Инертные газы - Фастовский В.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Не менее 98,9
Не более 1,0 0,001 0,05 0,005 0,003 0,001
0,03 —50
Не менее
99,5 (в сумме с ксеноном) Не нормируется 0,01 0,4 0,01 0,005 0,005
0,076
-42
Не более 94,5
Не менее 5,0 0, Об-ОД 0,01 0,01 Не нормируется
0,076
—42
164
приблизительно в 5 раз меньше, чем при получении ее на воз-духоразделительных установках, и составляют около 2 кет • ч/л смеси. Методика определения энергозатрат на производство продуктов разделения воздуха изложена в работе [43].
Технические условия на криптон и ксенон. С 1 июля 1968 г. введены новые государственные стандарты на криптон и крип-тоно-ксеноновую смесь (ГОСТ 10218-—67) и ксенон чистый (ГОСТ 10219—67). --------.....
"По "ТОСТ 10218—67 предусматривается выпуск криптона двух сортов — чистого и технического, а также криптоно-ксеноновой смеси. Эти продукты должны удовлетворять требованиям и нормам, указанным в табл. 3.4.
Криптон и криптоно-ксеноновую смесь отпускают в герметичных баллонах (ГОСТ 949—57) малой и средней емкости (до 55 л) под давлением от 50 до 100 ат при 20° С. Баллоны снабжаются вентилями КВ-1М или КВБ-53 с латунными заглушками. Баллоны с криптоном окрашиваются в черный цвет с одной желтой полосой в верхней части и надписью желтыми буквами «Криптон». Баллоны с криптоно-ксеноновой смесью также окрашиваются в черный цвет, но имеют две желтые полосы в верхней части и надпись желтыми буквами «Криптон — ксенон». Каждый баллон снабжается документом, удостоверяющим качество и количство газа в баллоне.
По ГОСТ 10279—67 предусматривается выпуск ксенона двух видов: высокой чистоты и чистого. В табл. 3.5 указаны нормы
Таблица 3.5
Состав продукционного ксенона
Нормы для ксенона
Показатель высокой ,
чистоты чистого
Содержание, об. %:
99,9 99,4
0,05 0,5
0,001 0,005
0,03 0,05
0,001 0,003
0,001 0,005
0,001 0,005
что прн давлении 760 мм рт. ст. соответствует тем- 0,016 0,053
—55 —45
и требования, которым должен удовлетворять продукционный ксенон.
Ксенон отпускается в герметичных баллонах малой емкости (до 12 л) под давлением 50+5 ат при 2й°С. Баллоны снабжены вентилями типа КВ-1М с латунными заглушками, окрашены в
165
оранжевый цвет с надписью черными буквами «Ксенон». К каждому баллону прикладывается документ, удостоверяющий качество и количество газа в баллоне.
Получение неона
В настоящее время проявляется повышенный интерес к неону как хладагенту, так как он обладает весьма, ценными свойствами: низкой температурой кипения, позволяющей осуществлять охлаждение в диапазоне 24—43° К; сравнительно большой скрытой теплотой испарения и взрывобезопасностью, чем выгодно отличается от водорода. Использование неона как хладагента требует значительного расширения его производства, так как до этого потребление неона для других целей было весьма небольшим и удовлетворялось существовавшей практикой его извлечения из воздуха.
Содержание неона в воздухе равно 0,001821%, т. е. в 1000 м3 воздуха содержится всего 18,2 л неона. Возможности получения неона на современных установках технологического кислорода иллюстрируются данными, приведенными в табл. 3.6. Предпо-
Таблица 3.6
Возможность извлечения иеоиа на крупных отечественных кислородных установках
Тип установки Количество перерабатываемого воздуха, м'/ч Количество производимого кислорода, м'/ч Количество неона (при степени извлечения 0,6)
м'/ч м'/сутки
Кт-5 (БР-5) АКт-15 (БР-6) Кт-12 (БР-1) АКтК-16 (БР-9) КтК-35 (БР-2) 26800 43000 66 200 84 250 170 000 5000 7 950 12 800 16000 35000 0,22 0,35 0,54 0,69 1,40 5,3 8,4 13,0 16,5 33,6
Примечание. Объемы газов соответствуют 20°С и 760 мм рт. ст.
лагалось, что в этих установках 25% воздуха расширяется в турбодетандере и поступает непосредственно в верхнюю колонну воздухоразделнтельного аппарата; следовательно, неон не может быть извлечен из этого потока. Кроме того, степень извлечения неона из воздуха, поступившего в нижнюю колонну аппарата, принималась равной 0,6. Некоторые соображения об организации извлечения неона на крупных воздухоразделительных установках приведены ниже. Сейчас неоно-гелиевая смесь извлекается на сравнительно небольшом числе установок малой и средней производительности.
Извлечение неона сводится к двум основным операциям: 1) отбору и обогащению неоно-гелиевой смеси; 2) разделению неоно-гелиевой смеси и получению чистого неона.
166
Далее рассматриваются существующая практика получения небольших количеств неона и те изменения в технологии, которые необходимы для получения неона в большом количестве.
Отбор и обогащение неоно-гелиевой смеси. Неон и гелий — наиболее летучие компоненты воздуха. Поэтому при разделении воздуха методами глубокого охлаждения в двухколонном аппарате неон и гелий, остающиеся в газообразном состоянии, скапливаются в верхней части конденсатора, откуда они и отбираются (см. рис. 3.1). Содержание неона и гелия во фракции зависит от скорости отбора и обычно составляет 3—5%, остальное приходится в основном на долю азота (фракция содержит также небольшое количество водорода). Фракция под давлением 5,2—5,5 ат, существующим в нижней колонне, направляется в трубное пространство дефлегматора (рис. 3.15), где происходит конденсация азота при охлаждении газа до 81—83° К жидким азотом, который подается в межтрубное пространство дефлегматора и кипит там под давлением 1,3— 1,4 ат, соответствующим давлению в верхней колонне. Конденсирующийся в трубках азот направляется в верхнюю колонну.
