налізу, найбільш популярними є установки напірного типу з атмосферним тиском регенерації (тип I). Даний тип установок застосовується для забезпечення тонкого очищення газів, а також для розділення газових сумішей з високою частотою цільового компонента. Надмірний тиск продукування в установках даного типу не вимагає застосування додаткових пристроїв для подачі газової суміші споживачеві.
Характер протікання перехідних процесів відіграє величезну роль у процесах поділу. Стадії скидання і підйому тиску можуть здійснюватися різними способами.
Прямоточний набір тиску здійснюється шляхом подачі в адсорбер вихідної суміші. Протиточний підйом тиску реалізується подачею в адсорбер продукционной суміші. У разі прямо противоточного підйому спочатку тиск підвищують до деякого значення продукционной сумішшю, а потім подачею вихідної суміші тиск доводять до верхнього значення.
Кількість суміші яку необхідно отримати на виході з установки, визначається кількістю адсорберов входять до її складу. Так для одержання кисню чистотою 50-90% необхідно використовувати два або три адсорбера, а для вилучення водню чистотою 70% буде потрібно від семи до десяти адсорберов.
. 6 Типи виконання газороздільних установок
У промисловості помітні тенденції при проектуванні газороздільних установок: зниження габаритних розмірів при збереженні продуктивності, як правило, викликає зростання собівартості; збільшення продуктивності при збереженні габаритних розмірів викликає зменшення концентрації цільового продукту і зниження себестоімості.На малюнку 13 представлена ??принципова технологічна схема установки для одночасного одержання азоту і кисню з повітряної суміші. Основними конструкційними елементами є дві пари адсорберов, кожна з яких включає допоміжний адсорбер для осушення і очищення повітря від СО2 (1, 2) і основний Повітророзподільну адсорбер (3, 4). Обидва адсорбера заповнені цеолітом (NaM, NaX).
На етапі адсорбції повітря, що подається повітродувкою 5 при тиску 0,1 ... 0,12 МПа, послідовно проходить через обидва адсорбера, збагачується киснем і надходить у газгольдер 6. Дана операція продовжується до тих пір, поки концентрація азоту в продукційних газі не досягне максимального рівня. Після цього відпрацювали адсорбери прямотоком продувають азотом, що подається при тому ж тиску, що й вихідний повітря з газгольдера 7 повітродувкою 5.
Малюнок 13 - Принципова технологічна схема повітророздільної установки КБА: 1, 2 - адсорбери для осушення і очищення повітря від СО2; 3, 4 - повітророзподільну адсорбери; 5 - повітродувка; 6, 7, 8 - газгольдери; 9 - вакуум - насос; 10, 11 - адсорбери для осушування продукційного азоту; 12 - компресор; 13 - теплообмінник; 14 - сепаратор; 15,16 - фільтри
Утворений при цьому продувний газ близький за своїм складом до вихідного повітрю через газгольдер 8 відводиться в лінію всмоктування повітродувки 5. Після закінчення стадії продувки розглядаються адсорбери вакуумируют за допомогою насоса 9, а одержуваний при цьому продукційний азот збирається в газгольдері 7. Вакуумирование здійснюється у два етапи: на першому етапі одночасно вакуумируют до досягнення заданого значення залишкового тиску обидва адсорбера, а на другому - тільки допоміжний адсорбер з метою більш повного виділення з нього адсорбированной вологи. У той час як допоміжний адсорбер піддається додатковому вакуумированию, в основному Повітророзподільну адсорбере проводиться набір тиску за рахунок подачі в нього частини продукційного кисню з газгольдера 6. Далі дана операція поширюється і на допоміжний адсорбер. По завершенню набору тиску в адсорберах вони готові до проведення нового адсорбційного циклу, загальна тривалість якого становить 280 с. У даному процесі продукується кисень з концентрацією 80 ... 95% і азот з концентрацією 96 ... 99%.
Кисень практично не містить домішок води і СО2, концентрація яких в азоті може досягати 3,5% і 0,05% відповідно. Азот піддається додаткової осушування у спеціально призначеному для цього осушувальних блоці, до складу якого входять два термічно регенеріруемих адсорбера 10, 11. Азот подається на осушку з газгольдера 7 при тиску 0,5 ... 1 МПа за допомогою компресора 12.
При максимальних значеннях концентрації продукційних компонентів (кисень 95%, азот 99,9%) ступінь їх вилучення з повітря в розглянутому процесі становить не менше 50%. Для найбільш низьких концентрацій ступінь вилучення цих компонентів вище. Аналогічний характер носить також залежність між концентраціями кисню та азоту і продуктивністю установки. При зменшенні концентрації кисню з 90 до 80% його витрата зростає на 25%. При відсутності споживання азоту установка може працювати в режимі продукування кисню. У цьому випадку технологічний п...
