Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фастовский В.Г. -> "Инертные газы" -> 58

Инертные газы - Фастовский В.Г.

Фастовский В.Г., Новинский А.Е., Петровский Ю.В. Инертные газы — М.: Атом-издат, 1972. — 352 c.
Скачать (прямая ссылка): inertnye-gases.djvu
Предыдущая << 1 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 130 >> Следующая

Дефлегматор представляет собой вертикальный кожу-хотрубный аппарат, межтрубное пространство которого разделено горизонтальной перегородкой на две секции. Требуемое сечение трубок определяется необходимостью исключить возможность захлебывания аппарата в нижнем сечении, где коли-
169
Таблица 3.7
Материальный и тепловой балансы процесса получении чистой неоно-гелиевой смеси на установке КтК-35
Статья, баланса
Количество газа е суммарным содержанием неона и гелия 3%, отбираемого из верхней части конденсаторов, м3/ч .........
Количество азота, конденсируемого в секциях дефлегматора, м3/ч:
нижней.........................
верхней ..........................
Количество тепла, отводимого из секций дефлегматора, ккал/ч:
нижней..........................
верхней .........................
Количество азота, поглощаемого в адсорбере при 10%-ном содержании его в поступающей смеси, л/ч...............
Количество получаемой чистой неоно-гелиевой смеси, л3/*.....
в том числе иеона, м3/ч ..................
чество конденсата максимально. При использовании в дефлегматоре трубок размером 10X1 мм предельная скорость газа на входе в рабочих условиях найдена равной 0,25 м/сек. При скорости газа на входе 0,18 м/сек, что составляет 70% предельной, число трубок в дефлегматоре должно быть равно 160. При расположении 187 трубок по сторонам правильных шестиугольников и шаге между осями трубок 15 мм диаметр дефлегматора составит около 230 мм.
При расчете требующейся поверхности теплопередачи следует учитывать присутствие в омеси неконденсирующихся неона и гелия: в нижней части аппарата, где содержание неона и гелия мало, коэффициент теплопередачи велик, однако по мере возрастания концентрации неона и гелия коэффициент теплопередачи быстро уменьшается. Методика расчета теплопередачи в конденсаторах для паро-газовой смеси изложена в работах [47, 48]. Принимая со значительным запасом величину поверхности теплопередачи равной 3 м2, находим, что высота трубок должна быть примерно 850 мм; полная высота дефлегматора не превысит 1,5 м. Таким образом, даже для очень крупной воз-духоразделительной установки типа КтК-35 дефлегматор для обогащения неоно-гелиевой смеси оказывается, совсем небольшим аппаратом.
Адсорберы. Установка включает два адсорбера, один из которых поглощает азот из неоно-гелиевой смеси, а второй в это время регенерируется. При расчете адсорберов можно принять, что 1 г активированного угля при температуре кипения азота поглощает из неоно-гелиевой смеси около 200 см3 азота, отнесенных к нормальным условиям [49].
При переключении адсорберов через 8 ч (т. е. один раз в смену) количество угля для поглощения азота при 10%-ном его
170
содержании должно в каждом адсорбере составлять около 16 кг; при этом объем угля будет равен 32—35 л. Адсорбер целесообразно конструировать в виде вертикального аппарата относительно большой высоты, причем в массе угля должны размещаться трубки для его охлаждения в период адсорбции и нагревания при регенерации. Конструкция подобного адсорбера описана в работе [50].
Машинное оборудование. Для откачки паров азота, образующихся при его кипении в верхней секции дефлегматора, пригоден поршневой вакуум-насос типа ВНЛ-З, характеризующийся производительностью 3 м3/мин при разрежении 90%. Для откачки активированного угля в адсорберах при регенерации можно использовать ротационный вакуум-насос типа ВН-4. Наконец, для нагнетания неоно-гелиевой смеси в баллоны можно применять мембранные компрессоры типа МК-2,5/200 производительностью 2,5 м3/ч с давлением сжатия 200 ат.
Приведенные данные свидетельствуют о сравнительной простоте и компактности оборудования для извлечения неоно-гелиевой смеси даже на очень крупной воздухор аз делительной установке. При получении неоно-гелиевой смеси на воздухораздели-тельных установках меньшей производительности, по-видимому, нецелесообразно производить откачку паров азота в дефлегматоре, так как поглощение азота может быть осуществлено в адсорберах, размеры которых будут сравнительно небольшими.
Во БНИИКриогенмаш разработан* опытно-промышленная установка для отбора неоно-гелиевой смеси на воздухоразде-лительной установке Кт-12 [51]. Фракция, содержавшая 4— 5% Ие + Не, отбиралась из выносного конденсатора и направлялась в дефлегматор, который охлаждался азотом, кипящим под вакуумом. При испытаниях установки степень извлечения неона и гелия составила 0,52, а их содержание в сырой смеси — 78—80%. Отмечено, что отношение концентраций неона и гелия в обогащенной смеси изменилось в сторону уменьшения и достигло 1,9—2,0 (вместо 3,5, соответствующих воздуху); предполагается, что это связано с лучшей по сравнению с гелием растворимостью неона в конденсирующемся жидком азоте. По данным, приведенным в работе [52], это отношение составляет примерно 2,4; очищенная смесь содержит 70% №; 29% Не и 1% примесей.
Разделение неоно-гелиевой смеси и получение чистого неона.
Разделение неоно-гелиевой смеси — довольно сложная задача газовой технологии, так как компоненты смеси относятся к наиболее трудно конденсируемым газам.
Предыдущая << 1 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 130 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed