Способ очистки криптона и ксенона
Использование: криогенная техника, а именно способы получения редких газов методом низкотемпературной ректификации. Сущность изобретения: первичный криптоновый концентрат перед разделением предварительно охлаждают до температуры ниже минус 115°С в теплообменнике, а перед окончательным охлаждением дополнительно очищают в адсорбере при Vгаза/Vадсор= 190-250 1/ч, где Vгаза - расход газа через адсорбер, Vадсор - объем адсорбента в адсорбере. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в химической и металлургической промышленности в цехах комплексного разделения воздуха.
Известен способ очистки криптона и ксенона [1] включающий очистку первичного криптонового концентрата, охлаждение его перед разделением. Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает исключение попадания радона и продуктов его распада в получаемую криптоно-ксеноновую смесь. Специфической особенностью получения криптона и ксенона является радиационная опасность. Она возникает в связи с тем, что в атмосферном воздухе содержится радон, который является радиоактивным. Физико-химические свойства радона таковы, что он концентрируется в первичном криптоновом концентрате, а затем и в криптоно-ксеноновой смеси. При этом по сравнению с воздухом концентрация радона повышается более чем в 90 тыс. раз, и радиационный фактор может быть достаточно существенным. Период полураспада радона составляет 3,82 дня. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ очистки криптона и ксенона, реализованный в известном устройстве [2] включающий очистку криптонового концентрата от продуктов выжигания углеводородов, предварительное и окончательное охлаждение криптонового концентрата перед разделением. Недостатком прототипа является то, что не обеспечивается радиационная безопасность персонала, обслуживающего устройство, в котором реализован способ, в результате попадания радона и продуктов его распада в криптоно-ксеноновую смесь. Целью предложенного технического решения является обеспечение радиационной безопасности обслуживающего персонала путем исключения попадания радона и продуктов его распада в криптоно-ксеноновую смесь. Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки криптона и ксенона, включающем очистку криптонового концентрата от углеводородов и продуктов их выжигания, предварительное и окончательное охлаждение криптонового концентрата перед разделением, предварительное охлаждение криптонового концентрата осуществляют до температуры ниже минус 115оС и перед подачей на окончательное охлаждение очищают в адсорбере при объемной скорости 190-250 I/ч. На чертеже схематично показано устройство, в котором реализован предлагаемый способ, где реактор 1 посредством трубопровода соединен с блоком очистки 2, который, в свою очередь, трубопроводом соединен с теплообменником предварительного охлаждения 3. Теплообменник предварительного охлаждения 3 трубопроводом 4 соединен с адсорбером 5. Адсорбер 5 трубопроводом 6 соединен с теплообменником окончательного охлаждения 7, который посредством трубопровода соединен с ректификационной колонной 8. Работает устройство, в котором реализован предлагаемый способ следующим образом. Первичный криптоновый концентрат из блока разделения воздуха проходит реактор 1 и далее его направляют в блок очистки 2 для очистки от углеводородов и продуктов их выжигания. Очищенный от влаги и двуокиси углерода концентрат подают в теплообменник предварительного охлаждения 3, где его охлаждают до температуры ниже минус 115оС и далее по трубопроводу 4 направляют в адсорбер 5 на очистку от радона и продуктов его распада в адсорбере. Из адсорбера 5 первичный криптоновый концентрат по трубопроводу 6 подают в теплообменник окончательного охлаждения 7, где его охлаждают и направляют на разделение в среднюю часть ректификационной колонны 8. Продукты разделения из ректификационной колонны 8 через теплообменник 3, 7 возвращают в блок разделения воздуха. П р и м е р реализации способа. Первичный криптоновый концентрат из блока разделения воздуха через реактор 1 направляют в блок очистки 2, где выделяются продукты выжигания углеводородов. Затем очищенный первичный криптоновый концентрат подают в теплообменник предварительного охлаждения 3, где его охлаждают до температуры ниже минус 115оС и далее по трубопроводу 4 направляют в адсорбер 5 на очистку концентрата от радона. При температуре ниже минуc 115оС и при объемной скорости 190-250 I/ч условия адсорбции радона наиболее благоприятные и может быть обеспечена работа адсорбера по радону в режиме "полного распада", при котором исключается необходимость периодической регенерации адсорбента. Очищенный концентрат из адсорбера 5 по трубопроводу 6 подают в теплообменник окончательного охлаждения 5, где его охлаждают до температуры насыщения и направляют в среднюю часть ректификационной колонны 8.Формула изобретения
1. СПОСОБ ОЧИСТКИ КРИПТОНА И КСЕНОНА, включающий очистку первичного криптонового концентрата от углеводородов и продуктов их выжигания, предварительное и окончательное охлаждение криптонового концентрата перед разделением, отличающийся тем, что, с целью иключения попадания радона и продуктов его распада в криптоноксеноновую смесь, предварительное охлаждение концентрата проводят до температуры ниже -115°С, а перед окончательным охлаждением его дополнительно очищают в адсорбере. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что криптоновый концентрат очищают в адсорбере при Vгаза/Vадсор= 190-250 ч-1, где Vгаза расход газа через адсорбер; Vадсор объем адсорбента в адсорбере.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Способ получения азота под давлением // 2029204
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способам разделения воздуха методом низкотемпературной ректификации, и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности
Способ автоматического регулирования процесса ректификации в воздухоразделительной установке // 2008583
Изобретение относится к области управления ректификационными колоннами и может быть использовано в криогенной технике, в частности в установках разделения воздуха для получения криогенных продуктов заданной концентрации
Изобретение относится к разделению воздуха методом низкотемпературной ректификации и может быть использовано для получения обогащенной неоно-гелиевой смеси при комплексном разделении воздуха
Способ получения аргона // 1839224
Способ разделения воздуха // 1822483
Способ разделения воздуха // 1816942
Способ получения азота под давлением // 2100717
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способам разделения воздуха методом низкотемпературной ректификации и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности
Изобретение относится к способу низкотемпературного разделения воздуха, при котором очищенный и охлажденный воздух вводится в дистилляционную систему, имеющую по меньшей мере одну ректификационную колонну, и там ректифицируется путем противоточного массообмена между паровой и жидкостной фазами, причем массообмен по меньшей мере в одном участке по меньшей мере одной ректификационной колонны осуществляется посредством насадки, а также к устройству для разделения воздуха для осуществления этого способа
Способ получения сверхчистого кислорода // 2117887
Изобретение относится к области криогенной техники, в частности к технике получения кислорода методом низкотемпературной ректификации
Способ разделения воздуха // 2137993
Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано при разделении воздуха методом низкотемпературной ректификации на воздухоразделительных установках, предназначенных для получения продуктов разделения воздуха в жидком виде
Установка разделения воздуха // 2137994
Изобретение относится к областям металлургической, химической, нефтяной промышленности и касается способов получения газообразных кислорода и азота из воздуха
Способ работы турбодетандерной установки // 2148222
Изобретение относится к области криогенной техники, получения азота, сжиженного природного газа и криогенных газовых холодильных машин, работающих по циклу Стирлинга
Изобретение относится к области криогенной техники по ожижению воздуха и криогенных холодильных машин, работающих по обратному циклу Стирлинга