автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Технико-экономическое исследование процессов получения особо чистых продуктов на установках разделения воздуха

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЩЕМЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, СВЯЗАННЫЕ С ПОЛУЧЕНИЕМ ОСОБО ЧИСТЫХ ПРОДУКТОВ

1.1. Классификация веществ по степени их чистоты.

Особо чистые продукты.

1.2. Методы получения особо чистых продуктов

1.3. Основные ограничения на пути глубокой очистки веществ. Принцип недостижимости абсолютной чистоты.

1.4. КПД процессов глубокой очистки веществ

Глава 2. СПЕЦИФИКА ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ ОСОБО ЧИСТЫХ ПРОДУКТОВ НА УСТАНОВКАХ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА

2.1. Обзор схемных решений при получении особо чистых продуктов на установках разделения воздуха

2.2. Анализ существующих методов расчета затрат на получение продуктов разделения воздуха и возможности их применения для особо чистых продуктов

Глава 3. РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ЗАТРАТ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ОСОБО ЧИСТЫХ ПРОДУКТОВ НА УСТАНОВКАХ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА

3.1. Определение затрат энергии в блоке получения особо чистых продуктов

3.2. Расчет приведенной эксергии особо чистого продукта при его получении на установке разделения воздуха.

3. 3. Оценка диапазона предельных возможностей действующих установок разделения воздуха при дополнительном получении на них особо чистых продуктов

Глава 4. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ В БЛОКЕ ПОЛУЧЕНИЯ ОСОБО ЧИСТЫХ ПРОДУКТОВ

4.1. Основные положения методики эксергетического анализа узла разделения блока получения особо чистых продуктов

4.2. Результаты расчетов.

Глава 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БЛОКА ПОЛУЧЕНИЯ ОСОБО ЧИСТЫХ ПРОДУКТОВ

5.1. Методика технико-экономического анализа блока получения особо чистых продуктов на стадии предварительного проектирования

5.1.1. Расчет массы конденсатора (испарителя)

5.1.2. Расчет массы ректификационной колонны

5.1.3. Определение стоимостных показателей аппаратов

5.2. Результаты технико-экономического анализа создания блоков получения особо чистых азота, аргона и кислорода.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

- расход 1-потока, нм3/ч Соцп - расход особо чистого продукта, нм3/ч е1 - эксергия 1-продукта, кВт-ч/нм3 ет - эксергия продукта технической концентрации , кВт•ч/нм еочп " эксергия особо чистого продукта, кВт-ч/нм3 Ое,Пр - приведенная эксергетическая производительность установки разделения воздуха, кВт Ое - эксергетическая производительность установки разделения воздуха, кВт 1щ1п " минимальная работа разделения смеси, кВт-ч/нм3 Тос - температура окружающей среды, К И - универсальная газовая постоянная, Дж/м3•К П°еко - эксергетический КПД процессов, связанных с получением флегмы для блока особо чистых продуктов Пб;4 п - эксергетический КПД блока получения особо чистых продуктов

Чк(и) ~ удельный тепловой поток в конденсаторе (испарителе), кВт-ч/нм

0к(И) - тепловой поток в конденсаторе (испарителе), кВт

Иф - флегмовое число

Кфтт ~ минимальное флегмовое число г*\ - теплота конденсации (испарения) флегмообразующего

К( ы)

1 -потока, кДж/м3 г*" - теплота конденсации (испарения) особо чистого продукта, кДж/м

Чиз " удельный теплоприток через изоляцию, Вт-ч/м п, - число теоретических тарелок, шт пр - число действительных тарелок, шт

2очп " коэффициент приведения особо чистого продукта

- расход флегмообразующего I-потока, м3/ч

Тк(и) - температурный уровень конденсатора (испарителя), К Ед^ - эксергетическая нагрузка конденсатора (испарителя), кВт дМ - затраты энергии на дополнительную очистку продукта, кВт епр1 - приведенная эксергия 1-продукта, кВт-ч/нм

- концентрация 1-компонента в смеси т\т - изотермический КПД компрессора д1Ш) - температурный напор в конденсаторе (испарителе), К рг - относительная величина флегмового орошения в

- концентрация 1-компонента в воздухе дрт - гидравлическое сопротивление ректификационной тарелки (или эквивалентного ей количества насадки), Па э - удельные затраты энергии в ректификационной колонне, кВт-ч/нм

Ээиш ~ удельные затраты энергии в блоке получения особо чистых продуктов, кВт-ч/нм3 Зп р - приведенные затраты, дол/год К - капитальные затраты, дол Б - эксплуатационные затраты, дол/год Ен - нормативный коэффициент окупаемости капитальных вложений, 1/год Сзн - тариф на электроэнергию, дол/кВт-ч

- длительность рабочей компании в году, ч

КаГи - капитальные затраты на создание о-аппарата, дол

ЭМа1и - стоимость материалов на изготовление -аппарата, дол

ТРап - трудоемкость изготовления з-аппарата, дол/кг С1 - стоимость изготовления 1-детали аппарата, дол М1 - расход материалов на изготовление 1-детали в аппарате, кг

МА1 - масса 1-детали в аппарате, кг

В1 - коэффициент использования материалов в [-детали аппарата

Рк(и) ~ площадь теплообменной поверхности конденсатора (испарителя), м йк(и) ~ удельная масса теплообменной поверхности конденсатора (испарителя), кг/м2 МК(И) - масса конденсатора (испарителя), кг

- диаметр контактного устройства, м со" - средняя скорость пара по колонне, м/с р" - плотность пара, кг/м р' - плотность жидкости, кг/м

С - расход пара, м /с - расход жидкости, м3/с Нрк - высота ректификационной колонны, м дЬ " расстояние между теоретическими тарелками (или высота, эквивалентная теоретической тарелке, для насадки), м

Мк - масса корпуса ректификационной колонны, кг М, - суммарная масса ректификационных тарелок, кг Мн - суммарная масса насадки, кг % - масса одной ректификационной тарелки, кг р„ - удельная масса насадки, кг/м

В настоящее время в современной химической технологии очень четко определилось направление, связанное с получением особо чистых неорганических веществ, то есть веществ с остаточной концентрацией примесей не более 10~4%, без которых немыслимо сейчас развитие базовых отраслей техники.

Интерес к веществам высокой чистоты возник уже с момента зарождения химии и ряда областей физики как экспериментальных наук [1]. Многие фундаментальные законы и открытия в этих науках были бы невозможны, если бы исследователи не располагали веществами необходимой степени чистоты. Однако наиболее мощный императив к высокочистым веществам появился в середине 20 века. Он был обусловлен практическими задачами, возникшими в связи с развитием ядерной технологии и энергетики, электроники, современных средств связи и информатики, авиакосмической технологии и других важнейших областей техники.

Особо чистые неорганические вещества получают, используя самые разнообразные методы очистки: ректификацию и экстракцию, десорбцию и абсорбцию, зонную перекристаллизацию и химические реакции, термодиффузию и некоторые другие. Выбор того или иного метода во-многом определяется характером очищаемого вещества, требуемой степенью чистоты вещества, а также его количеством.

В связи с бурным развитием электронной промышленности в значительных количествах потребовались особо чистыми основные продукты разделения воздуха - кислород, аргон, азот, применение которых позволяет обеспечить соответствующую необходимую атмосферу при производстве микросхем [2]. При этом наблюдается ярко выраженная тенденция к все большему снижению остаточного содержания примесей в таких продуктах разделения.

Для обеспечения высокой производительности наиболее целесообразно, чтобы особо чистые продукты разделения получались непосредственно на установках разделения воздуха. Однако на обычных установках удается получать продукты лишь технической концентрации, поэтому для получения на них продуктов особой чистоты приходится модифицировать схему установки, либо при определенных условиях, вообще использовать новую дополнительную установку.

Такая модификация приводит к усложнению схемы установки, изменению требований к оборудованию и, как следствие, к довольно существенному увеличению себестоимости продуктов.

Несмотря на значительное применение, до сих пор не проведено полноценного изучения специфики процессов получения особо чистых продуктов на установках разделения воздуха, не создано законченной методики по анализу этих процессов.

Настоящая работа посвящена детальному исследованию процессов получения особо чистых продуктов на установках разделения воздуха и разработке методики анализа таких процессов.

Диссертация состоит из пяти глав, выводов и приложений.

В первой главе рассматриваются некоторые наиболее важные общеметодологические вопросы, связанные с получением особо чистых продуктов: проводится классификация , веществ по степени их чистоты, дается определение самому понятию особо чистые продукты, обсуждается проблема достижения абсолютной чистоты вещества. Кратко описываются основные методы очистки, а также характеризуется КПД процессов глубокой очистки веществ.

Вторая глава посвящена изучению специфики получения особо чистых продуктов на установках разделения воздуха; приводятся разнообразные схемные решения. При этом выявляется, что как правило, особо чистые продукты получают в дополнительном блоке установки.

Делается обзор различных методов по распределению затрат между продуктами комплексного разделения воздуха. Формулируются задачи исследования.

В третьей главе рассматриваются основные положения по расчету энергетических затрат в блоке получения особо чистых продуктов. Предлагается уточненный подход к распределению затрат между продуктами на установке разделения воздуха при получении части продуктов в виде особо чистых продуктов. Анализируются схемы установок разделения воздуха при получении таких продуктов и их предельные возможности.

В четвертой главе проводится детальный эксергетический анализ узла разделения блока получения особо чистых продуктов, результаты этого анализа служат основой для термодинамической оптимизации процесса.

Пятая глава посвящена рассмотрению методики технико-экономического анализа блока получения особо чистых продуктов на установках разделения воздуха на стадии предварительного проектирования. Разработанная методика позволяет выбрать наиболее рациональную схему получения таких продуктов.

Научная новизна работы

- Разработана усовершенствованная методика по распределению энергетических затрат между продуктами в установке разделения воздуха при получении части продуктов в виде особо чистых продуктов.

- Осуществлена оценка предельных возможностей схем основных типов установок разделения воздуха при получении на них особо чистых продуктов.

- Проведен детальный эксергетический анализ процессов, происходящих в узле разделения блока получения особо чистых продуктов, позволивший выявить основные закономерности, характерные для этих процессов.

- Разработана методика технико-экономического анализа блоков получения особо чистых продуктов на стадии предварительного проектирования, используя которую можно проводить оптимизацию схемы их получения.

Автор защищает:

1. Методику расчета и распределения энергетических затрат между продуктами на установках разделения воздуха при получении части продуктов в виде особо чистых продуктов.

2. Принципы расчета, позволившие выявить предельные возможности основных типов установок разделения воздуха по получению на них особо чистых продуктов.

3. Методику технико-экономического анализа на стадии предварительного проектирования блоков получения особо чистых продуктов, работающих совместно с установками разделения воздуха.

1. ОБЩЕМЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, СВЯЗАННЫЕ С ПОЛУЧЕНИЕМ ОСОБО ЧИСТЫХ ПРОДУКТОВ

выводы

1. Разработанный в диссертации метод численного моделирования впервые позволяет произвести оценку предельных возможностей схем основных типов современных установок разделения воздуха при дополнительной выработке на этих установках продуктов особой чистоты.

2. Скорректированная на основе анализа структуры получения особо чистых продуктов на установках разделения воздуха методика распределения энергетических затрат между продуктами дает возможность объективно оценить энергозатраты на особо чистый продукт и адекватно распределять общие энергозатраты между всеми продуктами разделения.

3. Впервые проведенный детальный эксергетический анализ процессов, происходящих в блоке получения особо чистого продукта на установке разделения воздуха, может служить основой для термодинамической оптимизации этих процессов.

4. Методика технико-экономического анализа блоков получения особо чистых продуктов на установках разделения воздуха на стадии предварительного проектирования, разработанная в диссертации, позволяет провести технико-экономический анализ блоков получения особо чистых азота, аргона и кислорода на установках разделения воздуха. Отличительные положения разработанной методики: .для определения массы ректификационной тарелки и корпуса колонны получены их аппроксимационные зависимости от диаметра тарелки; путем обработки фактических данных получены значения удельной массы конденсатора (испарителя), приходящейся на один квадратный метр теплообменной поверхности, и значения удельных трудоемкостей изготовления аппаратов; введены новые значения ко

-112эффициентов на содержание и эксплуатацию оборудования, на систему контроля и управления и на прочее оборудование.

5. По разработанной методике технико-экономического анализа составлена программа расчета, пользуясь которой можно достаточно быстро оценивать оптимальные параметры работы блока получения особо чистых продуктов.

По результатам проведенных исследований сформулированы основные рекомендации по рациональному проектированию блоков получения особо чистых продуктов на установках разделения воздуха.

1. Девятых Г.Г. , Еллиев Ю. Е. Введение в теорию глубокой очистки веществ. - М.: Наука, 1981. - 320 с.

2. Munich Meeting on Air Separation Technology: Col. rep. -Munich (Germany), 1996. 234 c.

3. Нисельсон Л.А. Физико-химические основы получения высокочистых веществ //Высокочистые вещества, 1991,- N 4,- С. 16-31.

4. Методы получения особо чистых неорганических веществ / Б. Д. Степин, И. Г. Горштейн, Г. 3. Блюм и др. -М.: Химия, 1969.-480 с.

5. Качество материалов для полупроводниковой техники: Сб. трудов / Под ред. Б.Ф. Ормонта. М.: Госметаллургиздат, 1959.105 с.

6. Девятых Г.Г. Развитие химии высокочистых веществ в нашей стране в 1960 1995 г.г. // Высокочистые вещества. - 1995. -N 6. - С. 7-11.

7. Аналитический контроль полупроводникового кремния / Ю.А. Карпов, М. Н. Шулепников, Д. В. Кормилицын, В. И. Фирсов // Высокочистые вещества. 1991. - N 4. - С.65-71.

8. Глубокая очистка технических газов для использования их в производстве заготовок волоконно-оптических световодов / В.И. Файнштейн, Д.И. Масумов, А.И.Юшин и др. // Химическое и нефтяное машиностроение. 1989. - N 5. - С.18-19.

9. Девятых Г.Г., Крылов В.А., Лазукина 0. П. Негомогенные примеси в высокочистых веществах для микроэлектроники и волоконной оптики // Высокочистые вещества. 1992. - N 2. - С. 115-123.

10. Бенедикт М. ,Пигфорд Т. Химическая технология ядерных материалов. М.: Атомиздат, 1960. - 528 с.

11. Финкельштейн Д.Н. Чистота вещества. М.: Атомиздат, 1975. - 71 с.

12. Девятых Г.Г.,Еллиев Ю.Е. Глубокая очистка веществ. М. : Наука, 1990. - 190 с.

13. Степанов В. М., Яньков С. В. Основные термины и понятия, связанные с примесным составом высокочистых веществ //Высокочистые вещества. 1992. - N 2. - С. 180-189.

14. Соколов Б. К. Газы особой чистоты. М.: Знание, 1981.64 с.

15. Девятых Г. Г., Чурбанов М. Ф. Методы получения веществ особой чистоты. М.: Знание, 1976. - 75 с.

16. Мюллер Г., Гнаук Г. Газы высокой чистоты. М.: Мир, 1968. - 205 с.

17. Шаевич Р. Б. Возможности повышения достоверности зависимостей, устанавливаемых по данным химического анализа // Высокочистые вещества. 1989. - N 1. - С.222-234.

18. Бессарабов А. М., Осадчий В. Ю., Рыжанкова А. К. Статистический метод определения вероятной формы примеси при химической очистке // Высокочистые вещества. 1992. - N 1. - С.75-82.

19. Кошелев В.Л., Нистель И. Г., Щербаков А.Г. Влияние застойных зон газовых контуров на состав особо чистых технологических газов // Высокочистые вещества. 1991. - N 5. - С.144-151.

20. Орешкина 0. А., Писарев ¡0. Н., Ефремов А. А. Загрязнение особо чистых растворов примесями с поверхности конструкционных материалов // Высокочистые вещества. 1992. - N 1. - С.91-99.

21. Нисельсон Л.А., КиреевС.М. Проблема галий-германиевого нейтринного детектора как обращенная задача сверхглубокой очистки вещества // Высокочистые вещества. 1990. - N 3. - С.38-48.

22. Шамбадаль П. Развитие и приложение понятия энтропии. М. : Наука, 1967. 280 с.

23. Розен А.М. Теория разделения изотопов в колоннах. М. : Атомиздат, 1960. - 438 с.

24. Голуб А.Е.,Ефремов А.А.,Аронов А.Р. Предельные возможности термодинамического анализа работы разделения смеси применительно к глубокой очистке веществ //Теоретические основы химической технологии. 1980. - Т.14. - N 6. - С.927-929.

25. Голуб А.Е., Ефремов A.A. О допустимой границе использования термодинамического метода для анализа процессов глубокой очистки веществ // Теоретические основы химической технологии. -1981. Т. 15. - N 3. - С. 545-546.

26. Степанов В. М. Физические ограничения процесса разделения смеси // Высокочистые вещества. 1990. - N 3. - С.108-110.

27. Дозоров В.А. Целенаправленная оценка качества и цена высокочистых веществ // Высокочистые вещества. 1991. - N 6. -С.221-225.

28. O'Reilly R., Rodgers P. The state of the art separation 2nd International Conference Cryogenics'92: Col. rep. Brno, 1992. - P. 15-29.

29. Petit P., Widause S. Air separation plants: evolution over the last twenty years // 2nd International Conference Cryogenics5 92: Col. rep. Brno, 1992. - P. 30-35.

30. Rathbone T. Latest developments in the field of cryogenic technique for gas separation //Gas Separ.Techno1. : Proc.Int. Symp. : Col. rep. Antwerp, 1989. - P. 577-586.

31. Корицина M.В., Сергеева А. В., Власенкова Н. И. Накопление примесей в кислороде особой чистоты /НПО Криогенмаш. Балашиха, 1990. - 13 е. - Деп. в ЦИНТИхимнефтемаше 20.04.90, N 2108-ХН90.

32. Detry R.A.,Larkin Т. Cost effective alternative to ultra high purity nitrogen production. Distillation and Heat Transfer at Low Temperature, QTEC94: Col. rep. London, 1994,- P. 1-17.

33. Ralph W.Spori. The production of high purity nitrogen (HLQN), high purity oxygen (HLOX) and high purity argon (HLAR) as by-product in normal air separation plants (ASP) // Munich Meeting on Air Separation Technology: Col. rep. Munich, 1996.-P. 33-43.

34. Будневич С.С., Савченко Ю. А. Анализ и совершенствование ректификационных методов получения особо чистых криопродуктов // Всесоюзная науч.-практич. конф. "Холод народному хозяйству": Тез. докл. - Л.: ЛТИХП, 1991. - С. 139.

35. Бова В.И., Горенштейн И.В. Очистка аргона от кислорода методом ректификации // Международная научно-практическая конференции: Тез. докл. М., 1991. - С. 75.

36. Головко Г.А. Криогенное производство инертных газов. Л.: Машиностроение, 1983. 416 с.

37. Андреев Б.М., Перевезенцев А.Н. Получение высокочистых инертных газов и водорода // Высокочистые вещества. 1990. -N 2. - С. 23-39.

38. Хемосорбционные методы глубокой очистки газов от кислорода / Е. Н. Егоров, В. С. Зонтов, В. Я. Попенко, А. М. Толмачев //Высокочистые вещества. 1989. - N 5. - С. 224-228.

39. Федоров А.Н. Повышение эффективности криогенной адсорбционной очистки аргона от кислорода для установок большой производительности: Дис. канд. техн. наук: 05.04.03. М., 1991. -135 с.

40. Стрелко В. В, Тарасенко Ю. А., Лавриненко-Омецинская Е.Д. Всесоюзная школа по сорбционным методам глубокой очистки веществ

41. Высокочистые вещества. 1991. - N 5. - С.221.

42. Способ получения жидкого кислорода высокой чистоты: Пат. 2006764 РФ: МКИ5 F 25 J 3/04 /Будневич С.С., Савченко Ю. А., Головко Г. А. и др.; СПГАХПТ.

43. Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung: Pat. 3840506 Germany: МКИ8 F 25 J З/04/Rohle W., Corduan H.; Llnde AG.

44. Cryogenic process for the separation of air to produce ultra high purity nitrogen: Pat. 5123947 USA: МКИ5 F 25 J 3/02 / Rakesh Agrawal; Air Products, Inc.

45. Ultra pure liquid oxygen cycle: Pat. 4809741 USA: МКИ4 F 25 J 3/02 / McGuinness R., Gilen.; Air Products, Inc.

46. Production of ultra high purity oxygen from cryogenic air separation plants: Pat. 5049173 USA: МКИ5 F 25 J 3/04 / Cormier Т., Adrawal R., Prentice A., Wodward D.; Air Products, Inc.

47. Gryogenic gas purification process and apparatus: Pat. 4934147 USA: МКИ5 F 25 J 3/02 /Eyre .Douglas V.; Liquid Air Corp.

48. Air separation process using packed columns for oxygen and argon recovery: Pat. 4871382 USA: МКИ4 F 25 J 3/00 / Thoro-good R., Bennett D., Allam R., Prentice A.; Air Products, Inc.

49. Gryogenic rectification process for producing ultra high purity nitrogen: Pat. 4902321 USA: МКИ4 F 25 J 3/02 /Cheung Harry; Union Carbide Corp.

50. Process and apparatus for producing nitrogen of ultrahigh purity: Pat. 5170630 USA: МКИ5 F 25 J 3/02 / Stern Sidney; The В0С Group., Inc.

51. Rakesh Agrawal. Production of ultrahigh purity nitrogen free of light impurities // Munich Meeting on Air Separation Technology: Col. rep. Munich, 1996. - P.25-30.

52. Bao Ha. Cryogenic processes for ultra high purity gases // Munich Meeting on Air Separation Technology: Col. rep. -Munich, 1996. P. 13-14.

53. Получение азота особой чистоты методом низкотемпературной ректификации /С.С.Будневич, Ю.А.Савченко, В.Н.Шурубцов и др. Холодильная техника. 1992. - N 9. - С.10-17.

54. Акулов J1. А., Борзенко Е.И. Автономные модули для производства особочистых продуктов разделения воздуха // Вестник международной академии холода. 1998. - N 1. - С.18-20.

55. Бродянский В.М., Меерзон Ф. И. Производство кислорода. -М. : Энергия, 1970. 384 с.

56. Бродянский В.М. Зксергетический метод термодинамического анализа. М. : Энергия, 1973. - 295 с.

57. Бродянский В.М., Фратшер В., Михалек К. Зксергетический метод и его приложения. М. : Энергоатомиздат, 1988. - 288 с.

58. Мартыновский B.C. Анализ действительных термодинамических циклов. М. :, Энергия, 1972. - 145 с.

59. Клименко А.П. Разделение природных углеводородных газов. К.: TexHiKa, 1964. - 380 с.

60. Калинина Е.И., Бродянский В. М. Технико-экономический анализ установок разделения газовых смесей. М. : МЭИ, 1979. -85 с.

61. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения,- М.: Энергия, 1982.360 с.

62. Кислород: Справочник / Под ред. Д. Л. Глизманенко. М. : Металлургия, 1973. - 464 с.

63. Бродянский В.М. Энергетика и экономика комплексного разделения воздуха. М. : Металлургиздат, 1965. - 46 с.

64. Майков В.П. Энтропийные методы моделирования технологических процессов. M. : МИХМ, 1982. - 91 с.

65. Гохштейн Д.П. Современные методы термодинамического анализа энергетических установок. М. : Энергия, 1969. - 349 с.

66. Наринский Г.Б. Ректификация воздуха. М.: Машиностроение, 1978. - 248 с.

67. Кафаров В.В., Перов В.Л., Бобров Д.А. Теплоэнергетические принципы создания оптимальных химико-технологических систем химических производств // Итоги науки и техники. 1983. -Т.Н. -С.3-103.

68. Knoche К.F., Hesselmann К. Economic estimation exergy of air separation plant // Chemical Ingenering Technik. 1985.-V. 57. - N 7. - P. 602-609.

69. Трайбус P. Термостатика и термодинамика. M.: Энергия, 1970. - 350 с.

70. Эксергетический метод и его приложения: Сб. статей /Под ред. В. М. Бродянского. М. : Мир, 1967. - 248 с.

71. Аврух А.Я. Проблемы себестоимости и ценообразования в энергетике. М.: Энергия, 1970. - 376 с.

72. Златопольский А.Н., Завадский Н.М. Экономика промышленной теплоэнергетики. М.: Высшая школа, 1975. - 328 с.

73. Шаргут Я., Петела Р. Эксергия.-М. : Энергия, 1968,- 251 с.

74. Янтовский Е.И. Потоки энергии и эксергии. М. : Наука, 1988. - 144 с.

75. Методика по учету затрат и калькулирования себестоимости продукции в комплексных производствах разделения воздуха (кислород, азот, аргон, редкие газы).-М. : НИИТЭХИМ, 1975.- 47 с.

76. Petit Pierre. La production des gaz de l'air // Rev. gen. froid, 1988. N 6, P. 319-325.

77. Jonas L. A. Latest developments in the field of air separation // Gas Separ. Technol.: Proc. Int. Symp.: Col. rep. -Antwerp, 1989. P.161-180.

78. Основные положения методики по оценке энергетических затрат при получении особо чистых продуктов на воздухораздели-тельных установках / М. Ю. Боярский, С. А. Матвеев, А. И. Смородин,

79. B. А. Гарин // Проблемы криогенной техники. 1991. - С.71-76.

80. Термоэкономический анализ затрат на получение особо чистых продуктов на установках разделения воздуха /М. Ю. Боярский,

81. C.А.Матвеев, В. А. Гарин, А.И.Смородин // Химическое и нефтяное машиностроение. 1992. - N 8. - С.18-20.

82. Криогенные системы /А. М. Архаров, Е. И. Марфенина, Е. И. Ми-кулин и др.; под ред. А.М.Архарова. М.: Машиностроение, 1996. -565 с.

83. Алгоритмизация и расчет на ЭВМ базовых технологических схем воздухоразделительных установок низкого давления: Обзорная иформация / А. Л. Винокурский, В.Ф. Густов, Л. С. Проворный, И.С.Рабинович, Х.Я.Степ. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1972. - 28 с.

84. Карпов В.Е. Математическое моделирование узла ректификации воздухоразделительных установок для целей проектирования и управления: Дис. канд. техн. наук: 05.17.08. М., 1981.216 с.

85. Наринский Г.Б. Автоматизированная система технологического расчета воздухоразделительных установок низкого давления //

86. Проблемы криогенной техники. 1978. - С.52-57.

87. Смородин А. И., Матвеев С. А., Гарин В.А. Эксергетический анализ процессов получения особо чистого азота на воздухоразде-лительных установках // Проблемы криогенной техники. 1994. -С.111-115.

88. Матвеев С.А., Смородин А.И., Гарин В. А. Методика эксерге-тического анализа процессов получения особо чистых продуктов низкотемпературной ректификацией // Химическое и нефтяное машиностроение. 1996. - N 3. - С. 55-57.

89. Разделение воздуха методом глубокого охлаждения / Под ред. В. И. Епифановой и Л. С. Аксельрода. М.: Машиностроение, 1973. т.1. - 468 с.

90. Холланд Ч. Многокомпонентная ректификация. М.: Химия, 1969. - 347 с.

91. Платонов В.М., Берго Б. Г. Разделение многокомпонентных смесей. М.: Химия, 1965. - 230 с.

92. Кафаров В. В. Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1979. - 439 с.

93. Баррон Р. Ф. Криогенные системы. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 408 с.

94. Справочник по физико-техническим основам криогеники / Под ред. М. П. Малкова. М. : Энергоатомиздат, 1985. - 431 с.

95. Каганович Б.М., Филиппов С.П., Анциферов Е.Г. Эффективность энергетических технологий. Н.: Наука, 1989. - 256 с.

96. Калинина Е.И. Технико-экономические показатели криогенной станции. М. : МЭИ, 1982. - 92 с.

97. Schon Н. Stand und Tendenzen der Erzeugung hochreiner Gase // Chemische Technik. 1985. - V.38. - N 3. - P. 94-100.

98. Сухов В.И.,Зотов В.В., Алейник Т.Н. Определение стоимос-122ти криогенного оборудования на стадии проектирования // Химическое и нефтяное машиностроение. 1990. - N 1. - С.11-13.

99. Чубаров Е. В. Исследование и расчет газовыделения конструкционных материалов при проектировании криогенно-вакуумных систем: Дис. канд. техн. наук: 05.04.06. М., 1983. - 171 с.

100. Григорьев В. А.,Крохин Ю. И. Тепло и массообменные аппараты криогенной техники. - М.: Знергоатомиздат, 1982. - 182 с.

101. Поздняк В.Е. , Савельев В. Н. Исследование процесса конденсации в каналах //Химическое и нефтяное машиностроение.-1990. N 1. С. 15-19.

102. Низкотемпературная ректификация в насадочных колоннах в технологии редких газов / Я. Д. Зельвенский, С.А.Арутюнов, В. В. Шитиков, В.А.Егоров // Тр.МХТИ. 1989. - N 156. - С. 105-115.

103. Криогенное оборудование. Каталог. М.: ЦИНТИхимнефте-маш, 1985. - 119 с.

104. Рис.ГИ.1. Зависимость потерь эксергии, связанных с адиабат-ностью проведения процесса ректификации, от относительной величины флегмового орошения1 йр, 2 1т1п4О Я

105. Рис.П1.2. Зависимость потерь эксергии, связанных с теплоприто-ками через изоляцию колонны, от относительной величины флегмового орошения1 *АГ - 10 РРт: 2 ~ ^АГ = 1 РРт; 3 - ^АГ = 100 РРЬ: 4 - £дг = 10 ррЬ; 5 - £Аг = 1 ррь

106. Рис.Ш.З. Зависимость потерь эксергии, связанных с несовершенством теплообмена, от относительной величины флегмового орошения1 -ДТК(И) = 1 К; 2 -ДТК(И) = 2 К; 3 -ДТк(и) = 3 К; 4 -ДТК(И) = 4 К

107. Рис.П1.4. Зависимость числа теоретических тарелок от относительной величины флегмового орошения1 4дг = Ю ррш; 2 - = 1 ррш; 3 - ЯАг = 100 РРЬ;4 £дг = 10 ppb; 5 - £дг = 1 ppb

108. Рис.Ш.5. Зависимость комплекса (г^-рг) от относительной величины флегмового орошения1 ?ЦГ = 10 ррш; 2 - ё,дг = 1 ррт; 3 - ЯАг = 100 ррЬ;4 еАг = 10 РРЬ: 5 - £Аг = 1 ррЬ

109. Рис.Ш.6. Зависимость потерь эксергии, связанных с гидравлическим сопротивлением насадки, от относительной величины флегмового орошения1 ?ЦГ = 10 ррю; 2 - £дг = 1 ррш; 3 - *Аг = 100 ррЬ; 4 - £Аг = 10 ррЬ; 5 - ЯАг = 1 ррЬ

110. Рис.П1.7. Зависимость потерь эксергии, связанных с системой криогенного обеспечения, от относительной величины флегмового орошения1 -ДТК(И) 1 К; 2 -ДТК(И) = 2 К; 3 -АТК(И) - 3 К; 4 -ДТК(И) = 4 К

111. Рис.П2.1. Зависимость потерь эксергии, связанных с адиабат-ностью проведения процесса ректификации, от относительной величины флегмового орошения1 ~ йр, 2 1т^п4,0 &

112. Рис.П2.2. Зависимость потерь эксергии, связанных с теплоприто-ками через изоляцию колонны, от относительной величины флегмового орошения2.4,1 Ч = 10 РРга> ~ ^1. Ю ррЬ; 5 £,0 = 1 ррЬ 2 *1 ррш; 3 100 ррЬ;

113. Рис.П2.3. Зависимость потерь эксергии, связанных с несовершенством теплообмена, от относительной величины флегмового орошения1 -ДТК(И) = 1 К; 2 -ДТК(И) = 2 К; 3 -ДТК(И) = 3 К; 4 -ДТК(И) = 4 К

114. Рис.П2.4. Зависимость числа теоретических тарелок от относительной величины флегмового орошения

115. Ц, = 10 ррт; 2 - Ц =1 ррт; 3 - ц = 100 ррЬ; 4 - Ц = РРЬ; 5 - =1 ррЬ

116. Рис.П2.5. Зависимость комплекса (гц,-зг) от относительной величины флегмового орошения

117. Ц = 10 ррш; 2 - =1 РРт; 3 - Ц = 100 ррЬ; 4 - Ц = 10 ррЬ; 5 - ^ =1 ррЬ

118. Рис.П2.6. Зависимость потерь эксергии, связанных с гидравлическим сопротивлением ректификационных тарелок, от относительной величины флегмового орошения1 ц = 10 ррш; 2 - Ц =1 ррш; 3 - Ц = 100 ррЬ; 4 - ц = 10 ррЬ; 5 - Ц = 1 ррЬ

119. Рис.П2.7. Зависимость потерь эксергии, связанных с системой криогенного обеспечения, от относительной величины флегмового орошения1 -ДТк(и) = 1 К; 2 -ДТК(И) = 2 К; 3 -ДТК(И) 3 К; 4 -ДТК(10 - 4 К

120. Рис.П2.8. Зависимость удельных затрат энергии в ректификационной колонне от относительной величины флегмо-вого орошения для особо чистого азота с остаточной концентрацией кислорода = 1 ррЬ1 ~Дтк(и) = 1 К; 2 -ДТК(И) = 2 К; 3 -АТК(И) 3 К; 4 -ДТК(И) - 4 К

121. Рис.ПЗ.1. Зависимость массы корпуса колонны, приходящейся на одну тарелку, от диаметра ректификационной тарелки

122. Рис.П3.2. Зависимость массы тарелки от диаметра ректификационной тарелки

123. Протокол эксплуатационных параметров блока получения азота особой чистоты, работающего на МПКО "Лентехгаз"

124. Протокол комплексного испытания блока получения кислорода особой чистоты установки разделения воздуха КжАжАрж-6 завода N 3

125. N п/п Наименование параметров Единицы измерения Расчетные параметры Фактические параметры

126. Объемная производительность кислорода потребителю нм3/ч 100 100 120

127. Объемный расход кислорода пролива из колонны 1 нм3/ч 3-5 3-5

128. Объемный расход от-дува из колонны 2 нм3/ч 8-10 8-10

129. Сопротивление колонны 1 кПа 6,5 6,5-7,0

130. Сопротивление колонны 2 кПа 18, 5 16,0 18,5

131. Концентрация кислорода особой чистоты %02об 99, 999 99,999

132. Протокол комплексного испытания блока получения кислорода особой чистоты установки разделения воздуха КжАжАрж-6 завода N 4

133. N п/п Наименование параметров Единицы измерения Расчетные параметры Фактические параметры

134. Объемная производительность кислорода потребителю нм3/ч 100 100

135. Объемный расход кислорода пролива из колонны 1 нм3/ч 3-5 3,4

136. Объемный расход от-дува из колонны 2 нм3/ч 8-10 2,8

137. Сопротивление колонны 1 кПа 6,5 6,6

138. Сопротивление колонны 2 кПа 18,5 17,0

139. Концентрация кислорода особой чистоты %02об 99, 999 99, 999