов, получаемых в процессе газоразделения воздуха, при производстве бытового и горючего газов, аммиака, метанола, основных продуктов переработки нефти, высококачественных чистых газов, выхлопных газов и т. д., полностью стандартизованы. Разделение проводится на одной колонке с несколькими детекторами или на нескольких колонках, каждая из которых снабжена одним своим детектором, а в ряде случаев эти два метода разделения объединяются. В литературе периодически публикуются сообщения о новых вариантах методики, не изменяющих, впрочем, основные ее принципы, как, например, быстрый и изотермический анализы газов с использованием одного детектора, описанные в работах [33] и [36—38]. Успешно проведено также одновременное определение газов в присутствии N20, ЗОг и газообразных углеводородов [28, 39]. [c.351]

Рассмотрены основные процессы очистки природного газа от кислых компонентов (сероводорода, диоксида углерода и меркаптанов) и производство серы методом Клауса. Приведены классификация и технологические схемы установок очистки и разделения углеводородных газов. Изложены основные принципы выбора поглотителей для очистки газа и обоснована стратегия выбора оптимальных технологических режимов. Приведены классификация низкотемпературных процессов разделения углеводородных газов (низкотемпературная конденсация, ректификация, абсорбция и адсорбция) и особенности технологических схем соответствующих установок. Изложены основные этапы получения гелия из природного газа и представлены технологические схемы отечественных установок получения гелиевого концентрата и тонкой очистки гелия. [c.2]

В некоторых процессах требуется не разделение продуктов электролиза, а, напротив, их перемешивание (например, при получении гипохлоритов и хлоратов) [2]. Возникает задача защиты получаемых веществ от разрушения при контакте с электродами (чаще всего от восстановления на катоде). Применение диафрагм в таких случаях нецелесообразно. Так, в производстве хлоратов в электролит добавляют небольшие количества ЫагСггО [2]. Образующиеся на катоде основные соли хрома, не препятствуя протеканию электролиза, затрудняют проникновение СЮ й СЮз к катоду. Аналогичный принцип применяют, например, в электролизерах для получения пероксида водорода посредством персульфата калия [2], где графитовые аноды обматывают шнуром из кислотостойкого асбеста. Такая обмотка не препятствует выходу газа, выделяющегося на электроде, но предохраняет от конвективной подачи получаемого продукта к поверхности катода. [c.5]

Основное внимание во всей книге уделяется основным и крупномасштабным процессам, а изложение по характеру является скорее критическим, чем исчерпывающим. Разделить материал можно как по принципу химического состава, так и по агрегатным состояниям вещества, но в обоих случаях некоторое переплетение тем неизбежно. Мы решили придерживаться разделения по фазовому состоянию, т. е. рассматривать газы, аэрозоли и осадки. Это подразумевает, что обсуждение свойств большинства компонент будет продолжено в последующих главах. Исключение допущено лишь в главе 3, где все радиоактивные вещества рассматриваются вместе, независимо от их фазового состояния, так как радиоактивный распад происходит при всех [c.10]

Принцип построения холодильного цикла воздухоразделительной установки является в основном регенеративным. В этом направлении построены рассмотренные выше холодильные циклы. Такое же направление было намечено для понижения температурного уровня получаемого холода и при рассмотрении способа уменьшения энтальпии расширением газа в детандере. Развивая теплообмен, можно и в данном случае получить холод на самом низком температурном уровне, соответствующем начальному давлению цикла, переходя все более в область насыщенного пара. Основной задачей при организации теплообмена в схеме воздухоразделительной установки является обеспечение рекуперации холода отходящих газообразных продуктов разделения путем нагрева их в процессе охлаждения перерабатываемого воздуха. [c.51]

До сего времени общепринятыми являются представления о том, что пневматическая классификация не дает приемлемой эффективности процесса, а аппараты для его осуществления должны иметь слишкохМ большие габариты [16, 37, 48, 60]. Этн предположения подтверждаются в основном только при реализации обычных методов организации процесса, основой которых является принцип уравновешивания потоками газа частиц граничной крупности разделения. Вместе с тем возможности пневматической классификации не исчерпываются лишь этим прпрщнпом. Прп изучении механизма разделения сыпучих материалов в потоках выявилась возможность высокоэффективного применения этого метода не только для тонкоизмельченных порошков, цо даже для более крупных материалов (до 5—7 мм) [И, 12, 43, 120]. [c.5]

Обсудим проблему селективности процесса в полимерных мембранах. Столь большое число факторов, влияющих на проницаемость чистых газов, очевидно, скажется на селективности процесса. При разделении газовых смесей в общем случае необходимо учитывать взаимное влияние диффузионных потоков компонентов в мембране, при этом основные сорбционные и диффузионные характеристики процесса оказываются сложной функцией состава газовой смеси. Небольшая примесь сильно-сорбируемого компонента, который отличается специфическим взаимодействием с веществом матрицы мембраны или одним из прочих компонентов смеси, может радикально изменить проницаемость всех компонентов, поэтому принцип аддитивности при определении общего потока через мембрану и оценку селективности процесса на этой основе следует проводить с большой осторожностью. Тем не менее воспользуемся указанным принципом для выявления некторых закономерностей разделения. [c.104]

В книге из.пожены теория и технология связывания (фиксации) атмосферного азота в первичные продукты — аммиак и окись азота. Описаны способы получения исходных технологических газов (водорода, азота, кислорода, синтез-газа), при этом основное внимание уделено процессам переработки природного газа в сырье для азотной промышленности рассмотрены также принципы разделения воздуха и коксового газа методом глубокого охлаждения. Рассмотрены основы технологии переработки аммиака в азотную кислоту и в карбамид (мочевину). Кратко описано также производство метанола и высших синтетических спиртов. [c.2]

Вообще говоря, инженер-химик в основном будет продолжать использовать для разделения жидкостей и газов, главным образом, ректификацию и процессы типа абсорбции. Тем не менее, процессы, недавно разработанные для разделения изотопов, могут в ряде случаев применяться для других разделений, при которых обычные процессы неэффективны или затруднительны. Кроме того, изучение принципов работы новых процессов, несомненно, улучпшт также понимание более старых процессов. [c.70]

В рассматриваемом аппарате первая ступень переведена в режим пневмотранспорта и организован дополнительный канал для отвода грубого продукта вихревой ступени, охватывающий первую ступень. Здесь реализована значительная часть принципов обеспечения высокоэффективного разделения, сформулированных в гл. 1. Кроме квазиплос-кого потока в вихревой ступени и независимого вывода ее грубого продукта реализована возможность управления процессом путем воздействия на условия поглощения частиц на границе вихревой зоны, а также подача исходного материала в уже сформировавишйся вихревой поток, а не в его пристенную часть. Все это достигается подачей вторичного газа (в пределах до 20 % от основного расхода) через канал движения грубого продукта на периферию вихревой ступени потока. Регулируя поворот закручивающих лопаток и расход вторичного газа, удается изменять границу разделения от 20 до 200 мкм практически без снижения эффективности классификации (к. п. д т = 0,87-0,92, степень проскока е = = 0,2-0,3). [c.56]

Таким образом, физико-химические основы производства, карбамида по всем известным схемам в основном принципиально одинаковы. Главное различие современных схем состоит, по существу, в методах использования газов дистилляции — аммиака и двуокиси углерода, непрореагировавших за один проход через колонну синтеза. По этому принципу их можно подразделить [2 11, с. 143] на разомкнутые схемы, т. е. без рециркуляции не превращенных в карбамид газов полностью замкнутые, или схемы с полным рециклом (с прямым рекомпримированием смеси непрореагировавших газов или с обогреваемыми газовыми компрессорами, с предварительным разделением всзвращаемых в процесс аммиака и СО2, с жидкостным рециклом аммиака и СО2 в виде суспензии карбамата аммония в масле или в виде водных растворов аммонийных солей) схемы с частичным рециклом, или полузамкнутые. [c.91]