Ожижители с дроссельной системой

окончательного охлаждения (квазицикл Линде)

 

Рассмотрим охладительные установки и TS-диаграмму этого цикла.

Мы рассматриваем квазицикл. Рабочее тело после прохождения цикла покидает его.

Этот цикл относится к циклам газожидкостных тепловых трансформаторов.

В его основе лежит идея регенерации и дросселирования.

Дросселирование проходит в области влажного насыщенного пара.

Газ с параметрами т.1 с Р1 изотермически сжимается в компрессоре 1-2 с отводом тепла в теплообменнике.

Комплекс устройств, находящихся выше сечения а-а называется устройством подготовки рабочего тела. Далее рабочее тело охлаждается в процессе 2-3 в регенеративном теплообменнике (прямой поток м).

Тепло регенерации передается обратному потоку n, который в регенеративном подогревателе нагревается.

Процесс 3-4 – дросселирование на ДВ.

Т.4 – влажный насыщенный пар.

Пар поступает в отделитель жидкости ОЖ, где делится на жидкость с паром т.5 и сухой насыщенный пар с параметрами т.6. Этот пар нагревается в регенеративном теплообменнике в процессе 6-1 и с параметрами т.1’ покидает цикл.

Для квазицикла поток либо выводится из цикла, а для циклической установки могут вернуться в цикл.

Холодопроизводительность цикла – 4-6-S6-S4.

 

§ 12. Недорекуперация. Изотермический дроссель-эффект. Энергетический баланс криоблока.

 

Криоблоком считают блок, установленный ниже сечения а-а.

Для криоустановок энергетический баланс записывается только для криоблока, без блока подготовки рабочего тела.

Работа регенеративных теплообменников характеризуется величиной - ∆Тн – температура недорекуперации.

∆Тн = Т1 – Т1’

Если бы теплообменник был идеальным, то обратный поток n мог бы догреться до температуры идеального потока м.

В реальных теплообменниках всегда есть разность температур ∆Тн, только идеальный теплообменник:

Т1’ à Т2 = Т1

∆Тн приводит к разности энтальпий, которую называют ∆hк.

Составим энергетический баланс для криоблока для 1 кг рабочего тела с h2.

В газообразном соединении с h1’ выхода рабочего тела в количестве (1-y).

Также из криоблока выходит жидкость h5 в количестве y.

1h2 + 1qиз = yh5 + (1 - y)h1’

1h2 + 1qиз = h1’ - yh1’ + yh5

yh1’ - yh5 = h1’ – 1h2 - 1qиз

Введем дополнительные обозначения:

1. ∆hн = h1 - h1’ – т.е. это потери Q от недорекуперации.

2. ∆hт = h1 – h2 – изотермический дроссель – эффект, энтальпия при одной и той же температуре, но разном давлении.

 

В отличие от дифференциального дроссель-эффекта, который показывает величину эффекта в градусах, ∆hт показывает какое количество тепла нужно подвести (отвести) к рабочему телу, чтобы в процессе дросселирования температура была постоянной.

∆hт – энтальпия рабочего тела при постоянной температуре, но разных Р.

qож = (h1 – h5) – только для ожижения

Введем замены:

h1 – h5 = qож

h1 – h1’ = ∆hн

h1’ – h5 = qож – ∆hн

 

h1 – h2 = ∆hт

h1 - h1’ = ∆hн

h1’ – h2 = ∆hт - ∆hн

 

 

Анализ:

Чем больше ∆hт, тем больше выход жидкости, т.е. чем больше Р сжатия, тем больше можно получить рабочего жидкого тела. Но с ростом Р растут затраты на сжатие.

Внутренний КПД изотропного сжатия:

Но темп роста выхода жидкости опережает темп роста затрат работы.

Предел роста давления – инверсионная кривая.

Чем меньше ∆hн, тем больше y, т.е. чем более совершеннее теплообменник, тем меньше величина ∆hн.

Чем меньше qож, тем больше выход y, т.е. эту величину qож можно уменьшить используя предварительное охлаждение, т.е. уменьшить Т1.

 

§13. Ожижительные циклы Гейландта, Клода, Капицы.

 

Это циклы высокого, среднего, низкого давления с использованием детандеров для расширения газа и частичного возврата работы. При использовании детандеров необходимо поддерживать определенное давление сжатия и температуру газа перед детандером. Для каждого давления сжатия существует определенная температура, которая обеспечивает максимальный эксергетический КПД установки. Чем выше давление сжатия, тем выше температура сжатия перед детандером. Пример для воздуха: Р=4МПа => Т=191К; Р=20МПа => Т=Токр.сред.

Цикл высокого давления был предложен Гейлондтом в начале ХХ века. Применение высокого давления позволило использовать детандеры без теплоизоляции.

Цикл Капицы (низкого давления) разработан для давления сжатия 0,6 МПа (детандер с теплоизоляцией). Понижать температуру перед детандером можно до тех пор, чтобы после расширения, газ находился в состоянии сухого насыщенного пара.

Использование низкого давления позволило Капице применить в цикле сжатия турбомашины. Капица впервые разработал турбокомпрессор и турбодетандер с высоким адиабатным КПД=0,8 - 0,9, турбодетандер работал в области близкой к кривой насыщения.

Переход на низкое давление позволило Капице использовать в цикле вместо рекуператора регенератор, что позволило совместно с охлаждением газа проводить очистку и осушку газа от конденсирующихся примесей (Н2О, СО2).

 

 

§14. Цикл Гейландта. Т-S – диаграмма.

 

 

1 - 2 – изотермическое сжатие в компрессоре до Р2=20МПа. После сжатия поток раздваивается: часть потока m в количестве 60% направляется в детандер. 7 - 8 часть газа расширяется и вводится в обратный поток. Оставшаяся часть газа в количестве (1 – m) охлаждается в регенеративном теплообменнике РТ1 в процессе 2 - 9. Далее поток остывает в РТ2 (9-8), дросселируется 3 - 4, поступает в отделитель жидкости, где делится на т.5 и т.6 и в виде обратного потока в количестве (1 - m - y) нагревается в РТ2, смешивается с потоком m и становится потоком (1 - y). Далее поток с параметрами т.1’ покидает цикл.

В реальном процессе в качестве отделителя жидкости выступает ректификационная колонна.

 

 

§15. Цикл Капицы. Т-S-диаграмма.

 

Воздух сжимается в процессе 1-2 до Р=0,6МПа. После чего поступает в РТ1, охлаждается и с параметрами т.7 разделяется на 2 потока. На детандер идет 90%, а остальная часть охлаждается в РТ2, дросселируется в процессе 3-4 и поступает в охладитель жидкости (ОЖ). Обратный поток проходит по 6-9-1’, нагревается и выходит с параметрами т. 1’. В реальном процессе выбрасывается азот.

Достоинства:

- в цикле используется меньшая степень повышения давления, что приводит к меньшей удельной металлоемкости оборудования.

- перерабатываются большие объемы воздуха в количестве более 100000м³/ч.

- цикл отличается высокой производительностью.

 

Недостатки:

- большие теплопритоки через изоляцию, т.к. большая часть оборудования работает при низких температурах.

- установка отличается невысоким удельным выходом жидкого продукта по отношению к сжатому.

- высокие удельные затраты на единицу ожиженного продукта.

 

 

Цикл Клода.

Он занимает промежуточное положение между циклом Гейландта и Капицы. Этот цикл среднего давления 6,0МПа.

 

На долю выхода y во всех схемах влияет величина потока m, отправленного на детандирование. С ростом величины m выход жидкого y растет, а затем уменьшается. Этот процесс объясняется влиянием ряда факторов на процесс дросселирования. При росте m растет энтальпия перед дросселированием в т.3. Связь между h прямого и обратного потоков – нелинейная, а именно при увеличении m, h прямого потока сперва меняется резко, а потом не изменяется вообще и не зависит от расхода. Доля выхода жидкого y напрямую связана с холодопроизводительностью процесса дросселирования. Сам процесс детандирования связан с оптимальным расходом на детандирование. Если расход вырастает выше оптимального, то меняется соотношение расходов прямого и обратного потоков так, что вырастает величина недорекуперации на тепловом конце теплообменника, что приводит к снижению жидкого y.

Чем меньше разница температур между прямым и обратным потоком, тем выше эффект теплообмена и ниже энергетические потери в цикле.

Сравним между собой три ожижительных цикла.

 

Цикл	Рсж,МПа	М	Y,%	Тв перед детандером	Удельные затраты энерг, кВт·ч\кг	Эксергет. КПД установки
Г		0,6			0,76	0,26
КЛ		0,75			0,83	0,24
КАП	0,6	0,9			1,4	0,14

Несмотря на худшие энергетические показатели – цикл Капицы получил развитие для крупных установок из – за большой производительности.

 

 

§16. Термодинамические основы процесса разделения бинарной смеси.

 

Под бинарной смесью понимается смесь, состоящая из двух компонентов. Воздух можно рассматривать как смесь, состоящую из азота 79,1%, кислорода 20,9%. Воздух не всегда можно рассматривать как бинарную смесь, так, например, для части тарелок ректификационной колонны доля аргона может достигать 15 – 18%, тогда воздух рассматривают как тройную смесь. Существуют следующие способы разделения бинарной смеси:

- кипение

- конденсация

- дефлегмация

- ректификация

- абсорбция

- с помощью непроницаемых перегородок или мембран

В низкотемпературной технике чаще всего используется прием ректификации. Представим бинарную смесь, состоящую из двух компонентов:

1 – низкокипящий (легколетучий) азот

2 – высококипящий (труднолетучий) кислород.

Обозначим содержание низкокипящего компонента в жидкой фазе – Х, в паровой – Y. В равновесии с бинарной жидкостью всегда находится бинарный пар, оба компонента присутствуют как в паровой, так и в жидкой фазе. При фазовом равновесии в гетерогенных системах выполняется правило фаз Гиббса - число степеней свободы гетерогенных систем = числу фаз.

Если мы имеем две фазы, следовательно, только два параметра системы можно выбрать произвольно, остальные параметры остаются жестко определенными.

Например, если произвольно задать Т и Р системы, то концентрация будет жестко определенной.

Рассмотрим бинарную смесь: по закону Дальтона парциальное давление низкокипящего компонента в правой фазе определяется:

Рн= y·Р (1)

где Р – общее давление пара

y – молярная доля низкокипящего компонента в паре.

С другой стороны если взять чистый низкокипящий компонент, то над его жидкостью будет находится пар, давление которого по закону Рауля определяется:

Рн= Х·Рон (2)

где Х – молярная доля низкокипящего компонента бинарной жидкости

Рон – давление пара чистого компонента, который находится в равновесии со своей жидкостью, при той же температуре, что и температура бинарной жидкости.

Аналогичные зависимости можно написать и для высококипящих компонентов:

Рв= yв·Р

Рв= Хв·Ров (3)

 

Приравниваем (1) и (2):

(4)

y/Х=к, коэффициент распределения в условиях фазового равновесия.

С учетом того, что Σ Рпарц=1 и с учетом формул (3) и (4):

(5)

С учетом того, что yв=1-y (6) получим:

– формула Коновалова

Т.к. величина Рон>Ров, то всегда y>X, т.е. в равновесном бинарном паре содержание летучего компонента в паре всегда больше, чем в жидкости. На этом законе построен весь процесс разделения бинарной смеси.

Если непрерывно менять состояние бинарной смеси, то можно добиться такого состояния, когда в равновесии с бинарной жидкостью в паре, будет содержаться практически чистый компонент.

 

 

§17. Фазовый переход бинарный смеси в Т-X-Y-диаграмме.

 

 

 

При росте давления толщина «рыбки» уменьшается. При критической температуре Ткр2=критическим параметрам одного из компонентов, рыбка отрывается от оси. Ткр1 – труднолетучий, Ткр2 – легколетучий.

Чем шире рыбка, тем проще разделить компоненты.

На Т-X-Y диаграмме рассмотрим процесс кипения воздуха:

 

Т.1 – исходное состояние, жидкость, х1=79%. Нагреем жидкость, т.2 – начало кипения, пар приблизительно полностью состоит из легколетучих компонентов, его параметры – y2. Кипение идет в закрытой емкости без удаления продуктов. В т.3 х3<х1, содержание легколетучих компонентов уменьшается и в паре и в жидкости y3<y2. В т.4 – испарение последней капли жидкости. В жидкости – х4<x3, а в паре – y4=x1=0.79. В т.5 – нагрев пара, концентрация пара не изменяется. 2 - 4 – процесс кипения. Температура в ходе кипения возрастает, в отличие от однокомпонентной жидкости, которая кипит при Т=const.

Запишем уравнение материального баланса для пара и жидкости. Пусть М0 – исходная масса жидкости:

М0=М+V (1)

М – масса оставшейся жидкости

V – пар.

Запишем уравнение материального баланса для жидко – кипящего компонента из уравнения (1):

М0·х0= М·х+V·y (2)

х0,x,y – содержание легколетучих компонентов в исходной смеси, в оставшейся жидкости и в паре.

(М+V)x0= М·х+V·y (3)

(4)

Чистый компонент в этом процессе получить не удается и в чистом виде этом процесс разделения не применяется.

 

§18. Простая перегонка.

 

Здесь жидкость в сосуд дополнительно не подводится, а пар из сосуда непрерывно отводится. Рассмотрим процесс перегонки для жидкого воздуха для давления 0,1МПа.

 

В таком процессе в паровой фазе можно получить приблизительно чистый легколетучий компонент. Но процесс малопроизводителен, масса этого компонента мала. В чистом виде этот процесс в установках разделения не применяется.

 

§19. Воздух и продукты его разделения.

 

Состав воздуха зависит от географической широты, места забора воздуха. Воздух делится на следующие компоненты:

 

	%	Тs
N2	78,09	77,36
O2	20,95	90,19
Ar	0,93	87,29
CO2	0,03	194,6
Ne	0,18·10-2	27,11
CH4	1,5·10-4	111,7
Kr	1,14·10-4	119,8
Xe	0,08·10-4	165,05
Кроме этого O3,Rn,H2,He4

 

Содержание влаги зависит от температуры и от относительной влажности, которая определяется как масса водяных паров к массе паров, которая насыщает воздух при данной температуре. Чем выше температура, тем воздух влажнее. Основными продуктами разделения являются:

- технологический O2, O2=99,2 – 99,7%

- технический O2, O2= 92- 98%

- N2, три вида с концентрацией 99- 99,996%

- Ar с различным содержанием N2 и O2 в нем 82 – 99,993%

- первичный Kr – Xe концентрат с объемной долей 0,5%

- Ne – He смесь с объемной долей до 60%

В последнее время растет спрос на N2 особой чистоты и Ar. Основные продукты разделения воздуха находятся в газообразном состоянии при небольшом избыточном давлении 0,105 – 0,12МПа. Также можно получать в сжатом газообразном состоянии с давлением до 20МПа. В жидком состоянии при небольшом избыточном давлении.

Чем больше задач выполняет воздухоразделительная установка, чем больше продуктов получается в процессе разделения, тем выше эффективность самой установки.

 

§20. Классификация перспективы развития ВРУ.

 

ВРУ классифицируются по давлению:

- низкого

- среднего

- высокого.

В обозначении установки используются первые буквы продукта:

К – кислород технический

Кт – кислород технологический

Кж – кислород жидкий

А – азот

Аж – азот жидкий

Ад – азот под давлением

Ар – аргон газообразный

Арж – аргон жидкий.

Цифры характеризуют часовую производительность по основному продукту:

1000м3 – газообразные, 1000 кг – жидкие.

Если в обозначении установки стоит буква П - значит в установке есть пластинчатый, ребристый теплообменник.

ВРУ подразделяется по организации холодного цикла:

С объединенным технологическим и холодным циклом

ВРУ низкого давления 0,6 – 0,9 МПа, перерабатывают воздух 1500-360000 м3/ч. В основном в этих установках получают технологический, технический кислород, азот, жидкие продукты.

ВРУ среднего давления 5 - 7МПа (поршневые компрессоры) расход до 3000м3/ч. Здесь получают жидкие продукты и продукты высокого давления.

Установки среднего давления на базе центробежного компрессора с давлением 3-4 МПа и расходом 6000 м3/ч.

ВРУ с разъединенным технологическим и холодильным циклом.

ВРУ двух давлений:

- в цикле холодного образование 3-4 МПа

- в цикле разделения 0,6 МПа

2.2. ВРУ с внешним охлаждением (Повышенная экономичность).

Одна из крупнейших в мире установок КТ – 70 для производства технологического кислорода с производительностью 70000 м3/ч.

Современные ВРУ (после 1995г.) отличаются высокой экономичностью.

 

 

В мире потребляют технического кислорода 10 млрд.м3/год. Если снизить потребление на 0,1 кВт·м3 продукта, то экономия составит 1 млрд.кВт·ч. В последнее время развиваются установки для получения азота и аргона, например, перспективной является ВРУ с двухколонным ректификационным аппаратом и детандером на сбросном потоке от азота.

 

 

§21. Процесс дефлегмации.

 

Это процесс фракционной конденсации, которая сопровождается оводом тепла и массообменном между неравновесной массой пара.

Исходная смесь в количестве М, с содержанием легкокипящего хм поступает дефлегматор. Трубки конденсатора – дефлегматора охлаждаются хладоносителем L. В межтрубном пространстве конденсатора частично конденсируется поток пара G. Поток флегмы G стекает навстречу движущемуся пару, при этом неравновесный пар массообменивается с неравновесной жидкостью. Жидкость содержит больше высококипящих компонентов, чем пар, следовательно пар более обогащен легколетучими компонентами. В процессе массообмена пар обогащается легколетучими компонентами, а жидкость труднолетучими компонентами. Содержание легколетучего компонента в паре меняется по высоте конденсатора. В верхней части конденсатора содержание легколетучих компонентов больше. В верхней части дефлегматора собирается пар D, который представляет собой приблизительный чистый легколетучий компонент. В нижней части дефлегматора собирается жидкость, которая называется кубовой. Она обогащена труднолетучими компонентами. Если проводить процедуру дефмегмации воздуха при давлении 0,4 МПа, то можно получить кубовую жидкость, обогащенную кислородом до 45-47%. Паровая фаза представляет собой азот с концентрацией 70%.

Дефлегматоры используются как элементы воздухоразделительных установок.

 

§22. Процесс ректификации.

 

Ректификацией называют процесс тепло – и массообмена между потоками неравновесных, состоящих из одинаковых компонентов, жидкости и пара (обычно с противоточной схемой движения), в адиабатном аппарате с постоянным давлением.

Ректификация является массообменным (диффузионным) процессом, в котором можно получить низко – и высококипящие компоненты достаточно высокой степени чистоты. Для осуществления этого процесса необходимо организовать движение неравновесных пара и жидкости и обеспечить достаточную поверхность контакта между ними. При этом в паре, встречающемся со стекающей жидкостью, содержится больше высококипящего компонента, чем в равновесном паре. Стекающая в колонне жидкость называется флегмой, а отношение расходов жидкости и пара , проходящих через рассматриваемое поперечное сечение колонны, - флегмовым отношением:

 

(3.8)

 

Для осуществления процесса необходимы аппараты с развитой поверхностью контакта между фазами - ректификационные колонны. Конструкция контактного устройства может быть различной: известны ректификационные колонны тарельчатые, насадочные, с распылителями (полые), роторные и т.д. В низкотемпературной технике используют главным образом колонны первых двух типов.

Насадочные колонны заполняют насадкой разного вида, обеспечивающей непрерывное изменение состава потоков по высоте колонны. В тарельчатой колонне используют колпачковые, ситчатые и другие тарелки, обеспечивающие ступенчатое изменение составов потоков. Для реализации процесса массообмена между паром и жидкостью - в колонне необходимо подводить и отводить теплоту при разных температурах.

Смесь, подаваемую на разделение в колонну криогенной установки, обычно охлаждают до низких температур. Продукты разделения, отводимые из установки в газовой фазе, подогревают до температур, близких к температуре окружающей среды. Для охлаждения смеси и подогрева продуктов разделения используют теплообменные аппараты.

Для пояснения принципа работы колонны рассмотрим ее схему с ситчатым тарелками (рис.3.3). Колона состоит из куба 1 с испарителем, конденсатора 5, расположенного в верхней части колоны, корпуса 2, в котором помещены тарелки 8. На каждой тарелке находится жидкость, через которую барботирует пар. По переливным устройством (переливам) 9 жидкость стекает на расположенную ниже тарелку, снабженную перегородками 11 (входной и сливной пороги). Конструкции тарелок разнообразны.

Колонна однократной ректификации позволяет получить чистый кислород, а также азот с содержанием кислорода 7—10 %.

Разделяемая смесь вводится в середину колонны по трубе 3. В нижней части колонны, где находится жидкость с повышенным по отношению к исходной смеси содержанием легколетучего компонента (кубовая жидкость), расположен трубчатый испаритель.

За счет подвода теплоты в испаритель для получения пара из части жидкости, стекающей в куб, часть жидкости испаряется. Пар поднимается навстречу стекающей жидкости. Часть пара конденсируется в трубках конденсатора 5, и конденсат стекает вниз в качестве флегмы для обеспечения процесса массообмена. Таким образом, в колонне осуществляется непрерывное противоточное движение паров и жидкости.

Оставшийся пар в количестве отводится из колонны по трубе 4; он состоит преимущественно из низкокипящего компонента (продукт разделения можно отводить и в жидкой фазе). Температура конденсации паров в зоне конденсатора снижается за счет обогащения их азотом. В межтрубное пространство конденсатора по трубе 6 подается жидкий хладагент, который кипит за счет теплоты конденсации пара в трубах. Пар хладагента уходит из колонны по трубе 7.

Жидкость, стекая по колонне, обогащается высокипящим компонентом, и часть ее отводится из куба по трубе 10. В испарителе из кубовой жидкости в большей мере испаряется более легкокипящий компонент (азот), поэтому жидкость, остающаяся в испарителе, обогащается более тяжелокипящим компонентом (кислородом).

Жидкость, стекая по колонне, обогащается высокипящим компонентом, и часть ее отводится из куба по трубе 10. В испарителе из кубовой жидкости в большей мере испаряется более легкокипящий компонент (азот), поэтому жидкость, остающаяся в испарителе, обогащается более тяжелокипящим компонентом (кислородом).

На рис.3.3, б показана схема движения потоков пара и жидкости на n – й тарелке.

 

 

Рис.3.3. Ректификационная колона:

а – схема колонны; б – схема движения потоков пара и жидкости на n – й тарелке

 

Количество протекающей жидкости вследствие массообмена изменяется от до ; количество пара, барботирующего через жидкость, - от до . Молярные доли низкокипящего компонента в жидкости на n – й тарелки также изменяются от до , а в паре – от до .

 

Обычно исходная смесь вводится в среднюю часть колонны. Пар всегда горячее жидкости и является нагревателем по отношению к ней. При тепломассообмене между паром и жидкостью из пара в жидкость в большей мере переходит легколетучий компонент, а из жидкости в пар труднолетучий. В колонне двукратной ректификации, работающей по циклу Капицы в верхней колонне Р=0,1МПа, а в нижней Р=0,6МПа.

 

	Установка высокого Р	Установка низкого Р
Кубовая жидкость	36-37%O2	36-38%
Азотная флегма	1-5%O2	1-4%O2
Азот газообразный	0.8-0.6%	1-3%O2
O2 газообразный	99.5-99.9%	95-99.8%

 

 

§23. Регулировка производительности ВРУ.

Компенсация неравномерности потребления продуктов разделения воздуха.

 

В ВРУ осуществляются следующие процессы:

- сжатие; - расширение; - нагревание; - охлаждение;

- вымораживание; - сублимация;

- адсорбция; - десорбция; - конденсация;

- испарение; - кипение; - разделение;

Все эти процессы осуществляются в одном комплексе, связаны между собой цепочками связей. Наиболее эффективным является проектный режим, когда производится расчетное количество продукта, аппараты и машины работают в расчетном режиме. Это обеспечивает наибольшую работоспособность установки. Обычно работоспособность сохраняется при изменении расхода воздуха на 20-30% от номинала. Целесообразность регулирования производительности установки неоднозначна. С одной стороны при неравномерном потреблении продуктов снижаются потери продуктов. С другой стороны увеличение потерь экономии продукта, связано с переходными режимами и эксплуатации оборудования в нерасчетных условиях. Особенно негативно сказывается на производстве аргона. Особенно актуальна проблема регулирования потребление продуктов не металлургической промышленности, где потребление имеет цикличный характер. При этом необходимо иметь либо избыток мощностей для покрытия пиковых нагрузок, либо периодически подавлять избыток кислорода, который приходится выбрасывать в атмосферу. Одним из решений является перепуск кислорода из линии повышенной концентрации в линию с пониженной концентрацией. Доменное производство потребляет кислород, который разбавляется воздухом O2=29-33%. Наиболее целесообразно резервирование избытка кислорода. Резерв осуществляет под давлением при постоянной производительности ВРУ.

блок компрессоров

блок ресиверов

 

τ1 время зарядки реципиента,

τ2 время разрядки реципиента.

 

 

§24. Резервирование газообразного кислорода под давлением и дополнительно жидкого кислорода.

 

В отличие от предыдущих схем мы предлагаем покрывать пиковое потребление многократно превышающее нормальный режим работы.

резерв для хранения жидкого кислорода

газификатор

насос для жидкого кислорода

ожижитель азота, используется как резерв для покрытия пиков по холодопроизводительности.

 

§25. Схема весов.

 

Схема работает с постоянной производительностью по переработке воздуха, но с возможностью в широких пределах изменить производство кислорода.

Способ основан на попеременном накоплении кислорода и азота в специальных резервуарах. При уменьшении потребности в газообразном кислороде кислород отводят в жидком состоянии в резервуар. Для сохранения холодопроизводительности установки в верхнюю часть колонны вводят жидкий азот, увеличивая при этом долю детандерного потока на отбросном азоте. При увеличении потребности в кислороде его дополнительно из резервуара подают в конденсатор – испаритель. В этот момент увеличивается доля азота отводимого в жидком состоянии в резервуар и уменьшается доля детандерного потока.

Регулирующая характеристика ВРУ выглядит так:

 

подача жидкого азота

остановка насоса

подача азота в резервуар

по кислороду (рост производительности)

Трехкратное увеличение объемов производительности кислорода с 6000 до 20000м³/ч осуществляется приблизительно за 10 мин.

 

§26. Получение инертных газов из воздуха

 

Отечественные ВРУ имеют высокие технико-экономические показатели и постоянно совершенствуются. Разработанные в последние годы ВРУ нового поколения по основным технико-экономическим показателям находятся на уровне установок, выпускаемых ведущими криогенными фирмами мира. Тем не менее проблема сокращения затрат энергии в ВРУ и снижение себестоимости основных продуктов - сохраняет свое первостепенное значение.

Использование микропроцессорной техники для управления ВРУ дает существенную экономию электроэнергии, предотвращая неоправданные выбросы произведенных продуктов в атмосферу при переменном графике их потребления.

Существенное снижение материалоемкости и экономию коррозийно-стойкой стали обеспечивает применение эффективных теплообменников новых типов, конденсаторов-испарителей и внедрение новых материалов. В связи с этим на современном уровне развития криогенной техники и техники вообще проблему снижения затрат на производство продуктов разделения воздуха следует рассматривать как комплексную межотраслевую проблему. Это подтверждает отечественный опыт и опыт крупнейших зарубежных фирм, выпускающих ВРУ: "Air Liquid" (Франция), PRAXAIR (США), "Linde" (США, Германия), "Air products" и "Petrocarbon" (США, Англия), "British Oxygen" (Англия), "Kobe Steel" (Япония), "Rivoira" (Италия) и др.

 

Важнейшим фактором, определяющим стоимость кислорода и азота, как основных продуктов разделения, является комплексное разделение воздуха с извлечением возможно большего количества продуктов (Аг, Кг, Хе, Ne, He), возможно большей степени чистоты. В противном случае усложнение ВРУ будет неоправданным и приведет к удорожанию основного продукта.

 

При разделении воздуха приходится учитывать наличие в нем инертных газов и в первую очередь аргона. Присутствие аргона делает невозможным одновременное получение из колонны чистых кислорода и азота: если весь аргон соберется в продукционном кислороде, то объемная доля О₂ в продукте не будет превышать 95 %; если весь аргон перейдет в азот, то доля азота в продукте составит не более 98,7 %. В связи с этим для получения чистых продуктов аргонная фракция должна быть выведена из верхней колонны.

Инертные газы, содержащиеся в воздухе, получают в крупных ВРУ в виде побочных продуктов разделения газовых смесей, обогащенных инертными газами, такими как: Хе, Кг, Аг, Nе и Не. Из них затем получают чистые инертные газы.

 

Эти обогащенные смеси называют “ первичным концентратом ” или “сырым“ газом. Например, на крупнейшей установке Кт-70 можно получить 0,26 м³/ч криптоноксенонового концентрата [в пересчете на 100% (Кг + Хе)] и 3,82 м³/ч неоногелиевой смеси [в пересчете на 100 % (Ne + Не)].

На рис.5.2 приведена упрощенная принципиальная схема узла ректификации с указанием мест отбора первичных продуктов разделения.

 

 

 

Рис. 5.2. Упрощенная схема узла ректификации с отбором смесей, обогащенных инертными газами

 

Неон и гелий (как компоненты с самой низкой температурой конденсации) ни в одном сечении колонны конденсироваться не могут (возможно небольшое растворение этих компонентов в жидком азоте) и накапливаются в паровой смеси в верхнем сечении конденсатора нижней колонны 2 при давлении около 0,56 МПа.

Эта смесь Г, содержащая N₂, Ne и Не, отводится в дефлегматор 5, где охлаждается жидким азотом D_a с температурой около 80 К. При этом часть азота из смеси Г конденсируется, а общее содержание Ne и Не в остаточном газе увеличивается до 50 %.

Если неоногелиевая смесь не является продуктом разделения, то она будет накапливаться в конденсаторе и вызовет повышение давления в нижней колонне. В этом случае эту газовую смесь необходимо периодически удалять в атмосферу для обеспечения нормального режима работы установки.

Криптон и ксенон, имеющие наиболее высокую температуру конденсации, накапливаются в кислороде (их содержание в кислороде примерно в 5 раз больше, чем в воздухе). Этот кислород из колонны 7 отводится в колонну 4 в виде жидкости П или пара (тогда колонну 4 выполняют двухсекционной). Из нижней части колонны 4 отводится в испаритель (на рисунке не показан) обогащенная жидкость, из которой получают первичный криптоновый концентрат, содержащий 0,1—0,2 % (Кг + Хе). Кислород из испарителя возвращается в колонну 4.

Аргон накапливается в средней части колонны 7, так как его температура кипения лежит между температурами кипения О₂ и N₂. Свойства тройной системы О₂—Аг—N₂ таковы, что в результате процессов, происходящих в колонне 7, содержание Аг в смеси на некоторых тарелках значительно больше содержания его в воздухе.

В установках без получения аргона как продукта при одновременном получении технического кислорода и чистого газообразного азота из верхней колонны следует отводить так называемую аргонную фракцию в виде пара. Отвод аргонной фракции (10 — 20 % от расхода перерабатываемого воздуха) обеспечивает возможность получения чистого кислорода и азота. Распределение аргона в верхней колонне зависит от числа тарелок, флегмового отношения в секциях, числа вводов и выводов потоков и расположения их по высоте колонны, а также от степени охлаждения флегмы. В каждой конкретной установке распределение аргона в верхней колонне имеет свои особенности

Современный способ получения аргона, который начал внедряться в промышленность в середине 90-х годов, предполагает осуществление всех его стадий непосредственно ректификацией в трех колоннах ВРУ (см. рис. 5.3):

в верхней — получение аргонной фракции (до 10 % Аг, около 90 % О₂, 0,02 — 0,05 % N₂),

в колонне технического аргона — очистка аргона от кислорода,

в колонне чистого аргона — очистка аргона от азота.

Степень очистки от кислорода и азота должна соответствовать требованиям ГОСТ 10157-79 на продукционный аргон или требованиям потребителей, которые в некоторых случаях могут превышать требования стандарта.

 

 

 

Рис. 5.3. Принципиальная технологическая схема узла получения аргона:

1 — нижняя колонна; 2 — верхняя колонна; 3 — основные конденсаторы; 4 — колонна сырого аргона; 5 — конденсатор сырого аргона; 6 — колонна чистого аргона; 7 — накопительная емкость; 8, 9 — теплообменники; 10 — конденсатор технического аргона

 

В большинстве эксплуатирующихся ВРУ продукционный аргон получают по комбинированной технологии в четыре стадии:

первая — получение аргонной фракции ректификацией в нижней секции верхней колонны;

вторая — предварительная очистка аргонной фракции от кислорода ректификацией в колонне сырого аргона с получением сырого аргона (95-97 % Аг, 2-3 % О₂, 1-2 % N₂);

третья — окончательная очистка сырого аргона от кислорода методом каталитического гидрирования при высоких температурах в специализированной установке типа ХАРТ с получением технического аргона (0,0001-0,0005 % О₂, 2-3 % N₂, 1,0-1,5 % Н₂, остальное — аргон);

четвертая — очистка технического аргона от азота и водорода низкотемпературной ректификацией в колонне чистого аргона с получением продукционного аргона (0,0001—0,0005 % О2, 0,0001— 0,0005 % N2, остальное — аргон).

 

На рис. 5.3 /5/ приведена схема части узла ректификации ВРУ, предназначенной для осуществления первой, второй и четвертой стадий получения аргона, на рис. 5.4 — схема установки типа ХАРТ, в которой осуществляется третья стадия.

 

Удаление кислорода из сырого аргона в установке ХАРТ происходит в процессе каталического гидрирования — реакции соединения имеющегося в сыром аргоне кислорода с подаваемым в установку водородом. Реакция протекает при высоких температурах (»700 К) на платиновом или палладиевом катализаторе.

Продуктом реакции является вода в парообразном состоянии, которая удаляется конденсацией при охлаждении и окончательно — осушкой на цеолите NaX.

Давление, необходимое для осуществления всех тепло- и массообменных процессов, преодоления гидравлических сопротивлений на всех четырех стадиях (0,4...0,6 МПа), обеспечивается компрессором, установленным на потоке газообразного сырого аргона (сплошные линии на рис. 5.4), или путем испарения жидкого сырого аргона под давлением столба жидкости в ВРУ и ввода пара в схему(штриховые линии).

Рис.5.4. Принципиальная технологическая схема установки типа ХАРТ:

1 — компрессоры; 2 — газосборники; 3 — реактор; 4 — охладитель; 5 — холодильники; 6 — теплообменник; 7 — блок осушки; 8 — фильтр-9 — электронагреватель; 10 — влагоотделитель

Очистка аргона от кислорода методом каталитического гидрирования, осуществляемая при высоких температурах, методически находится в противоречии с основной низкотемпературной технологией разделения воздуха. Кроме того, необходимо организовывать доставку водорода и обеспечивать специфические требования к установке ХАРТ по взрыво- и пожаробезопасти.

В связи с этим актуально создание альтернативных низкотемпературных методов очистки аргона от кислорода. Ранее упоминался ректификационный метод, реализация которого стала возможной благодаря разработке ректификационных колонн с регулярной насадкой, имеющих относительное гидравлическое сопротивление (на высоту единицы переноса массы) в 5 — 7 раз меньше, чем аналогичные по разделительной способности колонны тарельчатого типа. В результате снижения гидравлического сопротивления исходное располагаемое давление аргонной фракции (0,13 — 0.1 МПа) стало достаточным для организации всего процесса ректификационной очистки аргона от кислорода в одной ректификационной колонне, при этом исключается высокотемпературная стадия.

Следует отметить, что возможно применение регулярной насадки и для основных ректификационных колонн (нижней и верхней), что позволит снизить давление сжатия воздуха в компрессорах для ВРУ низкого давления с 0,65...0,67 до 0,58...0,60 МПа и уменьшить удельный расход электроэнергии на 5 — 7 %.

Другим методом низкотемпературной очистки аргона от кислорода - является адсорбционный, разработанный проф. Г.А. Головко с сотрудниками/17/, (рис. 5.5). Сырой аргон из конденсатора подается под давлением около 0,2 МПа в среднюю часть колонны 1, в которой из смеси O₂-Ar-N₂ выделяется азот и другие легколетучие примеси (отдувочный газ). В нижней части колонны концентрируется аргонокислородная смесь, которая в газообразном виде отбирается из колонны и направляется в трубное пространство одного из переключающихся адсорберов 2. При прохождении через слой синтетического цеолита типа NaA из смеси практически полностью адсорбируется кислород (остаточное содержание 0,0005 % и менее).

 

 

 

Рис.5.5. Принципиальная технологическая схема узла очистки аргона от кислорода адсорбционным методом

Процесс адсорбции осуществляется при температуре 90—100 K, которая обеспечивается кипением в межтрубном пространстве адсорбера жидкого кислорода. При испарении кислорода расходуется холодопроизводительность, необходимая для компенсации теплопритоков к адсорберам из окружающей среды и выделяющейся теплоты при адсорбции примесей. Очищенный от кислорода газообразный аргон конденсируется в конденсаторе 3 за счет холода, полученного при испарении кубовой жидкости, и в жидком виде подается потребителю или в насосом высокого давления, через газификатор, закачивается в баллоны. В схеме предусмотрено три адсорбера 2, которые периодически (через 24 — 40 ч) переключаются.

В каждый момент времени один из адсорберов участвует в процессе адсорбции, другой — регенерации, третий — охлаждения. Регенерация адсорбента, после слива жидкого кислорода, осуществляется азотом, который подогревается в электронагревателе 4 и пропускается через межтрубное пространство.

Удаление паров и десорбирующихся газов из слоя цеолита осуществляется в процессе вакуумирования (до 0,5 Пa и менее) трубного пространства с помощью вакуумного насоса 5. Охлаждение адсорбера осуществляется парами кипящего кислорода, отбираемыми из работающего адсорбера, окончательное охлаждение — жидким кислородом.

Получение чистых криптона и ксенона — сложный технологический процесс, протекающий в три стадии. Первая из них — получение первичного криптоноксенонового концентрата (объемная доля криптона и ксенона до 0,5 %) осуществляется в ВРУ (рис. 5.6).

Две другие — получение криптоноксеноновой смеси (с содержанием криптона и ксенона до 19.7 %) и разделение смеси на продукционные криптон и ксенон — протекают в специальных установках.

 

 

Присутствие аргона делает невозможным получение одновременно кислорода и азота. Если весь аргон соберется в продукции кислорода, то объемная доля кислорода не будет превышать 95%. Если весь аргон перейдет в азот, то доля азота в продукте не может превысить 98,7%. Поэтому аргоные фракции необходимо отводить из верхней колонны. Кроме этого на крупных ВРУ получают обогащенные газовые смеси, содержащие Xe, Kr, Ne, He. Обогащенные смеси называют первичным концентратом. Так например, в установке КТ – 70 получают Kr – Xe концентрат в количестве 0,26м³/ч в пересчете на 100%.

 

 

Упрощенную схему узла ректификации с отбором смеси обогащенными инертными газами Ne+He – это компоненты с самой низкой температурной компенсацией, они не выпадают ни в одном сечении колонны, накапливаясь в паровой смеси в верхнем сечении конденсатора колонны 1. Смесь, содержащая азот, гелий, неон отводится в дефлегментатор 2, охлажденный жидким азотом с температурой 80К. Часть азота конденсируется и выводится в виде жидкого азота, содержание гелия и неона возрастает до 50%. Если смесь не отводится, то давление в конденсаторе будет расти, если смесь не нужна ее выбрасывают в атмосферу. Криптон и ксенон имеют более высокую температуру конденсации и накапливаются в кислороде. Этот кислород в виде жидкости отводится в 3. В некоторых случаях при газообразовании кислорода колонну 3 делают двухсекционной. Из нижней части колонны 3 отводят Kr – Xe конденсат. Из колонны 3 газообразный кислород возвращают в верхнюю колонну 4. Температура кипения аргона находится между кислородом и азотом, на некоторых тарелках колонны 4, содержание аргона может достигнуть 12-18%.

Аргонные фракции выводят из сечений, которые находятся ниже сечения с максимальной концентрацией аргона. Это позволяет получить аргонные фракции с меньшим содержанием азота. Азотная флегма получается из пара, который передает теплоту конденсации кубовой жидкости R, которая кипит в межтрубном пространстве конденсатора и вводится в колонну 4. После ряда технологических операций очистка азота от кислорода осуществляется при высоких температурах в установках типа ХАРТ методом каталитического гидрирования.

 

 

§27. АБСОРБЦИОННЫЕ ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРЫ

 

Главное отличие абсорбционных ТТ от парожидкостных заключается в возможности использования не электрической, а тепловой энергии.

Принцип работы – последовательное осуществление термохимических реакций смешения (сорбции) и разделения (десорбции) двух или нескольких рабочих компонентов:

компонент – легкокипящая фракция (рабочий агент);

компонент – более тяжелая фракция (абсорбент).

Используются только такие рабочие агенты, к которым подобраны свои абсорбенты.

Термохимический компрессор (ТХК) состоит из абсорбера (в нем осуществляется процесс смешения) и генератора (процесс разделения).

Схемы работы:

повысительная;

расщипительная.

В первом случае трансформация тепла идет от среды с температурой ТН до температуры ТС. Для этого используется внешний источник, температура которого равна ТВ.

Во второй схеме к установке подводится рабочий поток теплоносителя с температурой ТС, который разделяется на два потока: один поток повышает свою температуру до ТВ, а второй – понижает до ТН.

Применяемые хладагенты:

 

N	Рабочий агент	Абсорбент	Область применения
	Аммиак	Вода	ХЛУ, ТНУ
	Вода	LiBr	ХЛУ
	Вода	NaOH, KOH, CaCl2	ТНУ

 

Главное требование при подборе рабочих компонентов: максимальная разность температур нормального кипения сорбента и рабочего агента для более легкого разделения смеси.

DТ = ТНК - ТНК

 

 

§29. СХЕМА ИДЕАЛЬНОГО АБСОРБЦИОННОГО

ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРА (ХЛУ)

 

 

Г – генератор;

А – абсорбер;

Н – насос для раствора;

РТ – регенеративный теплообменник;

Д – детандер;

А – абсорбент;

Р.А – рабочий агент.

В идеальной схеме приводом насоса служат две турбины (детандеры).

В абсорбер А идет два потока: абсорбент из генератора (через РТ и Д1) и рабочий агент из испарителя И. В результате смешения – экзотермическая реакция, тепло которой отводится к источнику с температурой ТС (обычно окружающая среда). Смесь перекачивается насосом Н через РТ в генератор для разделения (выпаривания). Для этого в Г подводится внешнее тепло QB при температуре ТВ > ТС. В результате разделения рабочий агент в виде пара идет в конденсатор, в котором происходит отвод тепла QK к источнику ТС, а затем через Д2 идет в испаритель. В испарителе тепло QH отводится от НИТ к рабочему агенту при температуре ТН.

Тепловой баланс:

 

QH + QB = QA + QK (1)

 

Если потерь нет, то эксергетический баланс:

EH + EB = EA + EK (2)

QH tH + QB tB = (QH + QB) tC, где t i – коэффициент работоспособности. (3)

 

Удельные затраты энергии на производство холода:

(4)

 

 

§30. СХЕМА ИДЕАЛЬНОЙ АБСОРБЦИОННОЙ ТЕПЛОНАСОСНОЙ УСТАНОВКИ (РАСЩЕПИТЕЛЬНАЯ СХЕМА)

Г – генератор;

РТ – регенеративный теплообменник.

Привод насоса – турбина (схема идеальная).

В абсорбер подводится водяной пар средних параметров PC, TC и абсорбент из испарителя И. В результате термохимической реакции образуется смесь с повышенной температурой.

Смесь поступает в генератор, где тепло смеси через поверхность нагрева отдается воде, в результате чего образуется пар с повышенной температурой

TB > TC > TH, который поступает к потребителю.

Отработанная смесь через Д и РТ направляется в испаритель для разделения. Отделение рабочего агента от абсорбента осуществляется за счет тепла потока пара средних параметров.

Тепловой баланс:

QA + QИ = QB + QK

 

§31. СХЕМА РЕАЛЬНОЙ ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ АБСОРБЦИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

 

Основные отличия идеальной схемы от реальной:

детандеры заменены регулирующими вентилями;

для повышения эффективности разделения смеси на исходные компоненты в схему включены процесс ректификации и дефлегматор;

все процессы теплообмена протекают при конечных разностях температур, отличных от нуля;

для снижения потерь от дросселирования перед регулирующим вентилем устанавливают ОК или РТ.

 

Схема реальной одноступенчатой абсорбционной ХЛУ:

 

РК – ректификационная колонка;

Г – генератор;

Р – линейный ресивер;

Дф – дефлектор.

Принцип работы: в абсорбере А смешиваются рабочий агент и абсорбент. В результате смешения выделяется тепло, которое отводится в окружающую среду. Образовавшаяся смесь насосом Н через РТ1 направляется в верхнюю часть РК. Далее она самотеком стекает через насадку или тарелки. Навстречу ей из Г выходит пар рабочего агента с примесью абсорбента. В результате тепломассообмена между паровым и жидким потоками концентрация легкокипящего компонента (рабочий агент) в паровом потоке возрастает, а поток смеси за счет нагрева снижает концентрацию легкокипящего компонента. На выходе из РК концентрация рабочего агента составляет 85-90%. Для дальнейшей очистки пара рабочего агента в верхней части устанавливается дополнительный теплообменник – дефлектор. В дефлекторе циркулирует охлаждающая вода. За счет частичной конденсации рабочего агента из него выделяется флегма (остатки абсорбента), которая стекает в РК и далее в Г. На выходе из дефлектора концентрация рабочего агента составляет 98%.

 

§32. БРОМИСТО-ЛИТИЕВАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

 

В этих установках в качестве рабочего агента используется вода, а в качестве абсорбента – LiBr. Установки используются для получения холодного воздуха в системах СКВ с температурой 8-10 0С. Воздух охлаждается холодной водой, получаемой в испарителе абсорбционной установки (нижний корпус). ХЛУ состоит из двух корпусов. В верхнем цилиндрическом корпусе расположен генератор и конденсатор. В нижнем корпусе – испаритель и абсорбер.

В нижнем корпусе (И + А) поддерживается низкое давление в соответствии с заданной температурой охлаждающей воды tO. Это разряжение, соответствующее 1,2 - 1,4 кПа, создается за счет сорбции бромистым литием водяных паров, образующихся при поступлении от потребителя теплой воды с температурой tB > tO. Смешение абсорбента и рабочего агента происходит в абсорбере, где слабый раствор, выходящий из Г, через РТ подается на распределительную гребенку абсорбера. Образовавшийся крепкий раствор из абсорбера насосом Н перекачивается через РТ в генератор для последующего его разделения. Выпаривание воды осуществляется за счет тепла продуктов сгорания или водяного пара, проходящих по жаровым трубам. Пар конденсируется в К, а затем поступает в испаритель.

Для увеличения плотности орошения трубных пучков абсорбера и генератора в схеме присутствует отвод крепкого раствора через вентиль РВ3, а в генераторе с помощью РН к крепкому раствору подмешивается слабый.

 

 

Схема установки:

ВН – водяной насос;

РН – рециркуляционный насос;

Н – насос для крепкого раствора;

РГ – распределительная гребенка.

 

§33. АБСОРБЦИОННАЯ УСТАНОВКА ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

 

В тех случаях, когда нет необходимости непрерывной выработки холода, используют схемы периодической выработки. В этом случае функции генератора совмещены с функциями абсорбера, а функции конденсатора – с функциями испарителя.

Весь цикл работы делится на два этапа:

зарядка установки;

рабочий период.

Зарядка схемы идет 1…3 часа в сутки, а работа – 21…23 часа. Установка полностью автономная.

Схема установки:

Р – линейный ресивер;

Дф – дефлегматор.

1. Зарядка.

Водоаммиачная смесь находится в генераторе. Вентиль I – открыт, а вентиль II – закрыт. К установке подводится внешний источник тепла. Пары аммиака, отделяясь и очищаясь в дефлегматоре, поступают в конденсатор, где, охлаждаясь под воздействием окружающей среды, сжижаются и собираются в ресивере. Процесс зарядки заканчивается фиксацией разделения водоаммиачного раствора. В ресивере – аммиак, в генераторе – вода. При этом давление во всех элементах схемы одинаково. Перед рабочим периодом оба вентиля закрыты, источник тепла отключается и от генератора отводится тепло QA в окружающую среду. При охлаждении давление в абсорбере понижается относительно ресивера и конденсатора.

2. Рабочий период.

Рабочий период начинается с открытия венти-ля II. При этом давление передается из абсорбера в испаритель и при достижении им давления насыщения в испарителе жидкий аммиак начинает кипеть. Пары проходят через вентиль II, и происходит смешивание воды и аммиака.

 

 

1 – абсорбер

NH3OH из 1 насосом 2 подводится к ректификатору 3, к генератору.

Крепкий раствор = рабочий агент + абсорбент.

В т.3 навстречу пару двигается пар.

Концентрация NH3 в паре увеличивается.

В генераторе 4 к раствору подводится теплота.

Раствор из крепкого превращается в слабый и стекает в абсорбер 1

Раствор в генераторе кипит.

Из т.3 пар поступает в дефлегматор 5, где охлаждается.

Выделяющаяся флегма течет навстречу пару.

После чего пар поступает в конденсатор 6.

Из 6 жидкость поступает в ресивер 7 (регулирование работы установки в переменных режимах), далее поступает в охладитель 8 и через дроссельный вентиль 9 в испаритель 10.

Пары NH3 поступают в абсорбер 1, где сжижаются со слабым раствором.

Процесс абсорбции сокращает уменьшение давления и для перехода в крепкий раствор из абсорбера отводит тепло.

Генератор, колонна, дефлегматор, конденсатор, охлаждение находится под высоким давлением.