Полученный жидкий воздух
Cтраница 1
Полученный жидкий воздух ( точка 4) дросселируют до 100 кн / м2 ( 1 ат) и в виде флегмы ( точка 5) подают на верхнюю тарелку колонны. Таким об-разом, змеевик является как бы продолжением теплообменника, и необходимое тепло Q передается жидкости испарителя от воздуха, который в результате ожижается. Испаритель, следовательно, играет одновременно и роль конденсатора для флегмы. [1]
Полученный жидкий воздух разделяется на кислород и азот фракционированием, пользуясь тем, что азот кипит при 195 С, а кислород при 183 С. Через верх фракционирующей колонны отводится газообразный азот. [2]
Другая часть воздуха проходит через змеевик дополнительной колонны IX, также сжижается, и обе части полученного жидкого воздуха дросселируются в верхнюю часть колонны для промывки вовдуха, поступающего в колонну IV. Из колонны V небольшое количество жидкости поступает в дополнительную колонну IX, где снова подвергается испарению в нижней части колонны. [3]
 |
Цикл Гейландта. [4] |
Основная часть воздуха после теплообменника направляется в детандер Д ( турбодетандер), где расширяется до 1 5 ата с отдачей внешней работы и дополнительно охлаждается до - 185 - 187 С, частично переходя в жидкость. Полученный жидкий воздух сливается в резервуар С, откуда и выводится наружу. [5]
Полученный жидкий воздух подвергают ректификации. Температура кипения азота - 195 8 С, а кислорода - 183 С, поэтому азот отгоняется и уходит из верхней части колонны. Холодный азот нагревается в теплообменниках охлаждая поступающий на разделение воздух, и направляется к потребителям. Такой азот не содержит влаги, так как она вымораживается при охлаждении воздуха перед его разделением. [6]
 |
Схема однократной ректификации воздуха. [7] |
При разделении воздуха часть процесса ожижения, протекающего в отделителе жидкости и дросселе ( показанная штриховой линией), осуществляется совместно с процессом ректификации. Сжатый воздух после теплообменника ( точка 3) поступает на дросселирование через змеевик, расположенный в испарителе ректификационной колонны. Полученный жидкий воздух ( точка 3) дросселируется до давления в колонне ( точка 4) и в качестве разделяемой смеси и флегмы подается на верхнюю тарелку колонны. Таким образом, змеевик служит как бы продолжением теплообменника. Тепло испарения 2и передается жидкости в нижней части колонны от воздуха, который за счет этого сжижается. Испаритель, следовательно, играет и роль конденсатора для флегмы. [8]
Для того чтобы выделить инертные газы из атмосферы в большем масштабе, используют установку Линде для получения жидкого воздуха ( стр. Та часть воздуха, которая не переходит в жидкое состояние, содержит гелий и неон, так как температуры кипения этих газов ниже температур кипения остальных инертных газов из воздуха, и поэтому они труднее переходят в жидкое состояние. Полученный жидкий воздух содержит аргон и более тяжелые инертные газы. Из этого концентрата оставшиеся кислород и небольшие количества азота удаляют химическим путем - реакцией с магнием, металлическим кальцием или смесью окиси кальция, магния и металлического натрия. Таким образом получают смесь аргона, криптона и ксенона, которая применяется для многих практических целей. [9]
 |
Холодильный цикл низкого давления. [10] |
В холодильном цикле низкого давления ( рис. 61) воздух сжимается в компрессоре / до давления 5J5jzrOj проходит после сжатия через теплообменник особого устройства ( регенератор) 2, где охлаждается до - 155 или - 160 воздухом, выходящим из установки. Из конденсатора 4 газообразная часть воздуха по трубе 9 поступает в теплообменник ( регенератор) 2, откуда выводится наружу. Полученный жидкий воздух стекает в сборник 5; через вентиль 7 его спускают в приемники. [11]
Жидкий воздух, необходимый для промывки, получается в холодильном цикле высокого давления, для которого предусмотрены компрессоры. Воздух в количестве 2000 м3 / ч, сжатый в компрессоре Р до 3 ати, разделяется на два потока, большая часть которого 1 600 - 1 800 м3 / ч направляется в регенераторы 11 и после охлаждения подвергается промывке в предварительной колонне 12, откуда поступает в конденсатор 8, ожижитель 13 и конденсатор 14, где происходит его сжижение. Полученный жидкий воздух используется в промывной колонне 4, ректификационной колонне 7 и предварительной колонне 12 для орошения. [12]
Атмосферный осушенный воздух представляет собой смесь, содержащую по объему кислорода 20 93 % и азота 78 03 %, остальное - аргон и другие инертные газы, углекислый газ и пр. Содержание водяных паров в воздухе может меняться в широких пределах в зависимости от температуры и степени насыщения. Для получения технически чистого кислорода воздух подвергают глубокому охлаждению и сжижают ( температура кипения жидкого воздуха при атмосферном давлении - 194 5 С. Полученный жидкий воздух подвергают дробной перегонке или ректификации в ректификационных колоннах. [13]
Вследствие их особенностей разделение их смеси химическим путем было, по крайней мере, практически невозможным. Чтобы применить такой метод, следовало предварительно превратить газы в жидкость. Как только Линде и Гампсон открыли способ сжижения воздуха, Рамзай стал исследовать состав полученного жидкого воздуха; он обратил внимание на состав жидкости, остающейся после испарения большей части жидкого воздуха. [14]
Страницы: 1