Газов разделение

ГАЗОВ РАЗДЕЛЕНИЕ, технологические процессы разделения газовых смесей на индивидуальные компоненты или фракции либо на индивидуальные компоненты и фракции одновременно. Для газов разделения используют ректификацию, адсорбцию, абсорбцию, фракционную конденсацию, диффузию и другие массообменные процессы. Обычно газов разделению предшествует очистка газовых смесей от примесей, препятствующих реализации массообменного процесса, вызывающих коррозию оборудования, образующих взрыво- и пожароопасные соединения и пр. Промышленные установки газов разделения - сложные технические устройства, включающие компрессоры, теплообменники, разделительные аппараты (например, ректификационные колонны, адсорберы, абсорберы, дефлегматоры), конденсаторы и другое оборудование.

Процессы газов разделения могут протекать при различных температурах, давлении, соотношении потоков пара и жидкости. Так, температура в разделительных аппаратах может быть выше температуры окружающей среды, равна ей или ниже и зависит от температуры конденсации газовой смеси и её компонентов, движущей силы массообмена и ряда других факторов. Давление в разделительных аппаратах определяется принятой технологией (например, в ректификационных колоннах давление может быть выше атмосферного или, при разделении смеси в вакууме, ниже атмосферного, что увеличивает движущую силу процесса массообмена; в адсорберах - чем выше давление и ниже температура адсорбции, тем выше активность адсорбента). Для получения низких температур в установках газов разделения используют холодильные и криогенные циклы (например, при разделении углеводородных газов применяют холодильные циклы, при разделении воздуха, продувочных газов синтеза аммиака - криогенные).

К новым направлениям в технологии газов разделения относятся мембранные процессы разделения с помощью плоских полимерных мембран толщиной в несколько мкм или полых волокон диаметром 0,6-0,8 мм (например, для выделения водорода из газовых смесей, азота и кислорода из воздуха) и адсорбция на короткоцикловых установках с использованием синтетических цеолитов и активированных углей (для извлечения водорода, азота, кислорода или других компонентов из газовых смесей). Смотри также Воздуха разделение.

Лит.: Клименко А. П. Разделение природных углеводородных газов. М., 1964; Николаев Н. И. Диффузия в мембранах. М., 1980: Акулов Л. А. Установки для разделения газовых смесей. Л., 1983; Архаров А. М., Марфенина И. В., Микулин Е. И. Криогенные системы. М., 1999. Т. 2.