Дефлегмация воздуха и условия работы дефлегматора

Процесс дефлегмации происходит следующим образом: воздух, сжатый в компрессоре до давления 0,4…0,5 МПа и предварительно охлажденный, поступает в трубное пространство аппарата дефлегматора (рис. 2.11).

В межтрубном пространстве при атмосферном давлении находится жидкий воздух, температура кипения которого ниже, чем температура кипения жидкого воздуха, находящегося в трубном пространстве под давлением 0,4…0,5 МПа.

Стекающая по трубкам жидкость соприкасается с паром, концентрация кислорода в котором выше, в результате она обогащается кислородом. Чтобы отходящий газ представлял собой чистый азот, а концентрация кислорода в жидкости была максимальной для данного давления и температуры, необходимо постоянно выводить жидкость из аппарата. Это является непременным условием работы дефлегматора.

При испарении жидкости в замкнутом объеме максимальная концентрация кислорода в жидкости не более 51,5%, но это будет лишь последняя капля жидкого воздуха. Максимальная концентрация азота в паре 93,7% будет только в самом начале испарения.

При дефлегмации воздуха максимальная концентрация кислорода в жидкости составит 47% (рис. 2.12), а максимальная концентрация азота в паре будет при отводе жидкости в количестве 45%.

В этом случае в перерасчете на газ можно получить чистый азот в количестве 55% общей массы воздуха. Это составит 100∙5579,1=70%, т.е, если азот весь азот, содержащийся в воздухе (78%) принять за 100%, то 70% этого азота может быть выделено с концентрацией 98…99%.