ільних установках (ВРУ).
Кілька більший вміст кисню в отриманому аргоні особливої ??чистоти, ніж в промисловому аргоні високої чистоти, пояснюється тим, що в початковому складі суміші, що розділяється концентрація кисню була прийнята на порядок більше, ніж лімітується стандартом на аргон, вироблений на ВРУ.
При отриманні надчистого аргону збільшення його концентрації в потоці харчування призводить до зменшення числа теоретичних тарілок (рис. 11), причому характер впливу флегмового числа на n такий же, як і при отриманні надчистого кисню.
Враховуючи ту обставину, що з низкокипящих домішок, які у азоті, інертні гази неон і гелій зазвичай не є шкідливими для тих технологій, де використовується азот особливої ??чистоти, а очищення азоту від мікродомішок водню може бути здійснена не тільки методом низькотемпературної ректифікації, в роботі проаналізовано лише процес очищення азоту від висококиплячих домішок оксиду вуглецю і кисню. Це завдання може бути вирішена в одноколонний автономному модулі.
Рис. 11. Залежність числа теоретичних тарілок від флегмового числа при очищенні аргону: 1 - 0,99; 2 - 0,999; 3 - 0,9999 моль Ar/моль
Результати проведеного аналізу очищення азоту показані на рис.12 у вигляді залежності числа теоретичних тарілок в ректифікаційної колоні від чистоти вихідного азоту і робочого флегмового числа. При цьому для всіх розрахованих режимів чистота продукційного азоту становила 0,9999999 моль N2/моль. Тиск у ректифікаційної колоні було прийнято 150 кПа, а обсяг отбираемого азоту особливої ??чистоти становив 95% обсягу технічного азоту, що надходить на поділ.
Питомі витрати енергії в автономному модулі насамперед залежать від параметрів циркуляційного контуру, властивостей робочих речовин і температурних напорів в конденсаторах колон I і II.
На рис. 13 показана залежність питомих витрат енергії при використанні під флегмообразующем контурі повітря або азоту від величини флегмового числа в колоні II при різних значеннях температурних напорів в нижньому конденсаторі-випарнику цієї колони.
Рис. 12. Залежність числа теоретичних тарілок від флегмового числа при очищенні технічного азоту з об'ємною концентрацією азоту: 1 - 97,0%; 2 - 99,0%; 3 - 99,5%
Рис. 13. Залежність питомих витрат енергії від флегмового числа колони II, циркуляційного потоку і різниці температур: 1 - повітря; 2 - азот
Як показав аналіз, збільшення флегмового числа вище 5-6 практично не викликає істотного зменшення числа теоретичних тарілок незалежно від вихідної концентрації азоту. При менших значеннях флегмового числа значно зростає число теоретичних тарілок в колоні, які можуть забезпечити необхідну чистоту продукційного азоту. Незважаючи на те що при малих значеннях флегмового числа циркуляційний флегмообразующій потік зменшується, габаритні розміри колони ректифікації значно зростуть. Одночасно зі збільшенням числа ректифікаційних тарілок зросте і гідравлічний опір колони, що потребують стиснення технічного азоту, подавати?? ого на поділ, до більш високого тиску.
Список літератури
Архаров AM, Марфенін І.В., Микулин Є.І. Кріогенні системи. Т. 1. Основи теорії та розрахунку.- М .: Машинобудування, 2006. - 576 с.
Довідник по фізико-технічних основах кріогеникі/М.П. Малков, І.Б. Данилов, Л.Г. Зельдович, А.Б. Фрадков; Под ред. М.П. Малкова.- 3-е изд., Перераб. і доп.- М .: Вища школа, 1985. - 432 с.
Миколаїв С.М., Спиридонов Г.А. Рівняння стану для розрахунку термодинамічних властивостей водню і дейтерію.- М., 1986. - 17 с.- Деп. в ВНІІЦ МВ 22.08.80, №2420.
Борзенко Є.І. Статика і динаміка елементів кріогенних систем.- Л .: Изд-во Ленингр. ун-ту, 2008. - 212 с.
новотельная В.М., Суслов А.Д., Полтараус В.Б. Кріогенні машини.- СПб .: Політехніка, 2001. - 335 с.
Рід Р., Праунец Дж., Шервуд Т. Властивості газів і рідин.- Л .: Хімія, 1982. - 702 с.
Архаров A.M., Бєляков В.П. та ін. Кріогенні системи. Т. 2. Основи проектування апаратів, установок і систем.- М .: Машинобудування, 2009. - 719 с.
Спосіб отримання кисню високої чистоти: А.с. 757817 СРСР, МКІ F 25 J 3/04.
Архаров І.А. Перенесення теплоти і маси у кріогенних апаратах нового покоління газороздільних установок. Автореф. дис. на здобуття наукового ступеня д-ра техн. наук.- М .: МГТУ ім. М.Е. Баумана, 2005. - 368 с.
Кафаров В.В., Мешалкин В.П., Перов В.Л. Математичні основи автоматизованого проектування хімічних виробництв.- М .: Хімія, 1979. - 320 с.
Оносовскій В.В. Моделювання та оптимізація холодильних установок.- Л .: Вид-во ЛДУ, 2010. - 206 с.
