Разделение газов – процесс, который осуществляется фракционной конденсацией (охлаждением, сопровождающимся образованием конденсированных систем), ректификацией, сорбцией селективными абсорбентами и адсорбентами, а также диффузией через пористые перегородки (см. Мембранное газоразделение) и др. Наиболее широко в промышленности применяется конденсация в сочетании с сорбцией и ректификацией при низких температурах.

Особенности технологических схем и аппаратурного оформления этих процессов обусловлены уровнем используемых температур (см. Охлаждение).
Методом фракционной конденсации получают, например, гелий Не из природного газа. При этом основную массу газа отделяют конденсацией при 130 К. Из остаточных газов, после полного удаления из них углеводородов, выделяют N2конденсацией его при 83 К и 19 МПа и получают 98,5%-ный Не.

Большие количества газообразных О2 и N2 получают ректификацией воздуха, осуществляемой в колонне двукратного действия. Последняя состоит из двух колонн — нижней и верхней с давлением в них соотв. 0,65 и 0,15 МПа. Первичная ректификация воздуха, охлажденного до 100 К, производится в нижней колонне; при этом отделяют 99,9%-ный N2, а жидкость, содержащая 38—40% О2, для окончательной ректификации поступает в верхнюю колонну. Расход энергии при этом определяется потерями холода в окружающую среду и недорекуцерацией (необратимостью теплообмена между воздухом и продуктами разделения). Для рекуперации холода используют регенераторы, что позволяет уменьшить разность температур между выходящими из них продуктами разделения и поступающим воздухом до 3—5° С. Кроме того, при использовании регенераторов нет необходимости в предварительной осушке воздуха и очистке его от СО2, т. к. вода и СО2 вымораживаются на насадке регенератора, а затем сублимируются и выносятся при рекуперации холода продуктами разделения.

Пример сочетания фракционной конденсации с абсорбцией— разделение коксового газа, используемого для синтеза NH3. Газ охлаждается до 83 К, несконденсировавшиеся примеси (в основном СО, О2 и СН4) абсорбируются жидким N2; при дальнейшем охлаждении газа (давл. 1,3— 1,6 МПа) при 160—170 К отделяют пропан-пропиленовую фракцию, при 125—130 К — этиленовую, при 90—100 К — метановую. Абсорбция примесей жидким N2 одновременно приводит к насыщению Н2 азотом. Чистую азотоводородную смесь получают также из газов конверсии метана охлаждением с последующей промывкой жидким N2. В случае применения в качестве абсорбента жидкого пропана из коксового газа т газов конверсии метана получают технически чистый Н2.

Автор: И.Л.Кнунянц
Источник: Химический энциклопедический словарь, И.Л.Кнунянц,1983 г
Дата в источнике: 1983г
Андрей Баженов

Поделиться
Опубликовано
Андрей Баженов

Недавние сообщения

Образование сегодня: как освоить новую профессию или актуализировать имеющиеся знания и навыки без отрыва от работы?

Современный рынок труда в области химии и нефтехимии меняется стремительно. Раньше инженер-химик мог десятилетиями работать…

1 неделя тому назад

Значение дефектоскописта на предприятиях химической промышленности

На предприятиях химической промышленности безопасность технологических процессов играет ключевую роль. Любая неисправность оборудования или нарушение…

1 неделя тому назад

Зачем современному химику знание английского языка и как его освоить без отрыва от работы?

Современная химия — это не просто формулы, лаборатории и реакции. Это, прежде всего, международное научное…

1 неделя тому назад

Что делать, если образуется облой по линии разъема пресс-формы (мнение)

О том, что делать, если на вашем производстве образуется облой по линии разъема пресс-формы мы…

2 недели тому назад

Знакомьтесь, профессиональный деловой перевод: зачем он нужен и как получить?

Деловая переписка на иностранном языке – важная часть международного сотрудничества. Каждое письмо или документ должны…

2 недели тому назад

Как это работает: комплексное обслуживание теплообменных систем

Современные нефтехимические предприятия предъявляют высокие требования к эффективности и безопасности технологических процессов. Особое внимание уделяется…

2 недели тому назад