Проаналізовано методи сепарації, технологічних послідовностей видобування й очищення технічних газів. Розглянуто процеси дефлегмації, ректифікації, адсорбції та виморожування. Проаналізовано роботу термосифону, вбудованого в дефлегматор ректифікаційної колони універсальної установки для видобування криптону і ксенону.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вдосконалено технологію збагачення первинної криптоноксенонової суміші шляхом зниження питомого енергоспоживання за рахунок оптимізації тепломасообмінних процесів та апаратів, що входять в систему. В результаті порівняльного аналізу характеристик кожухотрубних витих і U-подібних теплообмінних апаратів з'ясовано, що найбільш ефективні рекуператори в установках збагачення криптоноксенонових сумішей слід створювати на основі прямотрубних U-подібних теплообмінних апаратів з оребреними дротом трубками. В процесі дослідженння впливу на питому поверхню тепловіддачі та масу прямотрубних конденсаторів-випарників їх конструктивних параметрів встановлено, що зазначені питомі характеристики, по-перше, не залежать від числа труб у трубному пучку, а по-друге, досягають найкращих значень у разі шахового розташування кільцевих каналів. Вперше на експериментальній установці, яка не має аналогів, одержано витратні \i G-Q-h-d \i0 і \i G-x-d\i0-характеристики парліфтного нагнітача на температурному рівні 77,4...80 К за умов використання рідкого азоту як модельної речовини. В процесі обробки експериментальних даних знайдено залежність теплового навантаження, необхідного для забезпечення заданого напору, та витрати рідини за певних значень геометричних розмірів напірної труби. Удосконалено запропоновану професором В. М. Бродянським методику розрахунку собівартості криптоноксенонової суміші для умов одночасного виробництва декількох продуктів розділення повітря. Виконано оцінку собівартості вилучення криптоноксенонової суміші у багатотонажних ПРУ з урахуванням рівнів оплати праці на різних металургійних підприємствах. Запропоновано оригінальні конструктивні та схемні рішення, використані в експериментальній установці з дослідження парфліта, а також методику експерименту й обробки досліджених даних.

Рассмотрены перспективы увеличения объемов получения неона и гелия за счет вовлечения в технологический процесс установок разделения воздуха, не оборудованных классическими средствами концентрирования инертных газов. Изучена возможность обогащения технологического потока с содержанием 1 - 2 % Ne и He, отбираемого в блоках КАр-15, КтА-16/18, КдАд-15/12 во внешней установке относительно системы сепарации воздуха. Разработан аппарат для первичного концентрирования Ne - He смеси. Представлены результаты его экспериментальных исследований, разработана система автоматизации промышленного образца, которая позволит ускорить его внедрение в промышленности.

The complex of procedures on stepwise carrying out actions of standardization and certification of liquid nitrogen, argon and oxygen gasificator G-200 is considered. In the process of organization of standardization and certification procedures the set of regulatory documents was developed that allow starting small-scale production of gasificators in Kazakhstan. Thus the emphasis on the potential incorporation of the requirements of such documents is placed from the Eurasian Economic Union.

Отмечено, что в связи с развитием высокотехнологичных производств, использующих гелий, в мире наблюдается устойчивый рост его потребления. Учитывая ограниченность ресурсов для получения гелия в Украине, рациональным представляется выделять его из природного газа на газораспределительных станциях магистральных газопроводов или газовых месторождениях, содержащих его более 0,05 % (об.). Предлагаемая криогенная технология получения гелиевого концентрата не требует внешних источников холода. Охлаждение происходит за счет дросселирования и рекуперации холода обратного потока сжиженного природного газа. Получаемый гелий-сырец содержит 60 - 70 % He, при этом потери его составляют 1 - 3 % при растворении в сжиженном природном газе. Оптимальный диапазон давлений для извлечения гелия в отпарной колонне 2 - 2,4 МПа. Гелиевый концентрат может быть транспортирован в баллонах либо перерабатываться на месте с целью дальнейшей его очистки и выделения товарного продукта. Расчеты схемы проводились с использованием программной системы технологического моделирования "ГазКондНефть". Достоверность расчетов фазовых равновесий подтверждена сравнением с экспериментальными данными по растворимости гелия в метане.

Числово в межах гідродинаміки надплинної турбулентності, використовуючи різні рівняння для динаміки щільності вихрових ліній, вивчено поширення інтенсивних прямокутних теплових імпульсів у надплинному гелії. Показано, що експериментальні дані описано більш правильно за допомогою рівняння Вайєна. Використовуючи рівняння Вайєна для опису динаміки щільності вихрових ліній, вивчено вплив фонової щільності вихрового клубка на динаміку імпульсів за різних температур незбуреної рідини. Встановлено, що висока щільність фонового вихрового клубка призводить до значної зміни форми імпульсу та перегріву рідини. За однакових значень поданої щільності теплового потоку до нагрівача та фонової щільності вихрового клубка температурні збурення зменшуються зі збільшенням температури незбуреної рідини. Це пов'язано зі зміною термодинамічних властивостей рідини та динаміки щільності вихрових ліній. З підвищенням температури щільність вихрового клубка збільшується помітно повільніше, і внаслідок цього збурення температури рідини значно знижуються.

Числово в межах гідродинаміки надплинної турбулентності, використовуючи різні рівняння для динаміки щільності вихрових ліній, вивчено поширення інтенсивних прямокутних теплових імпульсів у надплинному гелії. Показано, що експериментальні дані описано більш правильно за допомогою рівняння Вайєна. Використовуючи рівняння Вайєна для опису динаміки щільності вихрових ліній, вивчено вплив фонової щільності вихрового клубка на динаміку імпульсів за різних температур незбуреної рідини. Встановлено, що висока щільність фонового вихрового клубка призводить до значної зміни форми імпульсу та перегріву рідини. За однакових значень поданої щільності теплового потоку до нагрівача та фонової щільності вихрового клубка температурні збурення зменшуються зі збільшенням температури незбуреної рідини. Це пов'язано зі зміною термодинамічних властивостей рідини та динаміки щільності вихрових ліній. З підвищенням температури щільність вихрового клубка збільшується помітно повільніше, і внаслідок цього збурення температури рідини значно знижуються.

В рамках другого порядку теорії збурень за псевдопотенціалом електрон-йонної взаємодії одержане рівняння стану рідкого металічного гелію. При цьому використано псевдопотенціал, розрахований раніше з перших принципів одним з авторів. Цей псевдопотенціал відповідно до загальної теорії псевдопотенціалів є нелокальним і нелінійним. Нелокальність псевдопотенціалу приводить до того, що у розвинені внутрішньої енергії рідкого металічного гелію в ряд за псевдопотенціалом присутній член першого порядку. Його діагональний матричний елемент виявляється того ж порядку величини, що і член нульового порядку. У числових розрахунках тиску рідкого металічного гелію цей тиск виявляється суттєво більшим, ніж при використанні простих локальних потенціалів і на порядок більшим, ніж для рідкого металічного водню. Ця обставина пояснює той факт, що водень у металічному стані вже давно одержаний, а існування металічного гелію і досі експериментально не доведено.