химический каталог




ГАЗОВ РАЗДЕЛЕНИЕ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ГАЗОВ РАЗДЕЛЕНИЕ на фракции или отдельные компоненты, осуществляется в промышлености фракционной конденсацией (охлаждением, сопровождающимся частичным ожижением газов), ректификацией сжиженного газа; абсорбцией одного или несколько компонентов смеси, адсорбцией, использованием мембран.

Фракционная конденсация. При охлаждении газов в первую очередь сжижаются высококипящие компоненты, поэтому содержание их в конденсате выше, чем в равновесной паровой фазе. Это используют для ГАЗОВ РАЗДЕЛЕНИЕ р., причем конечные температуры подбирают т. обр., чтобы в конденсате преобладал целевой компонент. Например, при низкотемпературном ( —138°С) разделении под давл. 1,3 МПа коксового газа, содержащего 2% этилена, получают фракцию с содержанием этилена 50%. В случае прямоточной конденсации (направления движения газа и конденсата совпадают) обе фазы находятся в равновесии. При противоточной конденсации в результате массообмена между стекающим вниз конденсатом и омывающими поверхность теплообмена газами (фазы неравновесны) жидкая фаза, имеющая температуру ниже, чем у газовой фазы, дополнительно обогащается высококипящими компонентами.

Ректификация сжиженного газа. Основана на массо- и теплообмене между неравновесными жидкой и паровой фазами. В результате испарения жидкости пары обогащаются низкокипящими компонентами. Поэтому при противотоке фаз и многократном их испарении и конденсации исходную смесь можно разделить на высоко- и низкокипящие компоненты. Процесс осуществляют в ректификац. колоннах, причем для разделения n-компонентной смеси на практически чистые в-ва требуется n — 1 колонн. Возможно разделение азеотропных смесей при добавлении компонента, образующего новое азеотропное соединение. Аналогично поступают при разделении смесей с низкой относит. летучестью. В последнем случае добавление разделит. агента приводит к изменению относит. летучести разделяемых компонентов.

Абсорбция. Возможны как физических абсорбция, так и хемосорбция, а также их сочетание при использовании водных растворов абсорбентов. Общие требования к абсорбентам: высокая поглощающая способность, доступность, пожаро-и взрывобезопасность, малое давление паров, нетоксичность, химический инертность к конструкц. материалам. В отдельных случаях допускается повыш. давление паров абсорбента, хотя это приводит к увеличению его расхода. Например, при абсорбции жидким азотом Аг, СО и СН4, содержащихся в коксовом газе, газах конверсии метана или генераторных газах, выделяемый Н2 насыщается N2, образуя азотоводородную смесь, необходимую для синтеза NH3. При прочих равных условиях существенное преимущество при выборе абсорбента - его способность к регенерации, т.е. к обратному выделению поглощенных газов. Это требование обязательно при многократной циркуляции абсорбента и в случае возможности полезного применения поглощенных газов. Абсорбция газов широко используется во многие отраслях промышлености как конечная стадия получения целевых продуктов, очистки исходных газов от примесей, отравляющих катализаторы, вызывающих коррозию, способных кристаллизоваться и забивать аппаратуру, загрязнять окружающую среду и т.д.

Адсорбция. В качестве адсорбентов используют в основные пористые тела с сильно развитой поверхностью: активные угли, Al2О3, силикагели, цеолиты. Физ. адсорбция газа сопровождается выделением теплоты, по кол-ву близкой к теплоте его конденсации, хемосорбция - количеством теплоты, соответствующим тепловому эффекту реакции. Процесс проводят периодически в одном или несколько аппаратах с неподвижным слоем адсорбента либо непрерывно в адсорберах с движущимся или псевдоожиженным слоем адсорбента. Адсорбция применяется для ГАЗОВ РАЗДЕЛЕНИЕ р. при высоких и криогенных температурах и различные давлениях, для осушки и очистки газов от примесей, в вакуумной технике, хроматографии и др.

Разделение через мембраны. В этом случае ГАЗОВ РАЗДЕЛЕНИЕр. реализуется благодаря различные проницаемости компонентов газовой смеси через разделит. мембраны (пористые и непористые перегородки). Эффективность мембраны определяется ее удельная производительностью, т.е. количеством газа, прошедшего через поверхность мембраны за соответствующее время. Аппараты для мембранного ГАЗОВ РАЗДЕЛЕНИЕ р. - замкнутые объемы, разделенные мембранами на две полости. Движущая сила процесса - поддерживаемая постоянной разность парциальных давлений (или концентраций) газов по обе стороны мембраны. В зависимости от назначения мембраны изготовляют из различные материалов (стекло, металлы, полимерные материалы), к-рым придают форму пластин, трубок, полых волокон, капилляров. Например, для выделения Н2 из продувочных газов производства NH3 используют трубки из сплава Pd; для тех же целей применяют полые волокна из полиариленсульфонов. Воздух, обогащенный О2, получают с помощью пластин из поливинилтриметилсилана. Важная характеристика мембранных аппаратов - плотность упаковки мембраны, т.е. поверхность мембраны, приходящаяся на единицу объема аппарата. Плотность упаковки мембран из полых волокон с наружным диам. 80-100 мкм и толщиной стенки 15-30 мкм составляет 20000 м23, плоских мембран - 60-300 м23. См. также Абсорбция, Адсорбция, Конденсация фракционная, Мембранные процессы разделения, Мембраны разделительные, Ректификация.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
r3020-6p3-s2
антенна ТП-Линк
хофф обеденные столы и стулья
борис годунов

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
(17.08.2017)