Как распределяются аргон, неон, гелий, криптон и ксенон в воздухоразделительной башне?

Благородными газами являются аргон.неонГелий, криптон и ксенон. Из-за разных температур кипения их концентрации в воздухе сильно различаются, поэтому компоненты собираются в разных частях ректификационной колонны.

   КриптониксенонКриптон и ксенон обладают самыми высокими температурами кипения (при стандартном атмосферном давлении температура кипения криптона составляет -152,9 градуса Цельсия, температура кипения ксенона -108,1 градуса Цельсия), и после того, как технологический воздух поступает в нижнюю колонну, криптон и ксенон конденсируются в жидкий воздух в нижней колонне. Затем жидкий воздух через дроссельный клапан поступает в верхнюю колонну и поочередно собирается в жидком и газообразном кислороде в нижней части верхней колонны. Поэтому, если необходимо извлечь криптон и ксенон из установки разделения воздуха, обычно подают продуктный кислород в криптоновую колонну и используют ректификацию для получения низкокачественного исходного газа криптона и ксенона.

Температура кипения неона (-245,9 градусов Цельсия) и гелия (-268,9 градусов Цельсия) значительно ниже, чем у гелия. Поэтому неон и гелий в технологическом воздухе соединяются с азотом при температуре кипения в низкотемпературной газовой сети. После поступления технологического воздуха в нижнюю колонну неон и гелий вместе с азотом поднимаются к азотной стороне главного конденсационного испарителя, где происходит конденсация азота, в то время как неон и гелий не могут конденсироваться из-за низкой температуры кипения и становятся «неконденсируемыми газами» в основной холодильной установке. Поэтому их можно забирать из верхней части основного холодного азота.

Температура кипения аргона составляет -185,7 градусов Цельсия, что находится между температурами кипения кислорода и азота и близко к температуре кипения кислорода. Большая часть аргона из воздуха нижней колонны поступает в верхнюю колонну с жидким воздухом, а небольшая часть — с жидким азотом. В ректификационной и дистилляционной секциях верхней колонны имеются богатые аргоновыми компонентами участки. Верхняя часть ректификационной секции в основном используется для разделения азота и аргона. Нижняя часть дистилляционной секции в основном используется для разделения кислорода и аргона.