3 / 10
Промышленные установки для разделения смесей при температурах 68…78 K
…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 8·2017 3
Рис. 1.
Упрощенная схема вымораживателя ксенона и изменение параметров пото-
ка в аппарате при давлении смеси
Р
А
= Р
В
= Р
С
= const; концентрации
у
А
= у
B
> у
C
(
у
А
=
у
B
= 1 %,
у
C
= 0,00136 %); температуре
Т
А
> Т
В
> Т
С
:
1
— теплообменник;
2
— канал вымораживателя;
3
— охлаждающая рубашка;
4
— слой
твердого вещества на стенках канала, точки состояния потока:
А
— начальная,
В
— насыще-
ния и перехода в твердое состояние,
С
— равновесное (конечная точка вымораживания);
2
N
L
и
2
N
V
— жидкий и газообразный азот соответственно
В случае извлечения высококипящего целевого продукта из мно-
гокомпонентной смеси возникает вероятность наступления условий
фазового перехода для иных (побочных) компонентов [5]. В целях
предотвращения нежелательной конденсации или вымораживания
таких продуктов следует повысить температуру охлаждения и/или
снизить до определенного уровня давление смеси. Такие вынужден-
ные меры обычно сопровождаются увеличением потерь высококи-
пящего целевого продукта, например криптона или ксенона. Для
принятого типа хладагента и при заданном наборе компонентов сме-
си имеются две «степени свободы»: давление в охлаждающей ванне
T
N
= f
(
P
N
) и давление смеси
Р
С
. Возможные их сочетания дают четы-
ре варианта основных режимов (табл. 1) работы вымораживателя,
обоснованные значениями этих параметров.