Сжижение газов каскадный метод

Рис. 3.3. Каскадный метод сжижения газов

Для глубокого охлаждения пирогаза в схемах его разделения методом низкотемпературной ректификации может быть применен разработанный автором и исследованный в лаборатории сжижения и разделения газов ИГ АН УССР однопоточный каскадный цикл [121, 122]. Обладая термодинамическими преимуществами обычного (многопоточного) каскадного цикла, он конструктивно оформляется как простой дроссельный регенеративный цикл. В качестве холодильного агента цикла служит многокомпонентная смесь предельных углеводородов (могут быть применены также и другие холодильные агенты, образующие идеальные растворы, например фреоны). Комбинированием состава углеводородов и давлений можно получить холод на любом температурном уровне в интервале до —160° С, а нри работе под вакуумом и ниже. Состав смеси и ее давление подбирают так, чтобы удовлетворять условиям теплообмена с минимальными разностями температур. Технологическое и конструктивное оформление одноноточного каскадного цикла таковы, что в нем производится дросселирование только жидкой фазы, что предопределяет высокое значение коэффициента термодинамической обратимости процесса. [c.223]

В последнее время мы наблюдаем повышенный интерес к старому 16Т0ДУ сжижения газов — каскадному методу Пикте. В американской рактике этот метод применяется для сжижения метана. Сущность того метода состоит в том, что газ, сжижающийся при менее низкой емпературе, используется в жидком виде для охлаждения и сжиже-1ия второго более трудно конденсирующегося газа, находящегося юд некоторым избыточным давлением. Второй сжиженный газ, в свою [c.67]

Каскадный способ (рис. 182) осуществлен в промышленном масштабе только в последнее время. Являясь принципиально самым экономичным способом сжижения газов, этот метод не получил большого распространения ввиду сложности аппаратурного оформления процесса. В лабораторных условиях каскадным методом сжижен водород и гелий. [c.205]

Каскадный метод сжижения газов. Каскадный метод является сложным по аппаратурному оформлению, но весьма экономичным по расходу энергии. Каскадная установка для сжижения азота (рис. 489) состоит из четырёх циклов аммиачного, этиленового, метанового и азотного. Этилен сжижается под давлением 19 ата при температуре около —30°, создаваемой аммиачной холодильной машиной метан сжижается под давлением 25 ата при помощи этилена, испаряющегося при температуре около —100 . Азот сжижается под давлением 18,6 ата при помощи жидкого метана, кипящего при температуре —161°. Расход энергии на сжатие 1 кг жидкого воздуха в такой установке составляет 0,539 квт-ч. [c.720]

Каскадный метод сжижения газа. Каскадный цикл, состоящий из нескольких [c.432]

Каскадный метод сжижения газов позволяет достичь температуры 63 К (температура кипения жидкого азота в вакууме), в сочетании же с циклом дросселирования можно достичь температуры, близкой к температуре кипения гелия. Каскадный цикл является наиболее экономичным способом сжижения газов, однако отличается сложностью аппаратурного оформления. [c.23]

КАСКАДНЫЙ МЕТОД СЖИЖЕНИЯ ГАЗОВ [c.86]

Принципиально каскадный метод сжижения газов является наиболее экономичным. Расчетным путем установлены следующие соотношения расхода энергии при получении 1 кг жидкого азота разными методами, квт-ч [c.52]

Каскадный метод сжижения газов [c.87]

В случае двух разобранных сейчас методов сжижения газа, газ, подвергаемый процессу, действует сам как собственная охлаждающая среда, и обычно внешнее охлаждение не употребляется, хотя, конечно, имеются исключения из этого правила. В случае каскадного процесса охлаждение обычно получается почти полностью от внешней системы (циркуляции), и только небольшое количество поступает от самого газа. На рис. 104 показан каскад из трех веществ из аммиака, этилена и метана для сжижения воздуха, азота или кислорода. Если сжимаемым газом является кислород, то необходимо сжать его примерно до давления в 7 а/и, чтобы сконденсировать метаном, кипящим при 1 ат дальнейшее охлаждение до нормальной точки кипения будет достигаться за счет испарения самого жидкого кислорода. Метан сжижается испаряющимся этиленом, который, в свою очередь, сжижается испаряющимся аммиаком последний сжижается охлаждающей водой. [c.539]

Вследствие малой необратимости отдельных процессов, указанных выше, каскадный метод сжижения газов наиболее экономичен по расходу энергии. Но из-за громоздкости оборудования и необходимости иметь несколько холодильных агентов каскадный метод не получил распространения в промышленности. Известны лишь отдельные случаи применения этого метода в США для получения кислорода, подтверждающие его экономичность в отношении расхода энергии. [c.88]

Как показывает более полный анализ, видоизменение цикла в рассматриваемом направлении с дальнейшим понижением температур становится все менее целесообразным. При температурном уровне порядка 115° К для получения большой холодопроизводительности уже нет надобности в применении высоких давлений и по существу имеет место переход от регенеративного холодильного цикла, основанного на принципе использования дроссель-эффекта, к так называемому, каскадному методу сжижения газа с выдачей его в жидком виде, когда вопрос о рекуперации холода обратного газа или не возникает, или не имеет решающего значения. [c.51]

При выборе способа очистки сырого гелия для данной установки метод отмывки с помощью жидкого метана сравнивался с системой очистки сырого гелия путем конденсации и низкотемпературной адсорбции. В результате сравнительного анализа предпочтение было отдано методу отмывки жидким метаном [124], так как оказалось, что в этом случае при 24-часовом цикле работы каждого адсорбера требуется около 1000 кг активированного угля против 2000 кг при втором методе очистки. Полученный в криогенном блоке чистый гелий далее направляется в гелиевый ожижитель (на рис. 53 не показан). Для ожижения гелия используется криогенный цикл с последовательным расширением гелия в двух турбодетандерах. Объемная производительность установки по гелию составляет около 500 м /ч. Другим видом продукции, получаемой на установке, является горючий газ, состоящий в основном из метана и имеющий удельную теплоту сгорания около 40000 кДж/м, который сжимается компрессором 2 до 3,6 МПа и подается в трубопровод. На установке используется несколько криогенных циклов, которые в принципе можно рассматривать как четырехступенчатый каскадный цикл. Пропан, конденсация которого на установке производится с помощью воды при температуре 303 К, частично используется для охлаждения природного газа после моноэтаноламиновой очистки в испарителе пропана и конденсации паров воды, где он кипит при Т=273 К, а другая его часть испаряется при более низком давлении при Т= 233 К, обеспечивая конденсацию этилена. В свою очередь, этилен, испаряясь, обеспечивает холод для вывода фракции бензина-сырца и охлаждение природного газа, при котором частично конденсируется метан. Последний подвергается дальнейшему охлаждению до 117 К и сдросселированный до р 0,15 МПа используется для сжижения азота, сжатого до 2,5 МПа. Азот сжимается в компрессоре 16, и после охлаждения в теплообменнике 15 и конденсации в аппарате 8 основной поток жидкого азота подается на верхнюю тарелку колонны 9. Другая часть жидкого азота (на рис. 53 не показано) поступает на охлаждение низкотемпературных адсорберов и в гелиевый сжи тель. Жидкий азот, испаряясь, обеспечивает необходимое охлаждение гелия в гелиевом цикле, охлаждение низкотемпературных адсорберов и природного газа в теплообменниках и понижение температуры промывочного метана. [c.159]

Каскадные метод. Хотя этот метод является одним из наиболее ранних методов, употреблявшихся для сжижения так называемых п6-стоянных газов , он только недавно начал применяться в промышленных масштабах ). [c.539]

При температурном уровне порядка — 160° С для получения большой холодопроизводительности уже нет необходимости в применении высоких давлений и по существу имеет место переход от цикла, основанного на прин -ципе использования дроссель-эффекта, к так называемому каскадному методу сжижения газа. [c.54]

Расчеты показывают, что затраты энергии на сжижение 1 ж природного газа по каскадному методу при условии поступления газа иод давлением АОкПсм составляют 0,43 кет ч. Затраты энергии на сжатие 1 сжиженного природного газа с давления 1 до 71 кПсм составляют 0,0033 кет ч. Наконец, переход газа из жидкого состояния в газообразное сопровождается затратой 0,2 кет ч на 1 ж газа. Таким образом, на регазификацию сжиженного природ- [c.40]

Принципиально каскадный метод ожижения является наиболее экономичным методом ожижения газов. Кеезом [Б-37] расчетным путем установил следующие значения расхода энергии при сжижении азота разными методами [c.52]

При сравнении циклов использован метод термодинамического анализа каскадного цикла сжижения газов и других циклов с переменными количествами различных рабочих тел в Г — О, А5-ко-ординатах [4]. [c.45]

Отдельные циклы каскадной установки обладают малой необратимостью, что и обусловливает более низкий расход энергии на сжижение газов этим методом по срав- [c.701]

По каскадному методу достижения глубокого холода Пикте удалось получить туман, состоящий из капелек жидкого воздуха. В дальнейшем этот метод был усовершенствован. Он ис-но.тьзовался для сжижения различных газов в криогенных лабораториях, а 1в настоящее время начинает применяться и в крупном промышленном масштабе для сжижения воздуха (установки производительностью 500—600 нм кислорода в час). [c.403]

Каскадный метод сжижения газа был усовер-щенствован Каммерлинг-Оннесом >. Им же была создана в Лейденской лаборатории (Голландия) установка для получения низких температур и сжижения газов, состоящая из четырех циклов с рабочими агентами хлорметилом, этиленом, кислородом и азотом. [c.86]

Каскадный метод глубокого охлаждения газов был впервые применен в 1877 г. Пикте для сжижения кислорода. В 1883 г. Луи Нальете, использовав этот метод, впервые получил сжиженный метан и изучил его свойства. Первая крупная установка сжижения метана по каскадному циклу была сооружена в 1941 г. в Кливленде (США). Строительству этой установки предшествовало исследование на опытной установке в Корнуэлле каскадного цикла сжижения метана. На этом же принципе работает и Московский завод сжижения природного газа, пуш,енный в эксплуатацию в 1954 г. [c.9]

Как известно, каскадный метод впервые был применен Пикте для охлаждения сжиженного газа. В дальнейшем этот метод был усовершенствован Каммерлинг-Оннесом и использован им для создания в Лейдене (Голландия) лабораторной установки для получения низких температур и сжижения газов. В промышленном масштабе каскадный метод, несмотря на очень высокую эффективность, не нашел применения, за исключением единичных решений, вследствие большой сложности. [c.54]

Принципиально каскадный метод сжижения— один нз наиболее экономичных по энергетике методов сжижения газов. Ке-езом [293] расчетным путем установил следующие значения расхода энергии, кВт-ч на 1 кг жидкого азота, при сжижении азота разными методами [c.56]

Здесь не учтены теплопрнтоки вследствие несовершенства изоляции, а также гидравлические потерн давления. О промышленном использовании каскадного метода, главным образом при сжижении природного газа, см. в [201, 291, 292]. [c.56]

Циклы для получения жидкого водорода (с дросселированием, с расширением в детандере, комбинированные и каскадные циклы). Методы сжижения водорода базируются главным образом на двух широко известных процессах дросселировании сжатого газа и изэнтропном расширении. Впервые жидкий водород получил Д. Дьюар в 1898 г. путем дросселирования предварительно охлажденного газа. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология