Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Розділення неоногелієвої суміші в комбінованій установці

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

В.Л. Бондаренко
http://orcid.org/0000-0003-1562-7255
Є.В. Медушевський
http://orcid.org/0000-0001-6750-8763
Ю.М. Симоненко
http://orcid.org/0000-0002-7827-0591

Анотація

Розглянуто технологічну послідовність переробки неоногелієвої суміші, що включає утилізацію віддувочної фракції на основі гелію. Україна позбавлена газових родовищ, які містять гелій в концентраціях, достатніх для промислового виробництва. Тому переробка гелієвих побічних сумішей для вітчизняної промисловості є вкрай актуальною. Розділення Ne-He-сумішей зазвичай проводять шляхом низькотемпературної адсорбції. Окрім чистого гелію в адсорберах утворюються концентровані суміші неону, які можуть бути сировиною в кріогенному виробництві неону. Такий крок дозволяє створити фактично безвідходний ресурсозберігаючий процес отримання легких рідкісних газів. Реалізація згаданого технічного рішення пов’язана з рядом технологічних обмежень. Зокрема, переробка зворотного потоку неону (після вилучення з віддувки основної частки гелію) можлива у разі достатньої концентрації Ne. В ідеалі, вміст неону в такому потоці має бути не нижчим, ніж у початковій сирій суміші перед ректифікаційним блоком. Для підтримання оптимальної концентрації неону у зворотному потоці запропоновано проводити утилізацію віддувки в два етапи. На першій стадії суміш розділяється у мембранному модулі і з неї формується перший потік неонового концентрату. За рахунок часткового вилучення неону залишкова суміш збагачується гелієм і її переробка методом кріогенної адсорбції спрощується. Запропонована схема поділу побічного гелієвого концентрату дозволяє автоматично підтримувати задану концентрацію за рахунок балансу потоків на виході з мембранного модуля. Попередній поділ суміші в мембрані сприяє економії холодоагенту (рідкого азоту) за рахунок зниження навантаження на адсорбційний блок отримання гелію. Комбінована система розділення суміші легких рідкісних газів дозволяє отримувати гелій з концентрацією 99,999…99,9999%

Ключові слова:
Неон, Гелій, Сепаратор, Адсорбер, Мембранний модуль, Система управлiння

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Бондаренко, В., Медушевський, Є., & Симоненко, Ю. (2021). Розділення неоногелієвої суміші в комбінованій установці. Refrigeration Engineering and Technology, 57(2), 68-73. https://doi.org/10.15673/ret.v57i2.2024
Розділ
ХОЛОДИЛЬНА ТЕХНІКА ТА ЕНЕРГОТЕХНОЛОГІЇ

Посилання

1. Bondarenko, V.L., Arkharov, A.M., Golubev, A.A. (1999) Pilot Commercial Plant for High Purity Neon Production. Preprints of the XX International Congress of Refrigeration, Sydney, 1-5.
2. Bondarenko, V. L., Simonenko, Yu. M. (2013) Cryogenic Technologies of Rare Gases Extraction. Odessa: «Astroprint», 332.
3. Bondarenko, V. L., Losiakov, N. P., Simonenko, Y. M. et al. (2004) Problems of Quality Check While Producing Helium 99,9999%. Proceedings of 8 International Conference «Cryogenics 2004», Prague, 184-188.
4. Simonenko, Yu. M. (2014) Kriogennye metody polucheniya geliya iz atmosfery (Cryogenic methods for obtaining helium from the atmosphere). Kholodilnaya tekhnika i tekhnologiia (Refrigeration engineering and technology), 50, 2, 64-70.
5. Simonenko, Yu. M. (2013) Gelii nebesnyi (nabroski scenariia ХХII-go veka nashei ery) (Heavenly Helium (outline of the script of the XXII century AD)). Gasword, 26, 18-19.
6. Bondarenko, V. L., Losyakov, N. P.,Simonenko, Yu. M. (2012) Enrichment of Rare Gases Concentrates with Application of Diaphragm Technologies. Proceedings of 12th International Conference «Cryogenics 2012», Dresden, Germany, 309-315.
7. Bondarenko, V.L., Losiakov, N.P., Simonenko, Yu.M. et al. (2012) Primenenie membrannykh processov v tekhnologiiakh razdeleniia gazovykh smesei na osnove komponentov vozdukha (Application of membrane processes in technologies for the separation of gas mixtures based on air components). Tehnicheskie gazy (Industrial Gases), 2, 19-30.
8. Simonenko, Yu.M. (2014) Energosberegajushhie tekhnologii v ustanovkakh dlia polucheniia neona i geliia vysokoi chistoty (Energy saving technologies in installations for the production of high-purity neon and helium). Kholodilnaya tekhnika i tekhnologiia (Refrigeration engineering and technology), 50, 4, 4-12.
9. Malkov, M.P. (1985) Spravochnik po fiziko-tekhnicheskim osnovam kriogeniki (Handbook of the physical and technical foundations of cryogenics). Moscow: Energoatomizdat, 431.
10. Arharov, A.M., Bondarenko, V.L., Simonenko, Yu.M. et al. (1998) Puti povysheniia koefficienta izvlecheniia neona pri razdelenii neonogelievoi smesi (Ways to increase the neon recovery factor in the separation of a neon-helium mixture). Vestnik MGTU. Ser. Mashinostroenie. Specvypusk «Kriogennaia i kholodilnaia tekhnika» (Bulletin of MSTU. Series Mechanical engineering. Special issue "Cryogenic and refrigeration technology"), 44-52.
11. Bondarenko, V.L., Simonenko, Yu.M. (2013) Ustanovka dlia koncentrirovaniia neonogelievoi smesi. Patent RF № 2486948 na izobretenie. Opubl. 10.07.2013, Bul. № 19.
12. Bondarenko, V.L., Simonenko, Yu.M. (014) Ustanovka dlia membrannogo razdeleniia neonogelievoi smesi. Patent RF № 2528727 na izobretenie. Opubl. 20.09.2014, Bul. № 26.