Очистка гелия, неона

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]

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]

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]

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]

Продукционный гелий затем поступает на очистку от остатков Н2О, N2, Ах, О2, Н2 и Ne. Вначале адсорбируют влагу при температуре окружающей среды в цеолитовом блоке осущки 15. Далее поток гелия охлаждается в противоточном теплообменнике 13 и в теплообменнике 8 кипящим жидким азотом до температуры около 65 К. В адсорберах 9, заполненных силикагелем, при Г 70 К производится очистка гелия от аргона, азота и кислорода. Следующий этап очистки состоит в адсорбции из потока гелия остаточного количества водорода и неона при Т= = 40 К в адсорберах 11, в которых в качестве адсорбента применяется активированный уголь. Регенерация адсорбента в адсорберах 9 и 11 производится путем его подогрева с последующей откачкой вакуум-насосом до р 0,02 МПа. [c.179]

В настоящее время благородные газы (гелий, неон, аргон, криптон, ксенон) приготовляют в промышленности в столь больших количествах, что проводить их выделение лабораторными способами совершенно нецелесообразно. Чистота товарных благородных газов в подавляющем большинстве случаев столь высока, что их можно использовать без специальной очистки. [c.222]

II группа — редкие газы — аргон, гелий, неон, криптон и ксенон, получаемые попутно при извлечении из воздуха кислорода и азота. В связи с относительно малыми объемами производства газов данной группы транспортирование их не требует больших затрат решающим фактором, определяющим место получения этих газов, является их себестоимость, в которой большую долю занимают стоимость их концентрирования и очистки. Эти затраты тем меньше, чем больше продукта перерабатывается на данном предприятии. Поэтому редкие газы целесообразно получать на наиболее крупных предприятиях разделения воздуха, оснащенных мощными воздухоразделительны- [c.167]

К узлу угольных адсорберов С-6м подается для очистки от неона гелий высокого давления, прошедший очистку от примесей азота после угольных адсорберов С-З 1.4. [c.185]

В угольных адсорберах С-61.4 производится очистка гелия высокого давления от неона, обеспечивающая его содержание со- [c.185]

IX - узел угольных адсорберов очистки гелия высокого давления от неона [c.188]

Тщательная очистка от азота и СО имеет важнейшее значение для нормальной работы аппаратуры установок ожижения водорода, гелия, неона. [c.289]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

В случае работы узла очистки гелия от неона гелий после С-31,2,3,4 выдается в узел доохлаждения. В случае удовлетворительного качества гелия после С-31,2,з,4 требованиям на гелий очищенный газообразный, он вьщается через трубное пространство теплообменника Т-38, где подогревается проходящим по межтрубному пространству азотом высокого давления, в установку наполнения транспортных емкостей У490. [c.185]

Схема непосредственно ожижения - традиционная. Предварительное ожижение осуществляется жидким азотом, при этом происходит последовательное расширение части потока в турбодетандерах, окончательное расширение гелия - в парожидкостном детандере или дросселе. Очистка гелия от примесей воздуха и неона осуществляется в адсорберах, размещенных непосредственно в агрегате охлаждения. Жидкий гелий может выдаваться в двух режимах через теплообменник, погруженный в жидкий гелий, или передавливаться из накопительного гелиевого сосуда ожижителя за счет разности давления. Первый вариант предпочтителен при захо-лаживании транспортных контейнеров, второй - обеспечивает слив жидкого гелия и заправку контейнеров при более низком давлении. [c.34]

Адсорбционные процессы применяются в технологии инертных газов для очистки их от примесей активных газов (очистка гелия и неона от азота, метана и др.), разделения смесей Не—N2 Не—Не Кг—Хе Аг—О2 на чистые компоненты. В Канаде успешно ведутся работы по обогащению бедных природных газов (0,1—0,3 о) адсорбционным методом, что существенно снижает стоимость гелия [160а]. Адсорбцию инертных газов активированным.углем изучали мвогие исследователи [161—164]. В табл. 2. 66—2. 70 приведены данные [164] по адсорбции инертных газов активированным углем марки АГ-2 (гравиметрический удельный вес гранулированного адсорбента -= 0,529 г/сл1 величина адсорбции а адсорбента выражена в нормальных кубических сантиметрах на грамм). [c.88]

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]

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]

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]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология