Расчетное число теоретических тарелок

В колонне I, где происходит отделение высококипящих примесей, среди которых были метан и криптон, число теоретических тарелок (как общее, так и в отдельных секциях) почти не меняется, т. е. не зависит от чистоты технического жидкого кислорода. Это объясняется тем, что в исходной смеси с разной концентрацией кислорода концентрация метана и криптона почти не изменялась и находилась соответственно на уровне (4…5)10^–4 моль CH₄/моль и 1·10^–4 моль Kr / моль.

В колонне II, где кислород в основном очищается от аргона и азота, наблюдается значительная зависимость числа теоретических тарелок от чистоты исходной смеси. Большое число теоретических тарелок в исчерпывающей секции колонны обусловлено трудностью отделения примеси аргона от кислорода из-за того, что они имеют близкие значения температуры кипения и летучести. Кроме того, по мере уменьшения в исходной смеси концентрации кислорода в ней растет концентрация аргона и азота – соответственно от 1,5·10^–3 до 5,2·10^–3 моль Ar / моль и от 1·10^–3 до 2,2·10^–3 моль N₂ / моль.

Данные, приведенные в табл. 3, позволяют оценить возможности предлагаемой схемы (см. рис. 1) для создания автономного модуля по очистке от микропримесей жидкого или газообразного аргона в целях получения аргона особой чистоты.

Расчет чистоты конечного продукта разделения проведен при следующих данных: концентрация аргона в исходном продукте – 0,9999 моль Ar / моль; содержание примесей – 2·10^–5 моль N₂ / моль, 7·10^–5 моль O₂ / моль, 5·10^–6 моль CH₄/моль, 5·10^–6 моль Ar / моль. В колоннах I и II давление соответственно составляет 200 и 150 кПа; теоретических тарелок 56 и 9,5; флегмовое число равно 4,36 и 26,25.

Таблица 3