5. Принципиальная схема колонны однократной ректификации
По пр-ти уст-ки для получ-я газообразного О2 можно разделить на 3 группы: а) малой пр-ти, до 250 м3/ч; б) средней 250-3600 м3/ч; в) высокой >3600 м3/ч. По составу получаемого продукта: а) с концентрацией О2 99,2-99,5%; б) 95-98%.В некоторых установках одновременно с О2 или воздухом, обогащённым О2, получают N2 высокой концентрации. Основной элемент уст-ок промышленного разделения воздуха – ректификационная колонна.
Разделяемая смесь в виде ж-ти, пара или смеси поступает в среднюю часть колонны. В нижней части колонны, где перед началом работы смесь находится в виде ж-ти, расположен трубчатый испаритель И. За счёт подвода теплоты в испаритель, стекающая сверху по тарелкам ж-ть испаряется. Пары поднимаются вверх по колонне и попадают в конденсатор Кн, где осущ-ся отвод теплоты. Образующаяся при конденсации жидкость стекает по тарелкам вниз, контактируя с восходящим потоком паров, т.о. в колонне осуществляется непрерывное противоточное движение паров и жидкости. В И в начале работы в первую очередь испаряется более легкокипящая жидкость (сжиженный азот), а ж-ть, остающаяся в И, насыщается сжиженным О2 – тяжелокипящий комп-т. Т-ра кипения в испарителе возрастает и начинается испарение более тяжелокипящей жидкости – О2. В Кн пары конденсир-ся и конденсат стекает вниз по колонне, насыщаясь более тяжело кипящим комп-ом – О2. Т-ра конденсации паров снижается за счёт обогащения их N2. Т.о. из верхней части колонны м.б. отобран либо газообразный N2, либо жидкий N2. А из нижней – жидкий или газообразный О2. Позволяет получать чистый О2, или N2 с 7-10% О2. На схеме: См – разделяемая смесь.
6. Схемы кислородных установок. Принципиальная схема колонны двукратной ректификации непрерывного действия.
По пр-ти уст-ки для получ-я газообразного О2 можно разделить на 3 группы: а) малой пр-ти, до 250 м3/ч; б) средней 250-3600 м3/ч; в) высокой >3600 м3/ч. По составу получаемого продукта: а) с концентрацией О2 99,2-99,5%; б) 95-98%.В некоторых установках одновременно с О2 или воздухом, обогащённым О2, получают N2 высокой концентрации. Основной элемент уст-ок промышленного разделения воздуха – ректификационная колонна.
Уст-ка состоит из двух колон: верхней, работающей при изб давлении 0,12-0,14 МПа, и нижней – 0,5-0,6 МПа. В средней части уст-ки расположен конденсатор-испаритель (Кн-И). В трубах Кн-И конденсируется N2, при давлении 0,5-0,6, а в межтрубном пространстве Кн-И испаряется О2 при 0,12-0,14 МПа. Сжатый воздух подается в змеевик, расп-ый в нижней части установки и испаряет жидкость, содержащую 40-55% О2. Пройдя змеевик воздух дросселируется до 0,5-0,6 МПа, и поступает в среднюю часть нижней колонны, в которой происходит предварительное разделение на чистый N2 и О2 с концентраций 40-55%. Одна часть конденсата N2, образующаяся в Кн-И служит флегмой в верхней колонне, а другая стекает вниз, обогащаясь при этом О2 и затем через дросселирующий вентиль поступает в среднюю часть верхней колонны. Флегма, состоящая из конденсата N2 через дросселирующий вентиль подаётся в верхнюю часть верхней колоны. Обе ж-ти стекают по тарелкам обогащаясь О2 и виде чистого О2 собираются в межтр пространстве Кн-И. Жидкий О2 испаряется за счёт теплоты конденсации N2, нах-ся в трубках Кн-И. Часть паров О2 отводится из установки в виде газового продукта, а часть взаимодействует с со стекающей флегмой. N2 в газообразном состоянии отбирается в верхней части верхней колонны. Пары О2 и N2 в дальнейшем прох-т теплообменник для охлаждения в-ха перед разделением.