SU1224519A2

SU1224519A2 - Способ очистки аргона от кислорода

Info

Publication number: SU1224519A2
Application number: SU843774234A
Authority: SU
Inventors: Вильям Феликсович Густов; Станислав Абрамович Могильницкий; Инна Валериановна Ермолина
Original assignee: Предприятие П/Я А-3605
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1986-04-15

Description

«

12245

Изобретение относитс к криогенной технике, в частности к очистке газов от кислорода или водорода методом каталитического гидрировани , и может быть применено, например, дл очистки от кислорода сырого аргона , получаемого в установках разделени .воздуха.

Целью изобретени вл етс повьше- ние чистоты получаемого аргона.

На чертеже схематично показано устройство дл реализации предложенного способа.

Устройство содержит реакторы 1 и 2, посредством трубопроводов соеди- ненные с холодильниками 3 и 4. Влагоотделитель 5 стоит на потоке газа после холодильника 3 и соединен с реактором 2. Влагоотделитель 6 ас- положен на потоке газа после холодш1ь ник а 4.

На потоке водорода в реакторы 1 и 2 установлены клапаны 7 и 8, На входе аргона в реактор 1 установлен газо- анализатор на кислород 9. Газоанали- затор 10 на водороД установлен на потоке газ-а после реактора 2.

Температурные датчики 11 и 12 расположены в реакторах 1 и 2. На линии потока г аза после реактора 1 располо- жен 5айпасный клапан 13 дл перепуска газа мину холодильник 3 и влагоотде- литель 5.

Способ реализуетс следующим образом .

Сырой аргон с содержанием кислорода до 4,5 об.% последовательно проходит через заполненные катализатором реакторы 1 и 2. В каждый реактор дозируетсй водород соответственно че- рез клапаны 7 и 8.

В результате реакции каталит ческо ;го гидрировани температура аргона в реакторе повьшаетс приблизительно на

230 С на каждый процент св зьшаемого в этом реакторе кислорода. На выходе из каждого реактора аргон /охлаждаетс в холодильниках 3 и 4, образовавша с в процессе каталитического гидрировани влага при этом конденсируетс и выдел етс во вла гоотделител х 5 и 6.Температура поступающего на очистку аргона практически не измен етс и равна приблизительно 20°С. Поэтому температура в реакторе I зависит тол ько от количества св зьшаемого в реакторе кислорода. Температура

5 0

5

о

,

$

5

19.1

в реакторе 2 зависит как от количества св зьгоаемого в реакторе кислорода , так и от температуры поступающего в реактор аргона, т.е. от степени охлаждени аргона между первым и вторым реакторами.

Содержание кислорода в поступающем на очистку аргоне контролируют газоанализатором 9. При содержании кислорода более 4,5% установка автоматически отключаетс .

Подачу водорода в реактор 2 регулируют автоматическим клапаном 8 по сигналам газоанализатора 10 таким образом, чтобы в уход щем аргоне поддерживалс посто нно заданный избыток водорода.

Подачу водорода в реактор 1 регулируют автоматически клапаном 7 по сигналам температурного датчика 12, расположенного в реакторе 2, таким образом, чтобы температура в реакторе 2 поддерживалась посто нной, равной, например, .

Степень охлаждени аргона между первым и вторым реакторами регулируют автоматически байпасным клапаном 13 по сигналам теМпературного датчика 11, расположенного в реакторе 1, таким образом, чтобы температура в реакторе 1 также поддерживалась посто нной (например, ).

Изменение содержани кислорода в поступающем на очистку аргоне в основном рабочем диапазоне 2,5 3,5 об.% приводит к изменению количества кислорода, св зываемого в ре акто ре 2, но температура в обоих реакторах сохран етс высокой за счет изменени степени открыти байпасного вентил 13. Это создает оптимальные услови дл процесса каталитического гидрировани и обеспечивает стабильное высокое качество очистки аргона.

Если же содержание кислорода в поступан цем аргоне снизитс до вели- - чины менее 2 об.%, клапан 7, стара сь поддерживать заданную температуру в реакторе 2, закрываетс полностью и реактор 1 перестает работать. Реактор 2 при этом продолжает работать IB нормальном режиме, клапан 8 обеспечивает заданный избыток водорода в очищенном газе.

При повышении содержани кислорода в поступающем аргоне сверх .2. о€.% реактор 1 оп ть автоматически включаетс в работу.

В качестве конкретного примера реализации предложенного способа рассмотрим работу установки очистки аргона от кислорода производительностью 1100 при изменении содер- 5 жани кислорода в сыром аргоне в диапазоне 2,5-3,5 об.%.

Температуру аргона на входе в установку примем равной 20 С, а на выходе из холодильника . Система авто- Ю матического регулировани температуры в реакторах 1 и 2 настроена на 500 С.

Начальное содержание кислорода в сыром аргоне 3,5 об.%.

15

По сигналу от газоанализатора 10 клапан 8 начинает дозировку водорода в реактор 2. Температура в реакторе 2 р&стет. После достижени температуры в-реакторе 2 близкой к 500 С кла- 20 пан 7 чпо сигналу от температурного датчика 12 начинает дозировку водорода в реактор 1. Температура в реакторе 1 начинает подыматьс . Если температура в реакторе 1 стабилизируетс 25 на уровне ниже 500 С (при установившейс в реакторе 2 температуре 500 С), то по сигналу от температурного датчика 11 открываетс байпасньй клапан 13. При этом повышаетс температура 30 на входе аргона в реактор 2, соответственно , больше открываетс клапан 7, и температура в реакторе 1 устанавливаетс на заданном уровне -500°С. i

.,35

При этом в реакторе 1 прирост

температуры за счет тепла реакции гидрировани составл ет 500-20 480 С,

Редактор Л..Веселовска

Составитель Л. Никитин

Техред Н.Бонкало Корректор М. Максимишинец

Заказ 1910/34Тираж 482Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственног-полигра ическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

т.е. количество св зываемого в реакторе кислорода .480 2,1 об.%.

230

Следовательно, в реакторе 2 при этом св зываетс 3,5-2,1 1,4 об.% кислорода . Прирост температуры в реакторе 2 за счет тепла реакции 1,4 230-320 С, а температура аргона .на входе в реактор 2 500-320 . При этом количество аргона, которое байпасируетс при 500°С через клапан 13, составл ет около 360 .

Если содержание кислорода в сыром аргоне снижаетс до 2,5 об,%, то температура в обоих реакторах остаетс прежней (500 С), количество кислорода, св зываемого в реакторе 1, - 2,1 об.%, а количество кислорода удал емого в реакторе 2, - всего 2,5-2,,4 об.%. Прирост температуры в реакторе 2 за счет тепла реакции 0,4 г 230 90°С, температура аргона на входе в реактор 2 500-90 41p c.

При этом количество аргона, байпа- .сируемое через клапан 13, составит около 880 м /ч

Таким образом, предложенный способ позвол ет поддерживать оптимальную температуру во всех реакторах при значительных колебани х содержани кислорода в поступакщем на очистку аргоне.

Применение предложенного способа обеспечивает сохранение высокого .качества получаемого аргона при изменении состава поступакщего на очистку аргона.

Claims

СПОСОБ ОЧИСТКИ АРГОНА ОТ КИСЛОРОДА по авт.св. № 842359, о тличающийся тем, что,' с целью повышения чистоты аргона, часть потока аргона из первого реактора подают через байпасную линию и соединяют с основным охлажденным потоком, причем эту часть потока изменяют в зависимости от температуры в первом реакторе.