химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

изводительность рассматриваемого цикла зависит не только от давления сжатого газа р2 (оно составляет обычно 2,5—4 МПа), но также от доли М

13 Н. И. Гельперв» 749

неко= 20 МПа), а также тем, что газ направляется в детандер тут же после водяного холодильника компрессора. Диаграмма Т—S этого цикла приведена на рис. XVI-11, в, где 2—3 — политропа расширения газа в детандере. Ценой усложнения установки, вызванного повышением рабочего давления, достигается н торое уменьшение (~ на 10%) удельного расхода энергии.

Известны другие циклы среднего и высокого давлений с детандерами (с двойным дросселированием, с предварительным умеренным охлаждением сжатого газа и др.). Они сложнее описанных, но в энергетическом отношении практически равноценны. 750

Рис. XVI-12, Цикл Капицы:

а — схема процесса; б ~ диаграмма T—S; А — турбокомпрессор; В — теплообменник; С — турбодетандер; Ь— конденсатор.

Цикл низкого давления. Термодинамическое преимущество охлаждения газов путем их расширения с отдачей внешней работы долгое время нельзя было реализовать из-за низкого коэффициента полезного действия применявшихся поршневых детандеров (~ 0,6). Созданная П. Л. Капицей оригинальная конструкция турбодетандера, отличающегося высоким

коэффициентом полезного действия (> 0,8), позволила ему создать наиболее энергетически выгодный цикл ожижения газов (цикл Капицы) при значительном упрощении всей установки. Прежде всего, повышение удельной холодопроизводительности детандера привело к возможности соответствующего уменьшения удельной холодопроизводительности компрессора, т. е. к снижению давления сжатого газа (до 0,6 МПа) и, следовательно, к уменьшению удельного расхода энергии. Кроме того, благодаря уменьшению требуемой степени сжатия газа представилось возможным заменить поршневые компрессоры турбокомпрессорами, более компактными и дешевыми, особенно в случае высокой производительности.

На рис. XVT-I2 приведены схема и Т—S-диаграмма цикла Капицы. Газ, сжатый в турбокомпрессоре (изотерма /—2), после охлаждения в теплообменнике обратным потоком холодного газа (изобара 2—3) разделяется на два потока. Один из них (доля Af) поступает в конденсатор, а другой (1—М) расширяется в турбо-детандере (политропа 3—4), производя работу и охлаждаясь до температуры насыщения при давлении pt. Сжатый газ полностью ожижается в конденсаторе (линия 3—5) и далее дроссели13* 751

руется до давления рх (изоэнтальпия 5—6), попадая в нижнюю камеру конденсатора. Отсюда ожиженная часть газа х отводится из системы, а газообразная часть, смешиваясь с газом, прошедшим через детандер, проходит через конденсатор, отдавая свой холод последовательно в конденсаторе и теплообменнике. -При этом степень ожижения газа будет:

*д = Wi -i,) + (l-M) (i, - /,) - <,„ - qpV(it -16)

Расход энергии на 1 кг перерабатываемого газа составит:

N " [(^/п„,пжл) ш (Р2М) -1^(1 - М) (i, - i4)] ю-3

а удельный расход энергии Nt = Ы1хл.

4. Некоторые технологические схемы ожижения и разделения газов

Существует множество технологических схем ожижения и разделения газов при низких температурах, достигаемых методами дросселирования, расширения с отдачей внешней работы и их сочетания. Рассмотрим в качестве примеров некоторые из них.

На рис. XVI-13 приведена схема установки (МИХМ) для ожижения природного газа. В компрессоре / природный газ сжимается от давления 4 МПа до давления 10— 15 МПа, далее охлаждается до температуры Т = 105 К в теплообменниках 2—4 и дросселируется (точка 5) до атмосферного давления в сборник 6. Охлаждение производится при помощи азотного, холодильного цикла, осуществляемого следующим образом. Азот, сжатый в компрессоре 7 до давления 0,6 МПа, делится на два потока, из которых один проходит последовательно через теплообменники 8 и Р, а второй поступает в детандер 10 и расширяется до давления 0,11 МПа, приобретая температуру Т = = 201 К.

Часть азота после детандера 10 охлаждает азот высокого давления в теплообменниках 5 и 4, а другая часть охлаждает природный газ в теплообменнике 2. По выходе из теплообменника 9 поток охлажденного азота с давлением 0,6 МПа снова делится на два потока, из которых один расширяется в детандере // до давления 0,12 МПа и температуры Т = 143 К и направляется частично на охлаждение природного газа в теплообменнике 3, а частично на охлаждение сжатого азота в теплообменнике 12. Второй поток сжатого азота, охладившись в теплообменнике 12, расширяется в детандере 13 до давления 0,13 МПа и температуры Т = 100 К и направляется на охлаждение природного газа в теплообменнике 4. Объединенный поток азота низкого давления,

752

отдав свой холод в теплообменнике 8 сжатому азоту, возвращается

в компрессор 7.

Ис

I/"

<1

На рис. XVI-H показана принципиальная схема установки

для разделения воздуха с целью получения технического кислорода (~ 98% Os). Здесь 95% исходного воздуха

сжимается в турбокомпрессоре до давления 0,6—0,65 МПа й

после охлаждения в регенераторах / и 2 до темпе- IV **" ратуры насыщения напра-

страница 148
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая" (4.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить стеклянную крышку для квадратной сковороды
купить оригинальную шашку для такси
детские матрац
гироскутер с ручкой купить краснодар

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.05.2017)