Реферат

В проекте предлагается установить в цехе воздухоразделения установку очистки аргона от кислорода с помощью цеолитового адсорбера вместо установки очистки аргона методом каталитического гидрирования с помощью водорода.

При очистке аргона методом каталитического гидрирования используется установка УТА- 5 (установка технического аргона) размещенная в отдельном корпусе

В состав установки входят реактор с платиновым катализатором, электролизная установка для производства водорода, компрессор, газодувка и другое оборудование. Отдельными сооружениями являются два газгольдера (накопители газа) на 300 м3 газа, отдельно стоящие ресиверы водорода (на рисунке не показаны), реципиентная группа (50 баллонов по 500 л.).

Для адсорбционной очистки используется адсорбер наполненный синтетическим цеолитом NaА. При очистке аргона с помощью цеолитового адсорбера значительно повышается культура производства и взрывобезопасность установки.

Предлагаемый метод очистки аргона позволит сократить обслуживающий персонал установки УТА-5, освободить производственные площади, снизить расходы на электроэнергию.

В проекте приведены все необходимые расчеты, освещены вопросы безопасности при эксплуатации.

Проект содержит расчетно-пояснительную записку из___ страниц текста, __ рисунков и графическую часть на ___ листах.

Введение

Аргон - самый распространенный из инертных газов, применяется в качестве защитной среды в машиностроении при сварке и резке легких металлов и специальных сталей, в металлургии при получении и обработке высококачественных сталей, цветных и особенно редких и щелочных металлов (Тi, Nb, Ве, Li и т. п.), в полупроводниковой промышленности при выращивании кристаллов титаната бария и др., в светотехнике для заполнения ламп накаливания, в электронике для получения точечных ламп, в энергетике в качестве рабочего тела МГД - генераторов и многих других областях.

Технически чистый аргон должен содержать кислород и азот в количестве не более сотых долей процента. В ряде производств требования к качеству аргона еще выше и суммарное содержание примесей не должно превышать тысячных долей процента.

В электроламповой промышленности для некоторых видов сварки используют технический аргон, содержащий от 12 до 16% азота. Этот продукт обычно подвергают дополнительной очистке от кислорода и влаги на ламповых заводах. Для сварки и резки специальных сталей и сплавов применяют смеси аргона с кислородом, водородом и гелием.

Чтобы удовлетворить требованиям различных потребителей, технология производства аргона должна обеспечивать как высокое качество, так и низкую себестоимость аргона.

Физическая и активированная адсорбция находят широкое применение в процессе разделения и глубокой очистки газовых смесей. Адсорбционный метод разделения газов часто не уступает процессу ректификации, а при глубокой очистке превосходит его и значительно эффективнее химических методов. Сочетание методов ректификации и адсорбции позволяет существенно повысить эффективность воздухоразделительных установок. В недалеком будущем схемы комплексного разделения несомненно будут разрабатываться с учетом максимального использования метода адсорбции для глубокой очистки инертных и других газов.

очистка аргон кислород адсорбер

1.Технико-экономическое обоснование

1.1 Обзор существующих конструкций очистки аргона от кислорода

Существующие схемы и способы производства инертных газов не позволяют получать их в чистом виде непосредственно из воздухоразделительного аппарата. И хотя в последние годы в этом отношении достигнуты выдающиеся результаты, нельзя, например, рассчитывать на получение методом ректификации сырого аргона или криптоно-ксенонового концентрата, содержащего менее сотых долей процента кислорода. Видимо и в дальнейшем будет экономически целесообразнее освобождаться от примесей кислорода методами, основанными на высокой химической активности кислорода или на возможности его избирательной адсорбции синтетическими цеолитами и другими адсорбентами. При очистке инертных газов химическими методами для связывания примесей кислорода, азота и т. д. могут использоваться различные реагенты: водород, медь, кальций, титан и другие активные металлы, их сплавы и окислы.

В промышленности большинство индустриально развитых стран применяется метод очистки сырого аргона от кислорода, основанный на каталитическом гидрировании кислорода путем беспламенного сжигания водорода.

Серьезной проблемой при реализации этого процесса долгое время был подбор эффективного катализатора.

В настоящее время установлено и проверено практикой длительной эксплуатации промышленных установок, что наиболее эффективными катализаторами для гидрирования кислорода с помощью водорода являются катализаторы на основе металлов платиновой группы (чаще Рt и Рd). Удельная каталитическая активность платины и палладия примерно одинаковы и в шесть раз выше, чем никеля. Как правило, эти катализаторы приготавливают путем пропитки пористого носителя раствором соли активного компонента или распыления раствора на поверхности носителя с последующим восстановлением металла. В качестве носителя чаще всего применяется активная окись алюминия, но могут быть использованы также силикагель, фарфор и др. Поскольку платина и палладий имеют высокую удельную каталитическую активность и значительную стоимость, содержание активного компонента в катализаторе не превышает 5 % и обычно колеблется в пределах 0,1-3,0 %. Поверхность активного металла в катализаторах достигает 20-100 м2/г.