Способ разделения криптона и ксенона

 

Изобретение оросится к процессам разделения газовых смесей и может быть использовано в цехах комплексного разделения воздуха при получении криптона и ксенона. Для снижения радиоактивности ксеноновой фракции в способе, включающем последовательное пропускание криптонового концентрата с примесями ксенона через два слоя адсорбента и периодическую десорбцию при нагревании слоев с раздельным выводом криптоновой фракции из 2-го слоя и ксеноновой фракции из 1-го слоя, процесс ведут при соотношении числа циклов сорбции-десорбции в 1-м и 2-м слоях, равном (1:10)-(1:35), устанавливают дополнительно 3-й слой силикагеля, расположенный между 1-м и 2-м слоями, а криптоновый концентрат после появления ксенона на выходе из 1-го по ходу концентрата слоя адсорбента дополнительно пропускают через 3-й слой адсорбента, расположенный Между 1-м и 2-м слоями до полного насыщения 1-го слоя ксеноном. После этого 1-й слой адсорбента отключают, а 3-й слой используют 6 качестве 1-го слоя, подключая затем к не,му в качестве 3-го слой, бывший 1-м в предшествующем цикле, после десорбции из него ксенона. Ксенон практически отсутствует в криптоновой фракции. 2 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 0 53/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4487135/26 (22) 26.09.88 (46) 30.12.91. Бюл, hh 48 (72) С.С.Петухов, С.А.Магильницкий, В.Б.Воротынцев, В.И.Файнштейн и

Ю.П.Блазнин (53) 66.074.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1369771, кл, В 01 0 53/02, 1985. (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ КРИПТОНА И

КСЕНОНА (57) Изобретение относится к процессам разделения газовых смесей и может быть использовано в цехах комплексного разделения воздуха при получении криптона и ксенона. Для снижения -радиоактивности ксеноновой фракции в способе, включающем последовательное пропускание криптонового концентрата с примесями ксенона через два слоя адсорбента и периодическую

Изобретение относится к процессам разделения газовых смесей и может быть использовано в химической и металлургической промышленности в цехах комплексного разделения воздуха при получении криптона и ксенона.

Целью изобретения является снижение радиоактивности ксеноновой фракции за счет повышения степени разделения криптона и ксенона.

Пример. Первичный криптоновый концентрат иэ воэдухораэделительной установки (состав приведен в табл.1) в количестве 120 нм /ч подают в первый слой сорбента, . Ц «, 1701350 А1 десорбцию при нагревании слоев с раздельHblM выводом криптоновой фракции из 2-го слоя и ксеноновой фракции из 1-ro слоя, пооцесс ведут при соотношении числа циклов сорбции-десорбции в 1-м и 2-м слоях, равном (1:10)-(1:35), устанавливают дополнительно 3-й слой силикагеля, расположенный между 1-м и 2-м слоями, а криптоновый концентрат после появления ксенона на выходе из 1-го по ходу концентрата слоя адсорбента дополнительно пропускают через

3-й слой адсорбента, расположенный Между

1-м и 2-м слоями до полного насыщения 1-го слоя ксеноном. После этого 1-й слой адсорбента отключают, а 3-й слой используют в качестве 1-го слоя, подключая затем к нему в качестве 3-го слой, бывший 1-м в предшествующем цикле, после десорбции из него ксенона. Ксенон практически отсутствует в криптоновой фракции. 2 табл. (адсорбер ксеноновый), в котором при давлении 0,13 МПа и температуре 100 К происходит адсорбция ксенона и радиоактивных примесей.

После прохождения первого слоя сорбента первичный концентрат подают во второй слой сорбента (криптоновый адсорбер), в котором при давлении 0,12 МПа и температуре 90 К происходит адсорбция криптона и основной массы (до 90 от первоначального состава) углеводородов, а оставшийся кислород возвращают в воэдухоразделительную установку.

1701350

Таблица 1 омпонент щества

После появления проскока криптона на выходе из второго слоя сорбента (обычно через 24 ч) отработавший второй слой переключают на соседний второй слой, к этому моменту времени прошедший этапы разделения и охлаждения до рабочих температур. а из отключенного второго слоя получают криптоновую фракцию, разделение которой в отдельном узле позволяет получить чистый криптон. Таким образом, период переключения двух слоев (продолжительность этапа адсорбции в них) составляет около 24 ч.

После появления проскока ксенона на выходе из первого слоя сорбента (обычно через 25 сут), первичный криптоновый концентрат направляют в дополнительный третий слой сорбента по схеме: первый слой— дополнительный слой — второй слой. Такую схему потока сохраняют до появления за первым слоем сорбента проскока ксенона на уровне 0,5 — 0,8 от содержания ксенона на входе в первый слой (10 сут), после чего первый слой отключают, а первичный концентрат направляют по схеме: дополнительный слой — второй слой (т.е. дополнительный слой становится фактически первым слоем).

В отключенном первом слое получают ксеноновую фракцию, разделение которой в отдельном узле позволяет получить чистый ксенон. Таким образом, период переключения первых слоев (продолжительность этапа адсорбции в них) составляет около 25 сут, т,е. соотношение циклов сорбции — десорбции (разделения) в первом и втором слоях составляет 1;25.

Результаты аналогичного опыта и опыта по способу-прототипу приведены в таблице 2, 5 Предложенный способ при внедрении обеспечивает ряд преимуществ: ксенон практически отсутствует в криптоновой фракции; содержание криптона в ксеноновой фракции минимально, так как более

10 95 его вытесняется ксеноном с первого слоя на этапе адсорбции; радиоактивность ксеноновой фракции в значительной степени снижается.

Формула изобретения

15 Способ разделения кринтона и ксенона, включающий последовательное пропускание криптонового концентрата с примесью ксенона через два слоя адсорбента-силикагеля и периодическую десорбцию при на20 гревании слоев с раздельным выводом криптоновой и ксеноновой фракций при соотношении циклов сорбции-десорбции в первом и втором слоях (1:10)-(1:35), о т л и ча ю шийся тем, что, с целью снижения

25 радиоактивности ксеноновой фракции за счет повышения степени разделения криптона и ксенона, устанавливают дополнительный слой силикагеля, расположенный между первым и вторым слоями, криптоно30 вый концентрат после появления ксенона на выходе из первого по ходу концентрата слоя адсорбента пропускают через дополнительный слой до полного насыщения первого слоя ксенона, после чего первый слой

35 адсорбента отключают, а дополнительный слой используют в качестве первого слоя.

1701350

Таблица 2

Мощность дозы излученмя на поверкности баллона с ксеноном, мр/ч

Способ санитарная норма расчетная

Известный

П длагаемый

О. 005

0,001

1;25

1:35

0.005

0.001

3.18 10

1,14 1О

2,7

0.84

3.5

2.7

Составитель Г.Винокурова

Редактор 3.Ходакова Техред M.Moðråíòàë Корректор И.Муска

Заказ 4493 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101

Отмошенме числа циклов сорбции-десоР бции ксеномэ н криптона количество получаемом ав цикл ксенамв. м

Активность получаемой в одном цикле порции ксемомв,КИ

Объемная доля ксенонэ в криптоновой фракции а пересчете ма чистый криптон

Объемная даля криптона в Kcc o osoa фракции в пересчете на чистый ксеном