Способ получения ксенонового концентрата
Номер патента: 12352
Опубликовано: 16.01.2006
Авторы: ФАЙНШТЕЙН Владлен Иосифович, КОЛПАКОВ Михаил Юрьевич, САВИНОВ Михаил Юрьевич, АРХАРОВ Алексей Михайлович, БОНДАРЕНКО Виталий Леонидович
Формула / Реферат
Изобретение относится к криогенной технике, в частности, к технологии низкотемпературной ректификации воздуха, позволяющей концентрировать и выделять инертные газы, преимущественно ксенон.
Способ получения ксенонового концентрата осуществляют на воздухоразделительных установках, где происходит разделение воздуха в нижней и верхней колоннах. Поток газообразного азота подают из нижней колонны в блок основных конденсаторов. Сконденсированный поток жидкого азота из блока основных конденсаторов направляют в нижнюю колонну. Вывод основного потока жидкого кислорода из верхней колонны осуществляют с последующей подачей его в блок основных конденсаторов, где осуществляют частичное испарение основного потока жидкого кислорода. Часть основного потока жидкого кислорода выводят из блока основных конденсаторов в виде циркуляционного потока жидкого кислорода, затем часть циркуляционного потока жидкого кислорода подают в испаритель-конденсатор, где осуществляют его частичное испарение с образованием потока очищенного газообразного кислорода и потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки. Извлечение ксенонового концентрата осуществляют из потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки.
Извлечение ксенонового концентрата преимущественно осуществляют адсорбционным методом.
Текст
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ и выделять инертные газы, преимущественно ксенон. Способ получения ксенонового концентрата осуществляют на воздухоразделительных установках, где происходит разделение воздуха в нижней и верхней колоннах. Поток газообразного азота подают из нижней колонны в блок основных конденсаторов. Сконденсированный поток жидкого азота из блока основных конденсаторов направляют в нижнюю колонну. Вывод основного потока жидкого кислорода из верхней колонны осуществляют с последующей подачей его в блок основных конденсаторов, где осуществляют частичное испарение основного потока жидкого кислорода. Часть основного потока жидкого кислорода выводят из блока основных конденсаторов в виде циркуляционного потока жидкого кислорода, затем часть циркуляционного потока жидкого кислорода подают в испаритель-конденсатор, где осуществляют его частичное испарение с образованием потока очищенного газообразного кислорода и потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки. Извлечение ксенонового концентрата осуществляют из потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки. Извлечение ксенонового концентрата преимущественно осуществляют адсорбционным методом.(72) САВИНОВ Михаил ЮрьевичБОНДАРЕНКО Виталий ЛеонидовичАРХАРОВ Алексей МихайловичФАЙНШТЕЙН Владлен ИосифовичКОЛПАКОВ Михаил Юрьевич(73) САВИНОВ Михаил Юрьевич , БОНДАРЕНКО Виталий Леонидович(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КСЕНОНОВОГО КОНЦЕНТРАТА(57) Изобретение относится к криогенной технике,в частности, к технологии низкотемпературной ректификации воздуха, позволяющей концентрировать 12352 Изобретение относится к криогенной технике и,более конкретно, к технологии низкотемпературной ректификации воздуха, позволяющей концентрировать и выделять инертные газы, в частности ксенон. Известен способ, включающий разделение на криогенной установке основного потока воздуха и детандируемого потока воздуха в нижней и верхней колоннах, подачу основного потока жидкого кислорода из верхней колонны в блок основных конденсаторов, подачу потока газообразного азота из нижней колонны в блок основных конденсаторов, конденсацию потока газообразного азота и подачу потока жидкого азота из блока основных конденсаторов в нижнюю колонну, частичное испарение основного потока жидкого кислорода в блоке основных конденсаторов, подачу одной части потока испаряемого газообразного кислорода из блока основных конденсаторов в верхнюю колонну и вывод другой части потока испаряемого газообразного кислорода в виде потока продукционного газообразного кислорода, вывод циркуляционного потока жидкого кислорода из блока основных конденсаторов, подачу части циркуляционного потока жидкого кислорода в испаритель-конденсатор, частичное испарение последнего потока в испарителеконденсаторе с образованием, как минимум, двух потоков потока очищенного газообразного кислорода и потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки(Каталог Криогенное оборудование. Издание 4-е. М. Цинтихимнефтемаш, 1988, с. 11). Способ малоэкономичен из-за недостаточной глубины разделения воздуха. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения ксенонового концентрата, включающий разделение основного потока воздуха и детандируемого потока воздуха в нижней и верхней колоннах, подачу потока газообразного азота из нижней колонны в блок основных конденсаторов, конденсацию потока газообразного азота и подачу потока жидкого азота из блока основных конденсаторов в нижнюю колонну, вывод основного потока жидкого кислорода из верхней колонны, смешение вышеуказанного потока с потоком жидкого кислорода из отмывочной колонны и одной частью циркуляционного потока жидкого кислорода с образованием суммарного основного потока жидкого кислорода, разделение суммарного основного потока жидкого кислорода на части, одну из которых подают в отмывочную колонну, вторую часть подают в блок основных конденсаторов и третью часть подают в криптоновую колонну, частичное испарение второй части суммарного основного потока жидкого кислорода в блоке основных конденсаторов с образованием потока испаряемого газообразного кислорода и циркуляционного потока жидкого кислорода, подачу одной части потока испаряемого газообразного кислорода в верхнюю колонну и подачу другой части потока испаряемого газообразного кислорода в отмывочную колонну, вывод из отмывочной колонны потока продукционного газообразного кислорода, вывод циркуляционного потока жидкого кислорода из блока основных конденсаторов, смешение одной части циркуляционного потока жидкого кислорода с потоком жидкого кислорода из отмывочной колонны и основным потоком жидкого кислорода из верхней колонны, подачу другой части циркуляционного потока жидкого кислорода в криптоновую колонну, подачу потока обогащенного жидкого кислорода из криптоновой колонны в конденсатор криптоновой колонны, подачу суммарного потока обогащенного жидкого кислорода в испарительконденсатор, частичное испарение последнего потока в испарителе-конденсаторе, вывод потока криптонового концентрата из испарителя-конденсатора,вывод потока испаряемого кислорода из испарителя-конденсатора, подачу одной части потока испаряемого кислорода в криптоновую колонну,подачу другой части потока испаряемого кислорода в конденсатор криптоновой колонны, конденсацию последнего потока в конденсаторе криптоновой колонны и смешение с потоком обогащенного жидкого кислорода с образованием суммарного потока обогащенного жидкого кислорода (каталог Криогенное оборудование. Издание 4-е. М. Цинтихимнефтемаш, 1988, с. 7). Недостатком аналога является технологическая сложность и, как следствие, дороговизна способа. Техническим результатом, достигаемым при реализации предлагаемого способа, является повышение экономичности. Указанный результат достигается тем, что в способе получения ксенонового концентрата на воздухоразделительных установках, включающем разделение основного потока воздуха и детандируемого потока воздуха в нижней и верхней колоннах на потоки, подачу потока газообразного азота из нижней колонны в блок основных конденсаторов, конденсацию потока газообразного азота и подачу потока жидкого азота из блока основных конденсаторов в нижнюю колонну, вывод основного потока жидкого кислорода из верхней колонны, отличительной особенностью является то, что вывод основного потока жидкого кислорода из верхней колонны осуществляют с последующей подачей его в блок основных конденсаторов, где осуществляют частичное испарение основного потока жидкого кислорода, при этом часть основного потока жидкого кислорода выводят из блока основных конденсаторов в виде циркуляционного потока жидкого кислорода, затем часть циркуляционного потока жидкого кислорода подают в испаритель-конденсатор,где осуществляют частичное испарение последнего потока с образованием двух потоков - потока очищенного газообразного кислорода и потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки, при этом из потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки, осуществляют извлечение ксенонового концентрата, при этом извлечение ксенонового концентрата из потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воз 2 12352 духоразделительной установки, осуществляют, например, адсорбционным методом. Заявляемый способ получения ксенонового концентрата на воздухоразделительных установках может быть реализован в воздухоразделительной установке, схематично показанной на фиг. 1 и содержащей линию 1 подачи основного потока воздуха (поток А) в нижнюю колонну 2, линию 3 подачи кубовой жидкости (поток В) из нижней колонны 2 через переохладитель 4 кубовой жидкости и грязной азотной флегмы и адсорбер 5 кубовой жидкости в верхнюю колонну 6, линию 7 подачи грязной азотной флегмы (поток Г) через переохладитель 4 в верхнюю колонну 6, линию 8 подачи чистой азотной флегмы (поток Д) из нижней колонны 2 через переохладитель 9 чистой азотной флегмы в верхнюю колонну 6, линию 10 подачи детандируемого воздуха (поток Е) в верхнюю колонну 6, линию 11 вывода чистого азота (поток Ч) из верхней колонны 6 через переохладитель 9, линию 12 вывода отбросного азота (поток От) через переохладитель 4, линию 13 подачи основного потока жидкого кислорода (поток Ж) из верхней колонны 6 в блок 14 основных конденсаторов, линию 15 подачи газообразного азота(поток Б) из нижней колонны 2 в блок 14 основных конденсаторов, линию 16 подачи жидкого азота (поток Л) из блока 14 основных конденсаторов в нижнюю колонну 2, линию 17 подачи одной части испаряемого газообразного кислорода (поток И) из блока 14 основных конденсаторов в верхнюю колонну 6, линию 18 вывода другой части испаряемого газообразного кислорода (потока К) из блока 14 основных конденсаторов через подогреватель 19 кислорода в виде продукционного газообразного кислорода (поток Кпр), линию 20 вывода циркуляционного потока жидкого кислорода (поток М) из блока 14 основных конденсаторов, линию 21 подачи части циркуляционного потока жидкого кислорода (поток Н) в испаритель-конденсатор 22, линию 23 подачи адсорбционной части циркуляционного потока жидкого кислорода (поток М,) через адсорбер 24 жидкого кислорода в блок 14 основных конденсаторов,линию 25 вывода очищенного газообразного кислорода (поток О) из испарителя-конденсатора 22, линию 26 вывода из испарителя-конденсатора 22 кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки (поток П), линию 27 подачи одной части потока П (потока С) через испаритель 28 жидкого кислорода и вентиль 29 в блок 30 извлечения ксенонового концентрата, линию 31 подачи другой части потока П (потока Р) через вентиль 32 в блок 30 извлечения ксенонового концентрата. На фиг. 2 схематично показан блок 30 извлечения ксенонового концентрата, содержащий два параллельно установленных адсорбера 33 и 34, соединенных, с одной стороны, посредством вентилей 35,36, линии 37, смесителя 38, линии 39, теплообменника 40 и линии 41 с линиями 27 и 31 подачи обеих частей (потоков С и Р) потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки (потока П), и соединенных, с другой стороны, посредством другой стороны, посредством вентилей 42 и 43 с линией 44 вывода конечного кислорода (потока П),при этом адсорберы 33 и 34 дополнительно соединены посредством вентилей 45, 46, 47 и 48 с контуром регенерации, включающем последовательно установленные на линии всасывания 49 вентиль 50,входной нагреватель 51, входной холодильник 52,компрессор 53, линию 54 нагнетания с установленными на ней вентилем 55 и концевым нагревателем 56, причем линия 49 всасывания перед вентилем 50 также соединена с линией 57 подачи потока замещения (потока 3) через вентиль 58, а линия 54 нагнетания также соединена после компрессора 53 с линией 59 подачи ксенонового концентрата в рампу 60 через вентиль 61 и холодильник 62 и, после вентиля 55, с линией 64 вывода отбросного потока (поток К) через вентиль 63. Пример реализации способа получения ксенонового концентрата Предварительно сжатый, очищенный и охлажденный основной поток воздуха (поток А) подают по линии 1 в нижнюю колонну 2 (фиг. 1), где осуществляют ректификационное разделение основного потока воздуха с образованием следующих потоков потока кубовой жидкости (поток В), потока грязной азотной флегмы (поток Г), потока чистой азотной флегмы (поток Д), потока газообразного азота (поток Б). Поток В по линии 3 подачи потока кубовой жидкости выводят из нижней колонны 2,охлаждают в переохладителе 4 кубовой жидкости и грязной азотной флегмы, очищают в адсорбере 5 кубовой жидкости и подают в верхнюю колонну 6. Поток Г по линии 7 подачи грязной азотной флегмы выводят из нижней колонны 2, охлаждают в переохладителе 4 и подают в верхнюю колонну 6. Поток Д по линии 8 подачи чистой азотной флегмы выводят из нижней колонны 2, охлаждают в переохладителе 9 чистой азотной флегмы и подают в верхнюю колонну 6. Также в колонну 6 по линии 10 подают детандируемый воздух (поток Е) и по линии 17 подают часть испаряемого газообразного кислорода(поток И) из блока 14 основных конденсаторов. В верхней колонне 6 осуществляют ректификационное разделение подаваемых в колонну 6 потоков с образованием потока чистого азота (поток Ч), потока от-бросного азота (поток От), основного потока жидкого кислорода (поток Ж). Поток Ч выводят из колонны 6 по линии 11 вывода потока чистого азота через переохладитель 9. Поток От выводят из колонны 6 по линии 12 вывода отбросного азота через переохладитель 4. Поток Ж по линии 13 подают из верхней колонны 6 в блок 14 основных конденсаторов. При этом из нижней колонны 2 по линии 15 в блок 14 основных конденсаторов подают газообразный азот (поток Б), где осуществляют его сжижение, а сконденсированный жидкий азот (поток Л) по линии 16 подают из блока 14 основных конденсаторов в нижнюю колонну 2 для ректификации в ней жидкостной фазой. За счет теплоты конденсации потока Б в блоке 14 основных конденсаторов осуществляют частичное испарение основного потока жидкого кислорода. Одну часть потока испаряемого 3 12352 газообразного кислорода (поток И) по линии 17 подают из блока 14 основных конденсаторов в верхнюю колонну 6 для ректификации паровой фазой. Другую часть потока испаряемого газообразного кислорода (поток К) по линии 18 выводят из блока 14 основных конденсаторов через подогреватель 19 кислорода в виде продукционного газообразного кислорода (поток Кпр). В процессе кипения кислорода в конденсаторах блока 14 происходит накопление взрывоопасных примесей (метана и тяжелых углеводородов) и углекислого газа в жидком кислороде. Для обеспечения взрывобезопасности воздухоразделительной установки из блока 14 основных конденсаторов по линии 20 выводят циркуляционный поток жидкого кислорода (поток М), которым обеспечивают, так называемую, проточность конденсаторов. Одну часть потока М в виде адсорбционной части циркуляционного потока жидкого кислорода (потока М) очищают в адсорбере 24 жидкого кислорода от тяжелых углеводородов и углекислого газа, и по линии 23 подают обратно в блок 14 основных конденсаторов. Другую часть циркуляционного потока жидкого кислорода (поток Н) по линии 21 подают в испаритель-конденсатор 22, в котором осуществляют частичное испарение потока Н с образованием, как минимум, двух потоков - потока очищенного газообразного кислорода (потока О) и потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки (потока П). В процессе кипения кислорода в испарителе-конденсаторе 22 осуществляют концентрирование взрывоопасных примесей в жидком кислороде,который выводят из испарителя-конденсатора 22 по линии 26 в виде потока П. При этом, соответственно, испаряемую часть потока Н очищают от взрывоопасных примесей и выводят из испарителяконденсатора 22 по линии 25 в виде потока О, который подают в линию 18 и смешивают с потоком К. Сумма потоков К и О образуют поток продукционного газообразного кислорода Кпр, который выводят по линии 18 через подогреватель 19 кислорода. Поток П, в свою очередь, делят на две части,одну из которых поток С подают по линии 27 через испаритель 28 жидкого кислорода и вентиль 29 в блок 30 извлечения ксенонового концентрата, и другую часть потока П - поток Р подают по линии 31 через вентиль 32 также в блок 30 извлечения ксенонового концентрата. Авторами заявляемого изобретения произведено экспериментальное исследование термодинамических процессов, осуществляемых в описанной выше схеме. При этом, в частности, производились измерения расходов и концентраций в следующих точках А 1 - измерение расхода и концентраций основного потока воздуха (поток А) на входе в нижнюю колонну 2 А 1 - измерение расхода и концентраций детандируемого потока воздуха (поток Е) на входе в верхнюю колонну 6 А 2 - измерение расхода и концентраций основного потока, жидкого кислорода (потока Ж) на входе в блок 14 основных конденсаторов 3 - измерение расхода и концентраций циркуляционного потока жидкого кислорода (потока М) на выходе из блока 14 основных конденсаторов А 4 - измерение расхода и концентраций адсорбционной части циркуляционного потока жидкого кислорода (потока М) на выходе из адсорбера 24 жидкого кислорода А 5 - измерение расхода и концентраций потока очищенного газообразного кислорода (потока О) на выходе из испарителя-конденсатора 22 А 6 - измерение расхода и концентраций потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки (потока П) на выходе из испарителя-конденсатора 22. Измерение концентраций в указанных точках проводились по следующим компонентам метан,ксенон, криптон, углекислый газ. Результаты исследований представлены в таблице. Из таблицы следует, в частности, что в потоке кислорода, выводящем взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки (поток П) концентрируют около 76 ксенона, содержащегося в подаваемых на разделение основном потоке воздуха (поток А) и детандируемом потоке воздуха (поток Е) 0,004374/(0,004530,0012) х 10076,07 . При этом, вместе с ксеноном в потоке П концентрируют около 4,6 процента криптона, содержащегося в подаваемых на разделение потоках А и Е 0,00337/(0,058230,01526) х 1004,58 . Таблица Точка измерения Параметр Расход, нм /час Давление, МПа Извлечение ксенонового концентрата из потока П осуществляют в блоке 30 извлечения ксенонового концентрата. Для этого обе части потока П - потоки С и Р - подают, соответственно, по линиям 27 и 31 через вентили 29 и 32 в блок 30 извлечения ксенонового концентрата (фиг. 2). Поток С после вентиля 29 по линии 41 подают в теплообменник 40, где охлаждают, после чего смешивают в смесителе 38 с потоком Р, который подают после вентиля 32 по линии 39. Суммарный поток по линии 37 подают в один из параллельно установленных адсорберов 33 или 34. Процессы адсорбции по своей природе являются циклическими, в связи с чем извлечение ксенонового концентрата осуществляют в два этапа первый этап - нанесение ксенона и второй этап - регенерация и закачка ксенонового концентрата в баллоны рампы 60. Пусть, для определенности, вышеуказанный суммарный поток подают в адсорбер 33. В этом случае вентили 35, 42 открыты, а вентили 36, 43, 45,47 закрыты. В адсорбере 33 осуществляют первый этап извлечения ксенонового концентрата - нанесение ксенона. При прохождении суммарного потока через адсорбер 33 осуществляют поглощение содержащегося в потоке ксенона сорбентом. При этом, по мере насыщения определенного слоя сорбента, ксенон поглощается следующим по ходу потока слоем сорбента. Таким образом, во времени по длине сорбента двигается фронт насыщения ксеноном. Очищенный кислород выводят из адсорбера 33 через вентиль 42 по линии 44 вывода конечного кислорода (поток П), количественно равного сумме потоков С и Р за вычетом количества газа, который адсорбируют в адсорбере. При этом осуществляют контроль концентрации ксенона в потоке П (точка А 7). Появление ксенона в точке А 7 сигнализирует о том, что фронт насыщения ксеноном прошел весь слой сорбента адсорбера 33, то есть весь сорбент насыщен ксеноном, время защитного действия по ксенону адсорбера 33 закончилось и этап нанесения ксенона в адсорбер 33 завершен. В этот момент осуществляют переключение адсорберов, для чего закрывают вентили 35, 42, 46, 48, открывают вентили 36, 43 и поток кислорода направляют в адсорбер 34, в котором осуществляют процесс нанесения ксенона аналогично описанному выше. Одновременно с нанесением ксенона в адсорбере 34 осуществляют этап регенерации адсорбера 33 и закачку ксенонового концентрата в баллоны рампы 60. Опишем этот этап несколько подробнее. После завершения этапа нанесения ксенона в адсорбере 33 в пространстве, не занятом сорбентом(между зернами), остается исходная среда - кислород. Вместе с тем, вместе с ксеноном сорбируется некоторое количество кислорода, метана, углекислого газа и тяжелых углеводородов. Поэтому перед регенерацией сорбента осуществляют замещение кислорода азотом. Для этого, при закрытых вентилях 35, 46, 48, 42, 50, 55 по линии 57 подачи потока замещения через открытый вентиль 58 подают холодный азот (поток 3), которым продувают адсорбер 33 и через открытые вентили 45 и 63 выводят отбросной поток (поток К) в линию 64 вывода отбросного потока. Затем закрывают вентили 58, 63,61 и адсорбер 33 путем открытия вентилей 50 и 55 подсоединяют к контуру регенерации, включающему последовательно установленные на линии 49 всасывания вентиль 50, входной нагреватель 51,входной холодильник 52, компрессор 53, линию 54 нагнетания с установленными на ней вентилем 55 и концевым нагревателем 56. Таким образом, адсорбер 33 через открытые вентили 45 и 47 образуют с вышеописанным контуром регенерации замкнутую систему, по которой компрессором 53 осуществляют циркуляцию газа и разогрев сорбента за счет вносимой работы сжатия и внешнего тепла, вносимого в контур посредством концевого нагревателя 56. Путь циркулирующего газа газ выводят из адсорбера 33, через открытый вентиль 47 (при закрытом вентиле 48) подают в линию всасывания 49,затем через открытый вентиль 50 (при закрытом вентиле 58), подают во входной нагреватель 51 и входной холодильник 52 (где газ либо нагревают в нагревателе 51, либо охлаждают в холодильнике 52 в зависимости от температуры выхода из адсорбера 33 для обеспечения необходимой рабочей температуры на входе в компрессор 53), сжимают в компрессоре 53, подают через открытый вентиль 55(которым регулируют давление нагнетания компрессора 53) при закрытом вентиле 61 в концевой нагреватель 56, нагревают газ в нагревателе 56 до температуры около 300 С и по линии 54 нагнетания нагретый газ подают через открытый вентиль 45(при закрытом вентиле 46) в адсорбер 33. В процессе циркуляции осуществляется непрерывный контроль концентрации ксенона в точке А 8. По мере разогрева сорбента осуществляют десорбцию адсорбированных газов, причем в первую очередь десорбируется азот, метан, а затем ксенон, криптон и углекислый газ. Десорбируемый газ увеличивает давление на всасывании компрессора 53 (и, соответственно, количество циркулирующего газа). До появления в точке А 8 ксенона осуществляют сброс излишков десорбируемого газа (в основном азота) через приоткрытый вентиль 63 в линию 64 вывода отбросного потока. При появлении в анализной точке А 8 ксенона закрывают вентиль 63, приоткрывают вентиль 61 и излишки десорбируемого газа в виде продукционного ксенонового концентрата через холодильник 62 (в котором осуществляют снятие теплоты сжатия компрессора) и линию 59 подачи ксенонового концентрата направляют в рампу 60,где осуществляют наполнение баллонов ксеноновым концентратом. Количество отбираемого продукционного ксенонового концентрата определяется условием поддержания постоянного давления на всасывании компрессора 53 и регулируется вентилями 55 и 61. При завершении процесса десорбции в адсорбере 33 вентиль 55 закрывают полностью и адсорбер 33 откачивают компрессором 53 до минимально возможного давления, вплоть до вакуума порядка 0,03 МПа для увеличения коэффициента извлечения ксенона. 12352 После этого закрывают вентили 61, 50 (вентили 55, 63, 58,48,46 закрыты), открывают вентили 58 и 63, и по линиям 57, 49 через открытый вентиль 47 в адсорбер 33 подают холодный азот, которым охлаждают адсорбер 33 до температуры, необходимой для следующего этапа нанесения ксенона (порядка 90-130 К). При этом азот после адсорбера 33 выводят через открытый вентиль 45, линию 54 и открытый вентиль 63 в линию 64 вывода отбросного потока. Конструктивно адсорберы 33 и 34, а также контур регенерации выполняют из условия, что сумма времени регенерации и закачки ксенонового концентрата и времени охлаждения адсорбера должна быть меньше времени нанесения ксенона (или времени защитного действия адсорбера по ксенону). Выполнение этого условия обеспечивает непрерывность извлечения ксенона в блоке 30 извлечения ксенонового концентрата и, соответственно, максимальный коэффициент извлечения продукта. После завершения этапа нанесения ксенона в адсорбере 34 (т.е. при появлении анализа ксенона в точке А 7) закрывают вентили 36, 43, 45, 47, открывают вентили 35, 42, суммарный поток кислорода направляют в адсорбер 33 и одновременно осуществляют этап регенерации и закачки ксенонового концентрата из адсорбера 34 по описанной выше технологии. Заявляемый способ позволяет получать ксеноновый концентрат следующего состава (в объемных процентах) ксенон - 20-25 , азот - 70-75 , углекислый газ - 1-3 , углеводороды - 0,1-0,5 , при коэффициенте извлечения не менее 70 по ксенону. За счет того, что в способе получения ксенонового концентрата на воздухоразделительных установках, включающем разделение воздуха в нижней и верхней колоннах на потоки, подачу газообразного азота (поток Б) из нижней колонны в блок основных конденсаторов, конденсацию газообразного азота и подачу жидкого азота (поток Л) из блока основных конденсаторов в нижнюю колонну, осуществляют подачу основного потока жидкого кислорода (потока Ж) из верхней колонны в блок основных конденсаторов, частичное испарение основного потока жидкого кислорода в блоке основных конденсаторов, подачу части испаряемого газообразного кислорода (поток И) из блока основных конденсаторов в верхнюю колонну и вывод другой части испаряемого газообразного кислорода (поток К) в виде продукционного газообразного кислорода (поток Кпр), вывод циркуляционного потока жидкого кислорода (поток М) из блока основных конденсаторов, подачу части саторов, подачу части циркуляционного потока жидкого кислорода (потока И) в испарительконденсатор, частичное испарение последнего потока в испарителе-конденсаторе с образованием, как минимум, двух потоков - потока очищенного газообразного кислорода (потока О) и потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки (потока П) - из потока кислорода, выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки (потока П), извлекают ксеноновый концентрат, при этом извлечение ксенонового концентрата из потока кислорода,выводящего взрывоопасные примеси из воздухоразделительной установки (потока П) осуществляют,например, адсорбционным методом, за счет чего повышают экономичность при технологической простоте процессов разделения основного и детандируемого потоков воздуха и обеспечения взрывобезопасности воздухоразделительных установок. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения ксенонового концентрата на воздухоразделительных установках, включающий разделение основного потока воздуха и детандируемого потока воздуха в нижней и верхней колоннах на потоки, подачу потока газообразного азота из нижней колонны в блок основных конденсаторов, конденсацию потока газообразного азота и подачу потока жидкого азота из блока основных конденсаторов в нижнюю колонну, вывод основного потока жидкого кислорода из верхней колонны, отличающийся тем, что вывод основного потока жидкого кислорода из верхней колонны осуществляют с последующей подачей его в блок основных конденсаторов, где осуществляют частичное испарение основного потока жидкого кислорода, при этом часть основного потока жидкого кислорода выводят из блока основных конденсаторов в виде циркуляционного потока жидкого кислорода, затем часть циркуляционного потока жидкого кислорода подают в испаритель - конденсатор, где осуществляют частичное испарение последнего потока с образованием потока очищенного газообразного кислорода и потока кислорода, содержащего взрывоопасные примеси, из которого извлекают ксеноновый концентрат. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что извлечение ксенонового концентрата из потока кислорода, содержащего взрывоопасные примеси, осуществляют адсорбционным методом.
МПК / Метки
МПК: C01B 23/00, F25J 3/04, F25J 3/00, B01D 53/00
Метки: способ, получения, ксенонового, концентрата
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/8-12352-sposob-polucheniya-ksenonovogo-koncentrata.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ получения ксенонового концентрата</a>
Предыдущий патент: Новая кристаллическая модификация торасемида, способ ее получения и фармацевтическая композиция на ее основе
Следующий патент: Кристаллический 6-гидрокси-3-(4-[2-(пиперидин-1-ил)этокси]фенокси)-2-(4-метоксифенил)бенз[b]тиофен гидрохлорид гидрат и содержащая его фармацевтическая композиция
Случайный патент: Способ уборки сахарного сорго