Refrigeration Engineering and Technology

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

Дослідження багатоцільової промислової установки для отримання криптону та ксенону високої чистоти

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

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

Анотація

У процесі розгляду технологічних послідовностей переробки криптоно- і ксенономісних сумішей було визначено, що їх розділення зазвичай виконують шляхом комбінації методів адсорбції і низькотемпературної ректифікації. Залежно від технології отримання, концентрація домішок у таких сумішах може коливатися від часток відсотка до десятків відсотків. Тому переробка криптоно- і ксенономісних сумішей для вітчизняної промисловості є вкрай актуальною. Такий крок дозволяє створити фактично безвідходний ресурсозберігаючий процес отримання важких рідкісних газів. Умовно процес збагачення криптоно- і ксенономісних сумішей та отримання кожного з продуктів у чистому вигляді можна розділити на: вилучення первинного концентрату із вмістом 0,1...0,2% (Kr+Xe) та його збагачення шляхом видалення вибухонебезпечних домішок CmHn та отримання чистої криптоноксенонової суміші; поділ цієї суміші та виробництво чистого криптону та ксенону. У процесі реалізації технічних етапів виникає ряд технологічних складностей. Зо­крема, при переробці кисню, що містить Kr та Хе, одночасно з інертами концентруються вуглеводні. У процесі збагачення кисню висококиплячими компонентами, у тому числі і CmHn, газовий аналіз стає невід'ємною умовою безпеки та серйозно регламентується. Друга складність виникає при процесі очищення від низькокиплячих домішок, що здійснюється переважно у ректифікаційних колонах. Найчастіше в якості охолоджуючого середовища в конденсаторах колон використовують киплячий азот, температура кипіння якого нижче 100 К. Однак застосування такого холодоагенту може призвести до замерзання на стінках конденсатора цільових компонентів (Kr і Хе), температури переходу в твердий стан яких рівні 116 К і 161 К, відповідно. Виключити можливість замерзання Kr і Хе в процесі азотного охолодження колони можна за рахунок введення в конденсатор проміжного теплоносія. Проектована установка призначена для переробки різноманітних сумішей на основі криптону та ксенону. Комбінована установка очищення та поділу криптоно- та ксенономісних сумішей повинна забезпечувати отримання криптону та ксенону з концентрацією 99,999…99,9999%.

Ключові слова:
Криптон, Ксенон, Ректифікаційна колона, Адсорбер, Термосифон, Конденсатор

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

Як цитувати
Медушевський, Є., & Симоненко, Ю. (2022). Дослідження багатоцільової промислової установки для отримання криптону та ксенону високої чистоти. Refrigeration Engineering and Technology, 58(1), 21-30. https://doi.org/10.15673/ret.v58i1.2313
Розділ
ХОЛОДИЛЬНА ТЕХНІКА ТА ЕНЕРГОТЕХНОЛОГІЇ

Посилання

1. Molchanov, A.G. (2003) Excimer laser on liquid xenon. Quantum electronics, 1, 33.
2. Kharanzhevskyi, E.V., Krivylyov, M.D. (2011) Physics of lasers and laser technologies: a study guide. Irzhevsk, 49 p.
3. Fastovskyi, V.G., Rovinskyi, A.E., Petrovskyi, Yu.V. (1972) Inert gases. 2nd edition, revised and supplemented. Edited by V.G. Fastovsky. M.: Atomizdat, 177.
4. Finkelstein, D.N. (1979) Cryogenic technique. 2nd edition. M.: Nauka Publishing House, 416.
5. Arkharov, A.M., Savinov, M.Yu., Bondarenko, V.L. (2004) Industrial plant for Xenon extraction from tail streams of air fractionating plants. Chemical and Petroleum Engineering, 40, 595-599.
6. Golovko, G.A. (1974) Installations for the production of inert gases. L.: Mechanical Engineering, Leningrad branch, 383.
7. Fastovskyi, V.G., Rovinskyi, A.E., Petrovskyi, Yu.V. (1983) Inert gases. L.: Machine Building, Leningrad branch, 416.
8. Arkharov, A.M., Savinov, M.Yu., Bondarenko, V.L. et al. (2007) Study of adsorption deposition of xe¬non in an industrial unit for processing ASU tail streams. Chemical and Petroleum Engineering, 43, 330-334.
9. Garin, V.A., Feinstein, V.I., Vorotyntsev, V.B. A.s. 2032870 C1, IPC F25J3/04. A method of purifying krypton and xenon. No. 4955136/06; statement 28.06.91; published 10.04.95, Bull. No. 10.
10. Bondarenko, V.L., Symonenko, Yu.M. (2013) Cryogenic technologies for rare gases extraction. Odesa: Astroprint, 330.
11. Ageeva, Z.A., Adugin, I.A., Hamburg, E.S., Tymofeeva, V.I., Schwartz, S.Ya. Pat. 2044974, IPCF25J3/02. The method of obtaining a krypton-xenon mixture; statement 02.04.93; published 27.09.95.
12. Akulov, L.A. (1983) Installations for separation of gas mixtures. L.: Mashinostroenie, 215.
13. Bondarenko, V.L., Losyakov, N.P, Savinov, M.Yu. et al. (2005) Highly efficient installation "Chrom-3" for obtaining a krypton mixture. Industrial gases, 2, 31-35.
14. Keltsev, N.V. (1976) Basics of adsorption technique. M.: Khimiya, 511.
15. Dunn, P.D., Ray, D.A. (1979) Heat pipes. Translate from English. M.: Energy, 272.

Найчастіше прочитані статті того самого автора (ів)