Неон очистка

В книге рассмотрены вопросы производства инертных газов при комплексном разделении воздуха, природных и продувочных газов методами низкотемпературной ректификации н адсорбции. Описаны схемы установок и способы получения аргона, криптона, ксенона, неона и гелия, а также химические и физические методы глубокой очистки этих газов от примесей. Даны основы расчета аппаратов и установок для производства всех инертных газов. [c.183]

Гелий высокого давления, выходящий из адсорберов С-3/1-4 при давлении 16,5-19,0 МПа, подлежащий очистке от неона, подается в холодильник гелия Т-42/1, в котором обеспечивается доохлаждение до температуры не выше минус 175 °С, после чего подается в узел угольных адсорберов С-6/1-4 для очистки от неона. Охлаждение в конденсаторе Т-42/1 происходит за счет азота холодильного цикла, кипящего при давлении 0,025 МПа и температуре минус 194 С. [c.171]

Однако в технологии очистки от неона есть ряд отличий от технологии очистки от азота по следующим причинам. Во-первых, динамическая активность адсорбента (активированного угля СКТ-6) по неону в 375 раз ниже, чем по азоту, в то время как содержание неона ниже содержания азота в 100 раз. Во-вторых, поток гелия, выходящий из адсорбера при его разгрузке и прогреве, содержащий десорбированный из угля неон, не может быть возвращен в основной поток, так как он не может быть сконденсирован и будет накапливаться в системе. Поэтому этот поток выдается в установку наполнения транспортных емкостей как товарный гелий, удовлетворяющий требованиям ТУ 51-940-80 на гелий газообразный очищенный марки Б. В третьих, отсутствие в газе десорбции всех примесей, кроме неона, позволяет проводить неполную регенерацию адсорбента, которая заключается в прогреве угля до температуры минус 140-100 С. Возможно проведение регенерации в изотермических условиях в рубашке, т.е. без удаления жидкого азота. [c.172]

Применение инертных и благородных газов и их соединений. Для проведения целого ряда технологических операций необходима инертная атмосфера (электросварка, плавка металлов, синтез некоторых материалов, их очистка и выращивание монокристаллов, перекачка горючих жидкостей и многие другие). Для этих целей обычно используют аргон. Свечение, наблюдаемое прн прохождении электрического тока сквозь заполненные благородными газами трубки, находит применение в световой рекламе, в разнообразных сигнальных устройствах. Неон дает красно-оранжевое свечение, аргон — голубое, криптон — зелено-желтое. Мощными неоновыми лампами оборудуют маяки, обозначают границы аэродромов, вершины телевизионных вышек, так как красный свет мало задерживается туманом и пылью. Аргон в смеси с азотом служит для заполнения электроламп. Еще лучше для этой цели подходят криптон и ксенон. [c.398]

Наибольшую трудность вызывает очистка от неона. Из таблицы следует, что активность угля ио неону на порядок ниже, чем ио водороду. Это приводит к значительному увеличению количества адсорбента (адсорберов). [c.222]

В настоящее время кислород получают низкотемпературной ректификацией воздуха либо электролизом воды. Технический газообразный кислород первого сорта содержит не менее 99,7 мол. % основного вещества. Кислород особой чистоты по ТУ 6-21-05-22-79 содержит не менее 99,999 мол. % кислорода, не более 10 примеси диоксида углерода, не более 9-10 мол. % (в сумме) примесей азота, аргона, неона, криптона, ксенона и метана. Дальнейшая очистка газообразного кислорода, поставляемого в баллонах или получаемого газификацией жидкого кислорода, может быть осуществлена сочетанием осушки и удаления диоксида углерода и углеводородов сорбционным методом с помощью цеолитов и ректификации. Наиболее трудноотделимой примесью, лимитирующей очистку, является аргон, так как коэффициент разделения его относительно невелик и в области малых содержаний аргона при давлении 1,5 Па составляет 1,65. Очевидно, что все остальные, [c.912]

Единственным источником получения неона является атмосферный возд х, в котором содержится 18-10 мол. % неона. Неон не сжижается в воздухоразделительной установке, а накапливается вместе с гелием в верхней части конденсатора нижней колонны до содержания от 3 до 10 мол. % (неон + гелий). Основным компонентом сырой неон-гелиевой смеси является азот, присутствуют также водород и следы кислорода. Для увеличения содержания неона и гелия отбираемую при давлении 0,6 МПа фракцию переохлаждают в дефлегматоре кипящим при 0,14 МПа жидким азотом. При этом азот из потока сырой неон-гелиевой смеси частично конденсируется, а доля неона и гелия повышается примерно до 50-60 мол. %. По ТУ 6-21-21-77 сырая неон-гелиевая смесь должна иметь состав неон + гелий — не менее 60, азот — не более 40, водород — не более 3, кислород — не более 0,3 мол. % и влага не более 0,1 г/м (10 мол. %). Дальнейшее концентрирование неон-гелиевой смеси после каталитической очистки от водорода происходит при ее охлаждении кипящим под вакуумом жидким азотом. Получаемая смесь уже содержит 5-10 мол. % азота, однако при этом теряется часть неона, вследствие его растворения в жидком азоте. Последующая очистка неон-гелиевой смеси от азота производится методом низкотемпературной адсорбции на активированном угле. Такая многоступенчатая очистка неон-гелиевой смеси от азота, не претерпевая принципиальных изменений, применяется повсеместно. Получаемый продукт, согласно ТУ 6-21-4-76, в своем составе содержит 99,985 мол. % [c.915]

Используется и конденсационно-ректификационный способ разделения неон-гелиевой смеси. Установка ТОН-2 для очистки неона от гелия и водорода включает ректификационную отгонную колонну, заполненную нерегулярной насадкой КМС (кольца из металлической сетки) с размером элементов 5,2х5,2 мм, конденсатор, сепаратор, заполненный регулярной насадкой из металлической сетки, неоновый холодильный цикл и теплообменную аппаратуру. Основные аппараты размещены в вакуумном кожухе. [c.915]

Высокая теплота испарения позволяет сравнительно просто обеспечивать длительное хранение жидкого неона. Даже в сосудах небольшой емкости за месяц испаряется около 10% жидкости. Неон получают только из воздуха (содержание очень мало 1,8 X X Ю % по объему). Это обстоятельство, пожалуй, явилось причиной его высокой стоимости и соответственно малой распространенности в криогенной технике. Получают неон на воздухоразделительных установках в виде неоно-гелиевой смеси, в которой после очистки от азота содержится 30% Не и 70% Ые дальнейшая очистка смеси от гелия производится адсорбционным или конденсационным методом. [c.129]

Газовые потоки, направляемые в ожижители и другие криогенные системы, должны быть предварительно очищены от примесей, которые могут конденсироваться при низких температурах (происходит вымораживание этих примесей, что может привести к выходу системы из строя). Например, вымерзающие примеси могут вызвать забивку каналов теплообменника или вентиля, попасть в цилиндр детандера и привести к заклиниванию поршня. Особую опасность представляет проникновение кислорода в водородные системы, что может привести к взрывам. Опыт эксплуатации показывает, что нормальная работа криогенного оборудования может быть обеспечена, если количество примесей после очистки не превышает 1-10 объемной доли. Если же примесь неконденсирую-щаяся и неопасная (например, гелий в неоне), то допускается ее концентрация до нескольких процентов. [c.201]

Если температурная обработка в вакууме и восстановление молекулярным или атомарным водородом неэффективны, то для очистки поверхности можно с успехом применить бомбардировку ее положительными ионами неадсорбирующегося газа (аргон, неон), имеющими определенное критическое значение энергии. В результате такой обработки происходит удаление поверхностных атомов как твердого тела, так и атомов загрязнения, т. е. интенсивное распыление вещества, сопровождающееся нарушением его поверхности. При этом следует иметь в виду, что в процессе данной обработки часть молекул бомбардирующего газа может внедряться в кристаллическую решетку твердого тела и загрязнять его поверхность [93]. Для удаления захваченных молекул газа и отжига дефектов кристаллической решетки желательно после ионного облучения твердое тело прогреть в вакууме [94, 95]. При необходимости операцию бомбардировка—нагревание можно повторить несколько раз. [c.160]

Неон (народное предприятие Тега , Берлин). Содержание неона 99,95%. Также не было дополнительной очистки. [c.65]

Примером эффективного использования адсорберов с вертикальными теплообменными элементами является очистка аргона, гелия, неона от примесей кислорода и азота, осуществляемая при низкой температуре (-180°С) и давлении 0,14 МПа. Адсорбер, предназначенный для очистки в этих условиях 100 м /ч аргона от кислорода, представлен на рис. 13.2.1.6. [c.284]

В технике используют и вредное в принципе свойство молибдена окисляться при повышенной температуре. Молибденом пользуются для очистки благородных газов от примеси кислорода. Для этого аргон или неон про- [c.223]

Первый способ (диффузия гелия через стенки кварцевого капилляра) требует сложных приспособлений, однако позволяет проводить очистку гелия, содержащего любые количества примесей второй метод [93] применим только для гелия высокой чистоты (99,999%), однако этим методом можно также очищать технический неон. [c.461]

Выделение гелия из минералов (торианита, клевеита, монацита и др.) производится путем нагревания минерала с разбавленными кислотами или при высокой (до 1000—1200°) температуре, а также путем сплавления его со щелочами. При обработке минералов кислотами или щелочами для равномерного и более полного выделения гелия требуется особенно тщательное измельчение минерала до тонкого порошка. Только путем полного разложения минерала удается выделить все содержащееся в нем количество гелия. Полученный из минералов сырой гелий может содержать в качестве примеси окись и двуокись углерода, водород, кислород, азот, сероводород, водяные пары, инертные газы. Очистку гелия от газообразных спутников можно производить методами абсорбции, сожжения или методом адсорбции на охлажденном до температуры жидкого воздуха древесном угле, который поглощает все газы, за исключением гелия, неона и водорода. [c.41]

Менее совершенным методом разделения неоно-гелиевой смеси является адсорбционный метод, связанный с многократной переработкой фракций неона и гелия различного соотношения и не обеспечивающий получения неона достаточно высокой степени очистки. [c.41]

В этой первичной смеси неона с гелием — от трех до десяти процентов (остальное — азот) это вполне естественно, ведь в 1000 литрах воздуха неона только 18,2 см , а гелия 5 см . Смесь направляют в дефлегматор, где большая часть азота конденсируется, и содержание неона и гелия в смеси повышается до 35— 40%. В другом аппарате — дефлегматоре-адсорбере, где конденсация азота сочетается с адсорбцией, удается почти полностью освободиться от азота. В зависимости от степени очистки получаемая нео-но-гелиевая смесь содержит 30—75% Ме и 10—25% Не. [c.169]

В верхней части колонны размещен неоно-гелиевый сепаратор, в который поступает неоно-гелиевая смесь для дополнительной очистки от азота. [c.223]

Колонна 14 снабжена также трубчаткой — концентратором неоно-гелиевой смеси, помещенном в сборнике азота верхней колонны. Циркуляция жидкого кислорода в системе конденсатора 16 для очистки жидкости от углеводородов осуществляется переключаемыми центробежными насосами 19, подающими жидкий кислород через два переключаемых силикагелевых адсорбера 18 обратно в конденсатор 16. Технические данные установки КА-5 приведены в табл. 4.5. [c.217]

На стадии предварительного разделения газовой смеси этот способ используют при осушке воздуха, природного и конвертированного газов, а также других газовых смесей, применяя такие адсорбенты, как силикагель, алюмогель и синтетические цеолиты [64, 90]. В некоторых случаях одновременно с осушкой производится адсорбция из газовой смеси и незначительного количества других примесей, например СО2, Нг8 и углеводородов. При криогенных температурах метод адсорбции получил наибольшее распространение при очистке гелия, неона и водорода от небольших количеств азота, кислорода и метана, а также гелия от примесей неона и водорода. Этот метод применяется при очистке от примесей и других газов, таких как аргон, криптон и ксенон [16, 90]. [c.53]

Процессы НТ-адсорбции используются в процессах газопереработки в основном для очистки инертных газов (гелий, неон, аргон и др.) от микропримесей кислорода и азота или для очистки воздуха от СО2. Для обеспечения хорошего теплосъема применяются адсорберы кольцевого типа или в виде кожухотрубчатого теплообменника. [c.150]

Узел угольных адсорберов С-6/1-4 очистки гелия высокого давления от неона аналогичен узлу адсорберов очистки гелия высокого давления от азота и микропримесей С-3/1-4. Он также включает четыре переключающихся адсорбера, заполненные активированным углем марки СКТ-6. [c.171]

В промышленности для очистки гелия от азота, неона и микропримесей используются низкотемпературные конденсация и адсорбция - процессы, требующие как значительных энергетических затрат, так и хладагента - жидкого азота, поскольку протекают при температурах минус 175-200 °С. Мембранное разделение и концентрирование газов являются альтернативой низкотемпературным методам, так как протекают при температуре окружающей среды и невысоких давлениях. При этом [c.175]

Описано разделение неон-гелиевой омеси, содержащей около 60% гелия и азота °. Предварительная очистка от примесей, удаляемых химическими методами, проводится та же,- как описано при получении чистого гелия. Остаточиый газ содержит неон, гел ий и небольшое количество азота. Затем проводится адсорбция на хабазите. при температуре жидкого азота. При этих услов иях гелий почти ие адсорбируется, а азот адсорбируется лучше, чем неон. При десорбции откачивают неон азот, содержащий лримесь неона, улерж-ивается сорбентом. Процесс повторяют несколько раз. Эффективность разделения контролируют спектроскопическим исследоваиием фракций. [c.294]

Чистый гелий из адсорберов после нагрева в теилообменнике 16 до 280 К ири давлении 2,7 МПа иодают в установку сжижения (где имеется адсорбер для очистки от неона) и транспортные емкости жидкого гелия. [c.221]

В патенте № 3616602 [24] рекомендуется проводить адсорбционную очистку гелия от иримесей ири темиературе ниже температуры замерзания данной иримеси (в чистом виде). Это иллюстрируется на примере адсорбции неона из смеси с гелием. В таблице 3.37 приведены данные динамической активности угля ио неону ири различных температурах. Начальное содержание неона в смеси с гелием 0,0028 % об. Из таблицы следует, что ири температурах ниже температуры замерзания неона (24,66 К) адсорбционная способность угля по неону возрастает на порядок. Поэтому для получения гелия высокой чистоты часто проводят окончательную его очистку адсорбцией ири температурах 15-20 К. Если продуктом является газообразный гелий, то для охлаждения до указанных выше температур используют холодильные гелиевые установки. Если продуктом является жидкий гелий, то окончательная очистка от иримесей производится в адсорбере, установленном в установке сжижения гелия. Наиример, такая установка предлагается в работе [34] для получения жидкого гелия из газа Братского ГКМ. [c.222]

Никитина И.Е., Берго Б.Г., Кубанов А.Н. и др. Адсорбционная очистка гелия от неона в промышленных условиях//Борьба с технологическими осложнениями и совершенствование процессов подготовки и переработки газа Сборник научных трудов. - Баку, 1985. - С. 113-118. [c.502]

Для удаления кислорода из водорода, азота, аргона, неона, двуокиси углерода и насыщенных углеводородных газовых потоков применяют катализатор, состоящий пз палладия на таблетках активированной окиси алюминия. В поступающих на очистку газовых потоках должен присутствовать водород в количестве не менее требуемого стехио-метрическп для связывания всего кислорода. Катализатор достаточно активен при комнатной температуре при условии, если газ не содержит хлоридов, сернистых соединений, окиси углерода, нефтяных фракций или ненасыщенных углеводородов. Этот ке катализатор можно использовать для удаления кислорода из газов, содержащих окись углерода, и из этиленовых фракций однако в этих случаях необходимо поддерживать температуру процесса выше соответственно 120 и 230" С [47]. Реакция всегда протекает практически полностью и остаточное содержание кислорода в очищенном газе составляет менее 1-10-4%. [c.342]

В больших масштабах азот получают на криогенных воздухоразделительных установках методом ректификации. По ГОСТ 9293-74 азот особой чистоты содержит не менее 99,9996 мол. % основного компонента, а примесей водорода, кислорода, углерода (в пересчете на диоксид углерода) менее 10 мол. % каждого компонента и менее мол. % влаги. Азот высшего качества, выпускаемый за рубежом, содержит от 99,9990 до 99,9996 мол. % основного компонента. Наиболее легко методом ректификации отделяются легкие примеси (водород, гелий, неон). Поэтому обычно азот, получаемый в воздухоразделительньгх установках, уже не требует дополнительной очистки от легких примесей. Из более тяжелых примесей труднее всего отделить кислород, аргон и оксид углерода, но и в этом случае коэффициент разделения превьппает 1,8 (по оксиду углерода при атмосферном давлении), что позволяет получить азот особой чистоты непосредственно в воздухоразделительной установке. Более глубокая очистка может быть достигнута ректификацией в насадочной колонке. [c.914]

Наибольшую трудность представляет отделение примеси гелия. На промышленных установках разделение неон-гелиевой смеси и очистка неона осуществляется адсорбционным методом, в том числе на углях БАУ, СКТ, АГ2, методом вымораживания с использованием жидкого водорода, а также конденсационным методом. В первом методе перспективно использование в качестве адсорбента активного угля. Процесс адсорбции смеси протекает при температуре жидкого азота, кипящего под вакуумом. Не-сорбирующийся газ, обогащенный гелием, собирается и компримируется в баллоны, а обогащенная неоном часть десорбируется при температуре 20 °С и также компримируется в баллоны. Регенерация сорбента проводится при температуре 127 С и остаточном давлении З-Ю" Па. Установка перерабатывает 2,8 м /ч сырой неон-гелиевой смеси. Второй метод, связанный с применением жидкого водорода, взрывоопасен и может быть использован лишь на специализированных предприятиях, имеющих резервы жидкого водорода. [c.915]

Цеолит NaA адсорбирует большинство компонентов промышленных газов, критический размер молекул которых не превышает 0,4 нм сероводород, сероуглерод, диоксид углерода, аммиак, низшие диеновые и ацетиленовые углеводороды, этан, этилен, пропилен, органические соединения с одной метильной группой в молекуле, а также метан, неон, аргон, криптон, ксенон, кислород, азот, оксид углерода. Последняя группа веществ в значителышх количествах поглощается только при низких температурах. Пропан и органические соединения с числом атомов углерода в молекуле более 3 не адсорбируются цеолитом и таким образом при осушке и очистке не подавляют адсорбцию указанных выше примсссй. [c.367]

Гелий, есмотря на сравнительно высокую стои.мость, широко используется в хроматографии как газ-носитель. Его теплопроводность лишь немногим меньше, чем у водорода, чувствительность катарометра на этом газе в среднем на порядок выше, чем на азоте. Гелий также используется в ионизационных детекторах для определеиия микропри.месей перманентных газов. Так как гелий по сравнению с аргоном имеет значительно более высокий уровень энергии метастабильных атомов, все перманентные газы могут быть ионизированы. Однако для этих целей требуется высокочистый гелий. Поэто.му газовые линии прибора должны быть полностью свободными от течей, так как любые примеси, кроме неона, увеличивают фоновый ток гелиевого детектора. Даже ультрачистый гелий, содержащий менее 10 ppm примесей, нуждается в дополнительной очистке. [c.15]

Лавлок [82] первым попытался применить гелий и неон в качестве газов-носителей, хотя он сомневался в возможности их практического использования в детекторах из-за высоких требований к чистоте этих газов. Берри [93] удалось доказать, что после тщательной очистки гелия неорганические и органические соединения действительно ионизируются при передаче энергии возбуждения, а также вызывают повышение тока ионизации. [c.460]

Воздухоразделительные установки высокого давления с детандером предназначены для получения жидкого кислорода и азота. В схемах современны.х установок этого типа предусмотрено получение сырого аргона, а в некоторы.ч случаях и неоно-гелиевой смеси. Установки высокого давления с детандеро.м более экономичны по сравнению с установками для получения жидкого кислорода, работающими по циклу низкого давления, т. е. удельный расход энергии на получение 1 кг жидкого кислорода значительно ниже. Применение поршневых детандеров н компрессоров в установках высокого давления может привести к попаданию масла, применяющегося для смазывания цилиндров этих машин, в воздухоразделительный аппарат. Этот недостаток можно устранить заменой поршневого детандера турбодетандером и включением в схему установки блоков адсорбционной осушки или комплексной очистки воздуха. Наличие в этих установках машин, аппаратов и трубопроводов высокого давления усложняет обслуживание и ре.монт оборудования. Принципиальная технологическая схема установки высокого давления с детаиде-ро.м приведена на рис. 36. [c.112]

Метод получения чистой неоногелиевой смеси. Схема установки для обогащения и очистки пеоногелиевой смеси приведена на рис. 153, Неоногелиевая смесь с суммарным содержанием неона и гелия около 3 % (остальное азот) под давлением 0,6 МПа нижней колонны поступает из конденсатора 1 в дефлегматор 2, состоящий из двух секций нижней, охлаждаемой азотом, который кипит под давлением 0,14 МПа, соответствующим давлению верхней колонны, и верхней, охлаждаемой азотом, который кипит в вакууме, создаваемым и поддерживаемым вакуумным насосом 3. В верхней секции дефлегматора поддерживается температура кипения жидкого азота 63. .. 65 К-Содержание азота в газе, выходящем из дефлегматора 2, не превышает 10 %. [c.182]

Подобно тому как получаемый из воздуха аргон всегда содержит азот, получаемый тем же путём неон всегда содержит некоторое количество гелия, а гелий — некоторое количество неона. Отделение неона от гелия, или, выражаясь точнее, обогащение неоно-гелиевой смеси неоном или, наоборот, гелием производится путём фракционной адсорбции этих газов углём при температуре жидкого водорода и в обычной лабораторной обстановке весьма мало доступно. Но присутствие небольшого количества неона в гелии и особенно гелия в иеоне лишь очень незначительно отзывается на явлениях электрического разряда, и вопрос о дополнительной очистке неона от гелия и обратно в практике исследования газового разряда обычно не возникает. Содержание гелия в продажном спектрально чистом неоне должно быть указано и составляет 0,5—1%. Один из весьма часто используемых способов исследовать разряд в очень чистом газе — применение в качестве газа паров ртути при непрерывной откачке разрядной трубки ртутным конденсационно-диффузионным насосом. [c.63]

В большинстве случаев содержание гелия в гелиевом концентрате, получаемом после первой стадии разделения природных или попутных гелиесодержащих газов, составляет около 80—90 молярных долей, %. Получение чистого гелия на второй стадии очистки может осуществляться различными путями. Обычно в смеси, разделяемой на второй стадии выделения гелия, кроме двух основных компонентов гелия и азота может находиться и значительное количество водорода, доходящее до нескольких процентов. Содержание этого компонента в смеси зависит от количества водорода в исходном природном газе. Кроме этих компонентов в смеси могут содержаться незначительное количество метана, этана и следы неона, аргона, пропана и двуокиси углерода. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология