Выбор рабочих параметров установки

В установках для получения жидкого О_{2 концентрация азотной флегмы хА принимается равной или приблизительно равной концентрации уА отходящего из верхней колонны газообразного азота.}

При концентрации кислорода 99,2 моль О₂/моль (по условию), концентрация азота в уходящем азоте составляет 4 моль О₂/моль. у_А= х_А=0,973 моль N₂/моль[9].

Концентрация кубовой жидкости (при вводе в колонну смеси дросселируемого и расширенного в детандере воздуха, если установка работает по циклу высокого давления) х_R = 0,32−0,34 моль О₂/моль. х_R=0,33 моль O₂/моль[9].

При расчёте процесса разделения воздуха в колонне двукратной ректификации давление в верхней колонне принимается исходя из гидравлических сопротивлений коммуникаций и аппаратов, стоящих на пути продуктов разделения. Обычно сопротивление этих линий составляет 0,03…0,04 МПа. Тогда давление в низу верхней колонны будет:

р_в.к = 0,13…0,14 МПа.

Принимается р_в.к = 0,14 МПа.

Для получения среднего давления, при котором кипит жидкий кислород в межтрубном пространстве конденсатора, необходимо учесть давление гидростатического столба жидкости р_ср.к.

где.

H-высота гидростатического столба жидкости в конденсаторе, принимается равной 0,4…0,8 м. Принимается H=0,4 м.

с₀₂ — плотность жидкого кислорода при его состоянии в конденсаторе-испарителе. Принимаем с₀₂ = 1120,278 кг/м³.

МПа По концентрации кислорода и среднему давлению в колонне определяется средняя температура кипения кислорода .

К [2].

Принимая средний температурный напор в конденсаторе-испарителе равным = 3…4 К, определяется температура конденсации паров азота:

К.

По температуре конденсации азота определяется давление в нижней колонне.

МПа [2].

Таблица 1.