Способ получения криптона и ксенона

ОПИСАНИЕ 33343ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ Зависимьш от патента-Заявлено 15.1 Ч.1969 ( 1322860/23-26) МПК С 01 Ь 2300 Приоритет 02,Х.1968,%Р 121/135149, ГДР Опубликовано 31,Ч 1.1971, Бюллетень26 Дата опубликования описания 02 Х 1.1971 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 661.939(088.8 Авторы 1 зобретения Иностранцы Вернер Хальбфас и Иохен Хофманнявите ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИПТОНА И КСЕНОНА атурой абв качестве ь четырех- плавления плавления мпературы ине весьмапроцесса. большими невысокой его в услодавлении). ользование Изобретение относится к способу инертных газов криптона и ксенона щенного ими жидкого кислорода, п на установках по разделению воздИзвестен способ получения крипт нона, по которому их извлекают из ного ими жидкого кислорода, п с установок по разделению воздух кислород поступает в абсорбционн ну, где подвергается испарению, П жидкого поглотителя (абсорбента) рода абсорбируются криптон и ксе с содержащимися в нем углеводор тем путем двухступенчатой регене сорбированный кислород, а также роды и криптон с ксеноном выде абсорбента.Однако в связи с низкой темпер сорбции (около минус 180 С) абсорбента можно употреблять лиш фтористый углерод, температура фтористый углерод, температура которого только на 4 С ниже те процесса абсорбции, По этой прич трудно регулировать температуру Кроме того, приходится работать с объемами абсорбента вследствие растворяющей способности последн виях процесса (при применяемомЦелью изобретения является исп получения из обогаолучаемого уха.она и ксе- обогащенолучаемого а. Жидкий ую колонри помощииз кислонон вместе одами. Зарации аб- углеводоляются из недорогого поглотителя и устранение опасности его замерзания в процессе абсорбции. Зто достигается тем, что жидкий кислород перед подачей в абсорбционную колонну сжимают 5 до давления 10 - 50 ат,а, испаряют при этомдавлении и используют для охлаждения абсорбента.Кроме того, к подаваемому в абсорбцнонную колонну перегретому кислороду присоеди няют газы, выделенные на первой ступенирегенерации. Абсорбционный процесс целесообразно вести при температуре от минус 50 до минус 140 С с днфтс рдихлорметаном в качестве поглотителя, а необходимое для испа рения жидкого кислорода тепло получать засчет охлаждения части потока горячего воздуха, поступающего под высоким давлением на установку по разделению воздуха.На чертеже дана схема процесса, в котором 20 может быть реализован предложенныи способ,Жидкий кислород с установки по разделеншо воздуха поступает через сборный трубопровод 1 в резервуар 2. Давление жидкого 25 кислорода около 1,5 атдт, температура примерно минус 180 С, Из резервуара 2 жидкий кислород непрерывно засасывают насосом 3 и под давлением 25 ат,и направляют в первый испаритель 4, обогреваемый компримированным ЗО воздухом. В испарптеле жидкий кислород пе 31334350 55 60 65 реходит в состояние насыщенного пара. Температура кислорода на выходе достигает минус 135 С. Перед поступлецшсм в первый теплообмецпик 5, используемый для покрытия потери холода в циркулирующем потоке поглотителя, кислород смешивают с подаваемым цз второго теплообменцика 6 криптоцсздержащцм газом, выделенным на первой ступени регенерации, Сумма обоих газовых потоков составляет поступление абсороера 7. Лбсорбер выполнен в виде колонны с насадкой. Поступающий из первого теплообменника 5 перегретый газообразный кислород направляют в нижнюю часть абсорбера, Противотоком потоку кислорода подают абсорбент (дифтордихлорметан), который при минус 110 С абсорбирует наряду с балластными компонентами (кислородом и метаном) около 99% содержащегося в потоке криптона. Непоглотившийся газовый остаток (абгаз) удаляют из верхней части абсорбера и с целью дополнительного извлечения холода дросселируют при помощи дроссельного клапана 8.Насыщенный абсорбент направляют из нижней части абсорбера через третий теплообменник 9 и четвертый теплообменник 10, в которых он подогревается при помощи регенерированного абсорбента, в пятый теплообменник 11. В последнем осуществляют дополнительный нагрев насыщенного абсорбента до рабочей температуры первой отпарпой колонны 12. Затем давление абсорбента при помощи дроссельного клапана 13 снижают до рабочего давления колонны 12, т. е. примерно до 3 атм. Колонна 12 также выполнена в виде колонны с насадкой, а ее нижняя часть снабжена обогревающим устройством 14 для обеспечения необходимого количества пара. Отгонный пар отгоняет из поступающего в верхнюю часть колонны 12 насьпценного абсорбента предпочтительно плохо растворимые компоненты - кислород и метан.Вследствие незначительной избирательности между криптоном и метаном отгоняется также часть растворенного крптона. Для устранения потери криптона газ из верхней части колонны 12 направляют через сепаратор жидкости 15 и регулирующий вентиль 16 в компрессор 17. Сжатьш до давления в абсорбере газ охлаждают ьо втором теплообменнике б при помощи выходящего газа из абсорбера и перед поступлением в первый теплообмсццик 5 смешивают с газообразным кислородом,Частично регенерированный абсорбецт направляют из нижней части первой отпарной колонны 12 в четвертый теплообменник 10, где его охлаждают до рабочей температуры второй отгонной колонны 18 и наконец при помощи дроссельного клапана 19 доводят до рабочего давления второй колонны 18 (2 ать) . Вторая колонна 18 также выполнена в виде колонны с насадкой и для обеспечения необходимого количества пара снабжена обогревающим устройством 20. Отгонный пар почти полностью отгоняет из абсорбента содержа 5 10 15 20 25 30 35 40 45 щийся в нем криптон, Температура в зтой колонне минус 10 С. Из нижней части колонны 18 абсорбент направляют и третий тсплообменник 9, оттуда при помощи второго пасоса 21 - в первый теплообмеццик 5, откуда он отводится при температуре около минус 110 С в верхнюю часть абсорбера 7, Паро-газовая смесь из верхней части второй колонны 18 состоит в основном из криптоца, ксецона и дифтордихлорметаца. Ее направляют в перзый конденсатор 22, затем - во второй конденсатор 23 для двухступенчатого отделения дифтордихлорметана от обогаш,енцого криптоном газа, Конденсат возвращают во вторую колонну 18. Охлаждение конденсаторов 22 и 23 осуществляется при помощи абгаза из абсорбера 7, направляемогс через второй теплообменник 16, Оба конденсатора включены параллельно.Газовая фаза второго конденсатора 23 содержит около 90 об, % криптоца и ксенона. Эту фазу направляют для дальнейшей обработки через трубопровод 24, причем удаление оставшегося дифтордихлорметана можно производить в подсоединенпой адсорбционной установке с насадкой пз молекулярных сит. Кроме того, газ, поступающий из абсорбера 7 через второй теплообмеццик 6, идет цо трубопроводу 25 также на адсорбционную установку с молекулярными ситами. Поступающий через конденсаторы 22 и 23 абгаз из абсорбера 7 удаляют по трубогроводу 26 и используют при регенерировании адсорбционной установки с молекулярными ситами. Выделяющиеся при регенерировании адсорбционцой установки с молекулярными ситами десорбционные газы целесообразно присоединять к перегретому кислороду, направляемому в абсорбер 7. Обогрев пятого теплообмеццика 11 и колонн 12 и 18 осуществляют рециркулирующей водой. Потери абсорбента покрывают дополнительной подачей свежего дифтордихлорметана по трубопроводу 27. Поступающий по трубопроводам 25 и 26 газ, выходящий из абсорбера с 987 О-ным содержанием кислорода, возвращают на кислородную установку,Предмет изобретения 1. Способ получения криптона и ксецоца из обогащенного ими жидкого кислорода, получаемого в воздухоразделительцой установке, путем абсорбции жидким поглотителем с по. следующей двухступенчатой регенерацией раствора, отлачаоиийся тем, что, с целью повышения эффективности абсорбции, жидкий кислород перед поступлепием ца абсорбцию сжимают до давления 10 - 15 ать, испаряют и используют для охлаждения подаваемого на абсорбцию поглотителя,2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что процесс абсорбции проводят при температуре от минус 50 до минус 140 С с использованием в качестве поглотителя дифтордцхлорметана313343- ГО ,с Составитель Г. Н. Бахтюрованко Текрсд 3. Н. Тараненко Коррскгор Е, Н. Козлов сдактор Н. каз 2937/15 Изд.1197 Тираж 473 ПодписноеНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ипография, пр ова 3. Способ по пп. 1 н 2, отлиитои;вся тем, что для испарения жидкого к 11 слорода используют часть потока компримированного теплового воздука, перерабатываемого в воздукэразделительной установке. 4. Способ го пп. 1 - 3, отли гаюь,ицся тем,что к направленному на абсорбцию перегрекислород присоединяют газ, выделсннь 1 й па первой ступени регенерации.5 11 4 Ж