ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство аргона из "Производство кислорода" В электроламповой промышленности и для некоторых видов сварки используют технический аргон, содержащий от 12 до 16% азота. Этот продукт обычно подвергается дополнительной очистке от кислорода и влаги на ламповых заводах. Для некоторых специальных видов сварки и резки металлов применяют смеси аргона с кислородом, водородом и гелием. [c.374] Чтобы удовлетворить требования различных потребителей, технология производства аргона должна обеспечивать как высокое качество, так и низкую себестоимость аргона. [c.374] Процесс получения технически чистого аргона состоит из трех этапов а) извлечения из воздуха сырого аргона б) очистки сырого аргона от кислорода в) очистки аргона от азота. [c.374] Схема извлечения и обогащения аргонной фракции, наиболее распространенная в настоящее время [86], показана на рис. 7-4. [c.375] Парообразная аргонная фракция, отбираемая из верхней колонны, поступает в аргонную колонну, в верхней части которой установлен аргонный конденсатор. Жидкость испарителя через охладитель и дроссельный вентиль поступает в межтрубное пространство конденсатора, соединенное с верхней колонной двумя трубопроводами. Парообразная аргонная фракция, подымаясь по колонне, обогащается аргоном и азотом при тепло- и массообмене со стекающей навстречу жидкостью, образующей ся в трубках конденсатора. Конденсация происходит потому, что аргон имеет более высокую температуру, чем жидкость испарителя, содержание азота в которой значительно больше. Сконденсированная часть аргонной фракции стекает в аргонную колонну в виде флегмы, выпаривая соответствующее количество жидкости испарителя в межтрубном пространстве конденсатора. [c.376] Содержание азота в аргонной фракции не превышает 1%. Поэтому при ректификации в аргонной колонне происходит в основном разделение смеси Ог—Аг. [c.376] Одновременно с обогащением паров аргоном как легкокипя щим компонентом происходит обогащение кислородом флегмы, стекающей вниз. Обогащенная аргонная фракция — сырой аргон, содержащая до 95% аргона, отводится из-под крышки конденсатора, а флегма, собирающаяся в нижней части аргонной ко лонны, стекает по специальной линии с гидрозатвором в верхнюю колонну на ту же тарелку, с которой отбирается аргонная фракция, или на 2—3 тарелки ниже. [c.376] образовавшийся из испарившейся в межтрубном пространстве конденсатора части жидкости испарителя, и неиспарив-щаяся жидкость также отводятся на соответствующие по составу пара и жидкости тарелки верхней колонны. Уровень жидкости в межтрубном пространстве конденсатора регулируется вентилем. [c.376] Рассмотрим подробнее процессы, протекающие в верхней и н аргонной колоннах. [c.376] Верхняя колонна. Место отбора аргонной фракции из колонны выбирается в соответствии с распределением аргона, кислорода и азота по высоте колонны. Это распределение в свою очередь зависит от типа аппарата и условий работы. Однако существует ряд закономерностей, общих для всех случаев. [c.376] Показатели процесса ректификации в верхней и аргонной колоннах зависят от ряда факторов. [c.378] НЫ часть жидкости испарителя (больше половины) испаряется в аргонном конденсаторе и поступает в верхнюю колонну в виде пара. Полученную за счет этого флегму используют для орошения аргонной колонны и той части верхней колонны, которая расположена ниже места слива жидкости из аргонной колонны. [c.379] В результате условия ректификации в верхней колонне ухудшаются, и содержание аргона в кислороде или азоте (т. е. по-тери аргона) возрастают содержание аргона во фракции при этом снижается. [c.379] Наиболее благоприятны условия ректифи.о-ции в аппаратах высокого и среднего давления воздуха, где резервы флегмы могут быть использованы для ректификации аргонокислородной фракции и в установках двух давлений воздуха с поршневым детандером КТ-1000. В установках двух давлений воздуха КТ-3600, вследствие отвода части газообразного азота из-под крышки конденсатора, количество флегмы меньше. [c.379] Во всех случаях использование охладителей азота и жидкости испарителя позволяет, уменьшая испарение при дросселировании, улучшить условия ректификации в основной и аргонной колоннах. [c.380] Показатели процесса ректификации при извлечении аргона для аппаратов различных типов приведены в табл. 34. [c.380] Высокого и среднего давления воздуха. . [c.381] В последние годы сырой аргон получали на установках технического газообразного и жидкого кислорода сравнительно небольшой производительности — до 500 м 1час кислорода. Поэтому при конструировании и эксплуатации этих установок основное внимание уделяли повышению коэффициента извлечения аргона из воздуха. В последнее время для извлечения аргона стали использовать установки технологического кислорода, работающие в металлургии и других отраслях промышленности. В этом случае величина коэффициента извлечения уже не играет решающей роли, так как большое количество перерабатываемого воздуха позволяег получить много аргона и при меньшем количестве флегмы в колонне. Такой процесс дает возможность получить сырой аргон при затратах на дополнительное оборудование, составляющих около 2—3% от капитальных затрат на всю воздухоразделительную установку. Расход энергии на получение 1 кислорода при этом почти не изменяется и, следовательно, сырой аргон в этом случае получается очень дешевым. [c.381] Аргонную колонну устанавливают на такой высоте, чтобы обеспечить достаточную разность уровней между днищем и тарелкой, на которую сливают жидкость (не менее 500—600 мм). На линии жидкости установлен гидравлический и-образный затвор, предотвращающий возможность протекания пара навстречу жидкости и образования пробок, препятствующих сливу. [c.381] Вернуться к основной статье