Расчетное число теоретических тарелок

 

Колонны	Число теоретических тарелок при объемной концентрации технического O2, %
99,2	99,5	99,7
Колонна I
Исчерпывающая часть	2,86	2,86	2,86
Укрепляющая часть	12,15	11,57	11,57
Общее число	15,01	14,43	14,43
Колонна II
Исчерпывающая часть	93,87	71,78	67,14
Укрепляющая часть	13,07	13,07	13,07
Общее число	106,94	84,85	80,21

 

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