* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

639 ВОЗДУХА Р А З Д Е Л Е Н И Е 640 поддерживают на холодных концах азотных регенераторов необходимую разность темп-р 5—6°. Из регенератора большая часть воздуха отводится в нижнюю колонну 8, а другая часть — петлевой воздух, регулируемая автоматич. клапанами 19, пропускается снизу вверх через нижние слои насадки соответ­ ствующего азотного регенератора, после чего поступает в труб­ ное пространство детандерного теплообменника 5, где исполь­ зуется для подогрева воздуха, направляемого в детандер 17. Д а л е е петлевой воздух смешивается с основным потоком, поступающим в нижнюю колонну из регенераторов. В нижней колонне 8 происходит разделение на жидкий азот и обогащен­ ный кислородом воздух. Ок. 25% паров после промывки на трех тарелках отбирается из нижней колонны, пропускается через отделитель б и теплообменник 5, в к-ром подогревается до 116—117° К , и направляется через фильтр 18 в один из турбодетандеров 17, где расширяется от 5,8 am до 1,4 am. После детандера охлажденный воздух проходит через адсор­ бер ацетилена 4 в верхнюю колонну 7. Жидкость из куба нижней колонны 8 очищается от твердой С 0 в керамиковых фильтр ах 10 и от ацетилена—в адсорберах 11, после чего охлаждается до 96° К в переохлгГдителе 9, дроссели­ руется в распределительный бачок, расположенный внутри верхней колонны 7. И з бачка жидкость сливается на 21-ю тарелку. Число тарелок в нижней колонне 24, в верхней — 36; расстояние между тарелками 120 мм, тарелки — кольцевые ситчатые; в качеетве адсорбента применяется силикагель. Пары азота из нижней колонны конденсируются в межтруб­ ном пространстве конденсаторов 12, 13, 14 и 15, в трубах к-рых кипит жидкий кислород, стекающий из верхней колонны. Азот, "отводимый из колонны 7, после рекуперации его холода в переохладителе 9, подогревателе азота з и регенераторах 2, выпускается в атмосферу. В подогревателе 3 темп-ра азота повышается до 95° К за счет конденсации части паров воздуха, подаваемого иэ нижней колонны. Повышенная темп-ра воздуха способствует лучшей сублимации и уносу твердой С 0 . Раз­ ность темп-р на теплом конце регенератора не превышает 3—5°. Газообразный кислород отбирается из конденсатора 15 и из верхней колонны 7. Рекуперация холода кислорода осу­ ществляется в кислородных регенераторах 1. Производитель­ ность установки БР-1 по воздуху составляет 62 ООО— 67 О О пм (час; О допускаемые колебания в пределах 36 ООО— 75 О О нм^/час; по кислороду: технологическому (96—98%) — О 12 500 нм /час, техническому при избыточном давлении 500 мм рт. ст.—425 •им /час и 75 им*/час при избыточном дав­ лении до 165 ат. Максимальное давление воздуха на входе в регенераторы 7,0 am, содержание кислорода в отбросном азоте 0,7—3,5%. 2 2 г 3 9 Основные режимы работы установки БР-1 и удельный расход энергии на 1 jvt кислорода (при изотермич. кпд компрес­ сора 0,6) в зависимости от ее производительности приведены в таблице 2. 3 гелем в адсорбере 1 (только па период пуска) охлаждается в теплообменнике 2 до 5—6°, проходит через отделитель воды, и масла 3, после чего охлаждается в теплообменнике 4 до минус 37—40°. По мере забивки теплообменники 4 переклю­ чаются, причем отогрев их производится азотом, поступаю­ щим из подогревателя 13. После теплообменников 4 воздух раз­ ветвляется на два потока. Один поток,, пройдя буфер 10, поступает в детандер 11, где расширяется до 6—7 ат, охлаж­ даясь при этом до минус 155—165°. После очистки от масла в фильтре 12 этот поток проходит испаритель б, в к-ром ох­ лаждается до минус 170°, и направляется в куб колонны. Другой поток воздуха поступает в теплообменник 5, затем в соответствующую спираль испарителя 6 и дросселируется до 5—6 ат в нижнюю колонну 7. Верхняя колонна 9 работает под давлением 1,3—1,4 ат. Отводимый из нее 97%-ный азот отдает свой холод в теплообменниках 5, 4 и 2. Установка предназначена для получения жидкого 99,7%-иого кислорода, к-рый отводится из конденсатора 8, но может быть исполь­ зована и для получения газообразного кислорода той же чистоты. В последнем случае рабочее давление процесса не превышает 35—40 ат. Получение редких газов. А р г о н . Выделение аргона ректификацией атм. воздуха затруднено близостью температу­ ры кипения азота, кислорода и аргона. В воздухоразделительных установках аргоном обогащена кубовая жидкость нижней колонпы (в отводи­ мом из нее азоте содержится rah не более 25% от исходного количества аргона), в к-рой концентрация кислорода достигает38—40%. Однакоразность темп-р кипения кисло­ рода и аргона меньше раз­ ности темп-р кипения азота и аргона, поэтому разделе­ ние кубовой жидкости ниж­ ней колонны затруднитель­ но. Разделение этой смеси осуществляется в дополни­ тельной колонне 3 (рис. 6), дефлегматор 4 к-рой охлаж­ дается дросселированной ку­ Воздух. бовой жидкостью нижней к о ­ лонны 1. Смесь в дополни­ тельную колонну 3 посту­ пает из верхней колонны 2. Получение сырого Т. о. получают сырой 95%аргона. ный аргон. При получении малых количеств аргона первоначально в специальной колонне 1 (рис. 7) выделяют иа смеси азот, для чего дефлегматор 2 охлаждают дроссели­ рованным азотом, сжиженным в ис­ парителе этой же колонны. Кубовую жидкость, представляющую собой смесь Дг+0 2 Таблица 2 Количе­ Давление воздуха ство раз­ деляемо­ после перед го воз­ турбо­ блоком духа, компрес­ разделе­ нм /час сора, ат ния, ат 3 Произво­ дитель­ ность по кисло­ роду, нм /час 3 Концентра­ Уд. расход ция после энергии (на регенера­ вал турбо­ торов, % компрессо­ о 2 N ра), 2 о кчт-ч/м 2 а 36000 50000 62000 67000 75000 5,0 5.85 6,50 6,75 7,2 4.9 5.65 6,25 6,5 6,8 7000 10000 12000 13000 15000 96 97 96 98 96 98,5 99,1 99,3 97,9 99,2 0,38 0,41 0,43 0,47 0,45 Рис. 7. Выделение азота из аргона. Аг+Н 0 2 Пусковой период установки БР-1 длится 70—80 часов при среднем расходе воздуха ок. 40 000 пм /час и давлении перед блоком разделения 6,8 ат. Рабочая кампания установки БР-1 равна 9—12 месяцам. Получение жидкого кислорода (рис. 5). Очищенный от СО и сжатый до 160—166 ат воздух после осушки силикаэ г Рис. 8. Получение чистого аргона. Азот "ислород аргона и кислорода, невыгодно разделять методом ректифи­ кации. На практике кубовую жидкость после испарения сме­ шивают с необходимым количеством водорода, сжимают компрессором 1 (рисунок 8) до 150 ат (для предотвращения в последующем загрязнения чистого аргона), пропускают через теплообмен­ ник 2 и контактный аппарат з, где при 770° К кислород в присутствии медного катализа­ тора связывается с водородом. Д л я удале­ ния избытка водорода газы пропускают через печь 4, наполненную окисью меди. Далее аргон охлаждают и сушат в теплообменнике 2, после чего нагнетают в баллоны. При большой произ. водительности установки сырой аргон под неНислороо большим давлением первоначально очищают жидний от кислорода при 770° К над медным или налладиевым катализатором. Избыточный водород н азот отделяют ректификацией, а жидкий аргон во избежание загрязнения нагнетают насосом через испаритель в баллоны. Количество приме­ сей в чистом аргоне менее 0,003% (помимо азо­ та). Недостатком очистки аргона под низким давлением является большой расход водорода. Помимо атм. воздуха, источником получения аргона и других редких газов могут служить 5. Схема установки для получения газы продувок в цехах синтеза аммиака. жидкого кислорода.