Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фастовский В.Г. -> "Инертные газы" -> 97

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 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 130 >> Следующая

Кальциевый реактор может быть дополнен реактором с металлическим титаном, который при 850° С обеспечивает остаточное содержание азота не более 0,002%- Поскольку в такой системе отдельные участки работают на различных температурных уровнях, установка очистки включает теплообменники,
264
265
позволяющие значительно снизить расход энергии на нагревание газа.
Вместо кальция Пэскард и Фэйбр успешно использовали сплав из равных количеств титана и циркония при 800° С, которым связываются как кислород, так и азот [45]. Приводится также описание установки для очистки аргона или гелия, которая включает реактор с активной медью при 320° С, осушитель с силикагелем, реактор с кальцием при 620° С и реактор с титаном при 850°С. При начальном суммарном содержании примесей 0,05% газ после системы очистки содержит: ^5-10~4% Ог, ^20-10-*% N2. <5-10-«/о Н2 и ^10~4% водяных паров. Установки по этой схеме рассчитываются на 4 месяца круглосуточной работы с производительностью 1,4 и 56 м3/ч. В малую 5гстановку единовременно загружается 680 г СиО, 900 г Са и 230 г Ті; в большую— 11,4 кг СиО, 9,5 кг Са и 2,5 кг Ті. Установка снабжена также компрессором, и очистка газа осуществляется при давлении 5 ат. Проведение процессов при повышенном давлении обеспечивает более глубокую очистку и обусловливает малые габариты всего агрегата: малая установка имеет размер приблизительно 1,2x0,76x0,91 м, большая— 2,14X1,52x1,83 м. При увеличении рабочего давления в системе очистки до 10 ат общее содержание примесей може г быть уменьшено от 0,03 до 5-10~~4% и менее.
В очистных установках для камер с гелиевой инертной средой после связывания примесей водорода и осушки газа удаление всех других примесей осуществляют методом низко--температурной адсорбции.
Системы с низкотемпературной дистилляцией. Принцип очистки аргона с использованием низкотемпературной дистилляции был освещен* ранее (см. стр. 141). Система очистки включает газодувку, аппаратуру для удаления кислорода и осушки газа, а также блок ректификации. Функционирование низкотемпературного блока связано с притоком тепла извне и требует устройств для компенсации холодопотерь. Приток тепла компенсируется дросселированием циркулирующего сжатого аргона, введением дополнительного цикла с газовой холодильной машиной или подачей сжиженного газа извне.
Поскольку процесс дистилляции непрерывен, в установках такого типа очистка от кислорода почти всегда осуществляется методом каталитического гидрирования. Так как в ректификационной колонне происходит также эффективное отделение водорода, то процесс гидрирования ведется с небольшим избытком водорода, что облегчает регулирование потоков.
Для осушки газов используются адсорберы с силикагелем, алюмогелем или цеолитами. Ашбэрн и другие описали также установку с осушкой путем вымораживания влаги в процессе охлаждения газа перед дистилляцией с двумя попеременно пере--ключающимися теплообменниками [45]. На рис. 4.22 приведены
266
Чистий Аг
Аг на очистку
Аг*Лг
Вода
Аг на очистку 76-
Чистый Аг
Аг на Щ очистку
тшмтт
Аг + Я,
18-
Он
17
¦13
Рис.4.22. Схема установок очистки аргона от азота с низкотемпературной
дистилляцией:
а —с дросселированием сжатого аргона; б —с вспомогательным воздушным циклом; в—-с газовой холодильной машиной. .
три схемы установок для очистки аргона с ректификацией для отделения азота.
В схеме 4.22, а холодопотери восполняются за счет дросселирования аргона, сжатого компрессором / до 150—200 ат. После отделения капельной влаги в сепараторе 2 и осушки в баллоне 3 аргон охлаждается в теплообменниках 4 и 5 обратным потоком холодного газа. В кубе 6 колонны 7 происходит дальнейшее охлаждение и частичная конденсация сжатого газа, который затем дросселируется до 5 ат и направляется в колонну. Чистый аргон из куба дросселируется до давления примерно 1,2 ат и направляется в конденсатор 8, испаряется там и выводится из низкотемпературного блока через теплообменник. Промежуточное охлаждение прямого потока газа в теплообменнике 9 за счет внешней фреоновой или аммиачной холодильной установки позволяет уменьшить давление сжатия в компрессоре / и снизить расход энергии на процесс очистки.
В схеме 4.22,6 конденсатор 10 колонны 11 охлаждается воздухом, циркулирующим во вспомогательном цикле. Воздух сжимается компрессором 12 до давления около 200 ат, охлаждается в теплообменниках 13 и 14, дополнительно охлаждается и частично конденсируется в кубе 6 колонны, испаряя жидкий аргон, и дросселируется в конденсатор. Отсюда воздух вновь засасывается компрессором 12 через теплообменники. В этой схеме наиболее целесообразно использование внешней холодильной установки с фреоном или аммиаком для промежуточного охлаждения воздуха в теплообменнике 15. Введение вспомогательного воздушного цикла позволяет снизить давление сжатия основного потока аргона в компрессоре 16 примерно до 80 ат. Наличие замкнутой циркуляции воздуха дает возможность исключить аппаратуру для осушки и очистки его от углекислого газа.
В схеме 4.22, в подавляющая часть холодопотерь восполняется за счет холода, вырабатываемого газовой холодильной машиной 17 типа «Филипс». Эта машина отсасывает аргон из-под верхней крышки колонны 18 и сжижает его. Жидкий аргон стекает в сборник 19 и насосом возвращается в колонну в качестве флегмы. Применение газовой холодильной машины позволяет уменьшить давление сжатия потока счищаемого аргона в компрессоре 20 до 1,6 ат, упростить его очистку перед дистилляцией и снизить энергетические затраты.
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 130 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed