ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Колонны для разделения воздуха из "Глубокое охлаждение Часть 1" Разделение воздуха на составные части кислород и азот осуществляется в ректификационных колоннах. [c.228] В установках малой производительности от 5 до 15 кислорода в час применяются колонны однократной ректификации. [c.228] В кислородных установках средней и большой производительности получила широкое распространение колонна двукратной ректификации. И лишь в последние годы появились новые типы ректификационных ко-лонн одинарная колонна с подачей жидкого азота для полного разделения воздуха и колонны ступенчатой ректификации. [c.228] На рнс. 4-22 показана схематически разделительная колонна однократной ректификации. Внизу колонна имеет испарительный сосуд, наполненный жидким кислородом. В этот кислород погружен змеевик, через который проходит сжатый, предварительно охлажденный в теплообменнике воздух. [c.229] В колонне цилиндрической формы расположены горизонтально тарелки в количестве, необходимом для осуществления процесса ректификации. [c.229] Сжатый воздух, проходя через змеевик испарительного сосуда, конденсируется, вызывая испарение жидкого кислорода. Сконденсировавшийся сжатый воздух проходит через дроссельный вентиль и подается в верхнюю часть колонны, причем часть его испаряется, а значительная часть стекает вниз, прихбдя в тесный контакт с поднимающимися парами. [c.229] Стекающая вниз жидкость обогащается кислородом, отбирая его у поднимающихся пар о-в. [c.229] При достаточном числе тарелок в колоьше можно получить в испарителе чистый жидкий кислород. Получаемый кислород может отводиться в жидком или газообразном виде. [c.229] уходящие из колонны, в идеальном случае будут находиться в равновесном состоянии с жидкостью в верхней тарелке колонны, т. е. уходящий азот должен содержать около 7% кислорода, что влечет за собой потерю примерно 35% кислорода, содержащегося в воздухе. [c.229] Разделительные колонны однократной ректификации в большинстве случаев изготовляются насадочного типа. [c.229] В нижней колонне происходит предварительное разделение воздуха, причем в верхней части получается чистый азот и в нижней — жидкий воздух, обогащенный кислородом до 36—45%. [c.230] Пары азота в конденсаторе конденсируются и в виде жидкости текут вниз, причем одна часть жидкости попадает в азотные карманы, другая часть стекает вниз по колонне и постепенно обогащается кислородом. [c.230] Жидкость, обогащенная кислородом, из испарительного сосуда попадает через дроссельный вентиль 3 среднюю часть верхней колонны, а жидкий азот — в верхнюю часть и в качестве флегмы обе жидкости текут вниз навстречу поднимающимся парам азота, имеющим примерно на 3° более высокую температуру. [c.230] Чистый газообразный кислород отводится из верхней части конденсатора, а газообразный азот из верхней части колонны направляется в теплообменники. [c.230] В трубки конденсатора поступает циркуляционный азот при давлении 5,5 ата и, отдавая свое тепло кипящему кислороду, ожижается и дросселируется в верхнюю часть колонны. [c.231] В результате процесса ректификации из верхней части колонны уходит азот, который разделяется на два потока продуктовый азот и циркуляционный азот, который, пройдя переох-ладитель и теплообменник, поступает в циркуляционный компрессор и сжимается до 5,5—6 ата. Сжатый азот, охладившись в теплообменнике, направляется в конденсатор колонны. [c.231] Для осуществления процесса разделения в колонне двукратной ректификации необходимо сжимать воздух до 5,5—6 ата. Это давление обусловлено тем, что в промежуточном конденсаторе между кипящим кислородом при р=1,3—1,4 ата и конденсирующимся азотом должна быть разность температур около 2,5° С, что возможно при вышеуказанном давлении азота. [c.231] Для полного разделения воздуха необходимо подавать в верхнюю часть колонны азотную флегму, которая может быть получена в колонне предварительного разделения под меньшим давлением. В качестве теплоносителя для сообщения тепла в конденсаторе кипящему кислороду можно применить воздух при давлении меньшем, чем давление азота. [c.231] На рис. 4-25 изображена схема колонны ступенчатой ректификации. [c.231] Воздух, сжатый до 4,5—5 ата, разделяется на две части бО% поступает в нижнюю часть конденсатора и, отдавая свое тепло, заставляет кипеть кислород в межтрубном пространстве. [c.231] Вернуться к основной статье