Выездной аргон

Содержание аргона в атмосферном воздухе настолько значимо, что газ добывается в как побочный продукт при извлечении из воздуха азота и кислорода путем его ректификации. На рисунке изображена схема подобного ректификационного аппарата.

По летучести аргон промежуточен между основными составными частями воздуха - кислородом и азотом, что объясняет его наличие как в колонне высокого давления, так и низкого.

При увеличении количества тарелок в ректификационной колонне низкого давления вырастает концентрация аргона в ее верхней части, что объясняется понижением концентрации кислорода в дистилляте.

Производится аргон на подобной установке описанным ниже способом:

• воздух подвергается очистке и сжижается посредством сжатия;
• сжиженный воздух ректифицируется для разделения на составные части;
• смесь аргона с кислородом и азотом подвергается очистке.

В ректификационной колонне жидкий воздух вскипает, и при конденсации его паров одновременно отделяется азот (в верхней части колонны) и кислород (в нижней части).

Основное количество жидкого аргона собирается в средней части колонны, откуда поступает в особую аргонную колонну. В этой колонне с первоначальным содержанием аргона 8-12%, после ректификации содержание повышается до 85-95%. Этот сырой аргон подвергается дополнительной очистке с целью удаления следов азота и кислорода и получения чистого аргона.

Ниже отображена схема подключения аргонной колонны к установке двойной ректификации воздуха.

Один из методов получения чистого аргона заключается в каталитическом окислении чистого электролитического водорода при температуре 400-500 С. Полученный посредством окисления водяной пар конденсируется в холодильном агрегате и удаляется во влагоотделителе, а образующийся газ осушается.

Образующаяся смесь аргона с азотом еще раз ректифицируется. Смесь подается в ректификационную колонну с охлаждением до температуры сжижения жидким азотом. Чистый аргон концентрируется в нижней секции колонны, а азот выбрасывается в атмосферу в ее верхней секции.

Возможно и получение аргона более дешевым способом, при производстве синтетического аммиака. В этом случае аргон извлекается из продувочного газа, содержащего 10-19% аргона. Качество получаемого аргона, в любом случае, зависит от технологии его очистки, и от методов оценки содержания в нем посторонних примесей кислорода, азота, водорода и водяных паров.