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

743 СЖИЖЕНИЕ ГАЗОВ 744 бирающийся в наружном кольцевом простран­ стве, на чистый азот, с ж и ж а ю щ и й с я во вну­ тренней камере, и на оставшуюся газообраз­ ной часть, состоящую в значительной мере и з б л а г о р о д н ы х газов гелия и неона; эта послед­ н я я с м е с ь у х о д и т п о т р у б к е 7. С ж и ж а ю щ и е с я в различных отделениях обоих конденсаторов фракции с возрастающим содержанием N пе­ р е в о д я т с я п о т р у б к а м 4, 5, 8 и 9, с н а б ж е н ­ ным дроссельными вентилями, в соответству­ ю щ и е о т с е к и р е к т и ф и к а ц и о н н о й к о л о н н ы , где и заканчивается разделение азота и кислорода. П о л у ч а е м о е п р и этом р а з д е л е н и е о б о и х г а з о в н а с т о л ь к о с о в е р ш е н н о , ч т о способ К л о д а д а е т возможность в одной колонне получать N , с о д е р ж а щ и й н е б о л е е 0 , 1 % п р и м е с е й , к а к это бывает необходимо д л я некоторых химич. про­ изводств, например при получении цианамида, синтетич. аммиака и п р . Х а р а к т е р н ы е данные кислородных установок сист. К л о д а п р и установившемся режиме при­ в е д е н ы н и ж е в т а б л . 9. 2 2 Табл. 9. — К и с л о р о д н ы е у с т а н о в к и с т е м ы К л о д а . си­ Часов, произв. 0 (98,5%), мз . . 2 . 10 50 20 35 50 25 100 20 250 16 500 12 Рабочее давление Количество засасыв. воздуха на 1 JUS 0 (мз). Расход энергии на 1 м 0 в 2 5,6 5,4 5,3 5,2 5,1 5,1 3 2 1,6 1,25 1,05 1,0 0,9 0,8 Аппараты сист. К л о д а доставляют кислород, содержащий около 1 % N , причем уходящий азот имеет чистоту в 9 8 % , т . е. добывается до 9 3 % всего содержащегося в воздухе 0 . П о си­ стеме К л о д а оборудована величайшая в мире а з о т н а я установка с часовой производитель­ н о с т ь ю в 15 000 J H 9 9 , 8 % - н о г о N ( С Ш А ) . К р о м е о п и с а н н ы х д в у х систем з а с л у ж и в а ю т у п о м и н а н и я а п п а р а т ы Х е й л а н д а и Мевеса. П е р в ы й работает в г л а в н ы х чертах по способу Л и н д е с некоторыми видоизменениями и усо­ вершенствованиями деталей. Расход энергии (в БР/час) н а 1 J H а з о т а ч и с т о т ы 9 9 , 8 % : . a 2 8 2 8 Ч а с о в а я п р о и з в о д и т е л ь н . ( в м*). 40 80 260 240 450 Р а с х о д э н е р г и и н а 1 м* N . . . . 0,63 0,41 0,41 0,40 0,26 2 С у щ н о с т ь с и с т . Мевеса состоит в т о м , ч т о с ж а т ы й д о д а в л е н и я 150-Н200 atm а з о т р а с ­ ш и р я е т с я в р е к т и ф и к а ц и о н н о й к о л о н н е н е до атмосферного давления, к а к обычно, а л и ш ь до 8 atm, п р и ч е м в ы х о д я щ и й и з к о л о н н ы N р а с ш и р я е т с я д о а т м о с ф е р н о г о д а в л е н и я в осо­ бом м о т о р е , п р о и з в о д я п о л е з н у ю р а б о т у и с и л ь н о о х л а ж д а я с ь п р и э т о м , п о с л е чего о н служит д л я охлаждения приходящего воздуха. Пробные установки показали расход рабочей с и л ы д о 0,82 IP н а 1 ж к и с л о р о д а в ч а с . П о л у ­ чаемые газы сжимаются во вспомогательных, обычно т р е х с т у п е н ч а т ы х , к о м п р е с с о р а х д о д а ­ в л е н и я в 150—175 atm,n и м и н а п о л н я ю т с т а л ь ­ ные цельнотянутые цилиндры, испытываемые к а ж д ы е 4 года полуторным рабочим давлением. К и с л о р о д н ы й к о м п р е с с о р д е л а ю т обычно в е р ­ тикального типа, чтобы воспрепятствовать п о ­ паданию м а с л а в рабочий ц и л и н д р , что п р и ­ вело бы неминуемо к в з р ы в у . Все части ком­ прессоров, вентилей и трубопроводов не долж­ н ы с о д е р ж а т ь м а с л а и н а б и в о к и з горючих в е ­ ществ; в качестве смазки употребляют воду и л и сильно разбавленный глицерин. Кислород упо­ 2 3 требляется во все возрастающем количестве д л я автогенной сварки и резки металлов, а также в качестве» о к и с л и т е л я п р и о ч и с т к е с в е т и л ь н о г о газа, д л я ускорения беления хлорной известью, д л я ингаляций после отравления газами и т. д . ; у п о т р е б л е н и е е г о в смеси с в о д о р о д о м в д р у м мондовых горелках в настоящее время вытес­ н е н о э л е к т р и ч е с т в о м . А з о т идет г л . о б р а з о м д л я синтетич. получения аммиака и других азоти­ стых соединений, далее к а к неподдерживающ и й г о р е н и я г а з , д л я п о д ъ е м а и з бочек б е н з и н а и б е н з о л а вместо у п о т р е б л я в ш е й с я р а н е е С 0 (последняя растворяется довольно сильно в бен­ зине). Ж и д к и й азот употребляется в качестве охладителя п р и получении водорода и з водя­ ного г а з а . Следует отметить еще возможность применения кислорода и л и воздуха, обогащен­ н о г о к и с л о р о д о м в доменном п р о ц е с с е . П о в ы ­ ш е н и е с о д е р ж а н и я к и с л о р о д а в д у т ь е д о 50% у ж е ведет к ц е л о м у р я д у п р е и м у щ е с т в . О д н а к о полученный описанными выше способами кисло­ род слишком дорог, а установки слишком мало­ мощны д л я использования и х в доменном про­ цессе. В последнее время Френкель предложил и осуществил замену охлаждения воздуха в т е ­ плообменнике (рекуперация) охлаждением его в р е г е н е р а т о р а х . Это д а е т в о з м о ж н о с т ь у с т р а ­ н и т ь г р о м о з д к и е и дорогие т е п л о о б м е н н и к и дешевыми и компактными регенераторами. Однако смешение в них притекающего и отхо­ д я щ е г о газов ведет к уменьшению степени чистоты п о с л е д н е г о и д а е т в о з д у х , о б о г а щ е н ­ ный к и с л о р о д о м л и ш ь д о 50%. Выделение благородных г а з о в . С у х о й , с в о б о д н ы й от С 0 в о з д у х к р о м е а з о т а и кислорода содержит 9,4% аргона, 0 , 1 % вод о р о д а , 0 , 0 1 2 % н е о н а , 0 , 0 0 4 % г е л и я , 0,00005% к р и п т о н а и 0,0000006% к с е н о н а . О б а п о с л е д ­ н и х г а з а з а т в е р д е в а ю т п р и t° ж и д к о г о в о з д у ­ х а и отлагаются н а внутренней поверхности змеевиков; практического применения они не и м е ю т . А р г о н , t° ^ к о т о р о г о р а з н и т с я л и ш ь н а 2,8° от т а к о в о й кислорода,сжижае т с я почти ц е л и ­ к о м вместе с п о с ­ л е д н и м и м . б. п у ­ тем р е к т и ф и к а ц и и получен почти в совершенно чис­ том виде. Аппарат Л и н д е д л я отде­ л е н и я а р г о н а от жидкого кислоро­ да изображен н а фиг. 21. Подлежа­ щая ректифика­ ц и и смесь к и с л о ­ рода с небольшим содержанием азоФиг. 21. та и аргона вводится в жидком или сильно охлажденном газообразном виде в среднюю часть первой колонны Р ; внизу собирается почти химически чистый ж и д к и й 0 , непрерыв­ но испаряемый пропускаемым по змеевику срав­ нительно теплым газом. Поднимаясь вверх, п а р ы кислорода сжижаются, встречая ток бо­ лее холодных газов, конденсирующихся в хо­ лодильнике K находящемся в баке и з жид­ кого азота; таким образом восходящие газы теряют по пути свой кислород и сверху к о л о н ­ н ы Р в ы х о д и т смесь г а з о в , с о д е р ж а щ а я до 5 0 % А г ( о с т а л ь н о е N + 0 ) . Смесь э т а п р о ­ п у с к а е т с я ч е р е з п о г л о т и т е л ь П, х и м и ч е с к и с в я 2 2 0 о о о о о K№n х 2 lf х 2 2