4 / 10
В.Л. Бондаренко, А.А. Чигрин, Б.А. Пилипенко, Ю.М. Симоненко
4
Инженерный журнал: наука и инновации
# 8·2017
Таблица 1
Условия для конденсации низкокипящих побочных компонентов N
2
, O
2
, Ar
Концентрация высоко-
кипящего целевого
продукта Kr, Хе
Отсутствие условий для кон-
денсации при
Т
С
= T
N
Вероятность конденсации
Приемлемая
T
N
= 77,4 K; (
P
N
= 10
5
Па)
Р
С
= 10
5
Па
T
N
> 77,4 K; (
P
N
> 10
5
Па)
Р
С
= 10
5
Па
Низкая
T
N
< 77,4 K; (
P
N
< 10
5
Па)
Р
С
= 10
5
Па
T
N
< 77,4 K; (
P
N
< 10
5
Па)
Р
С
< 10
5
Па
Примечание
.
P
N
— давление и
T
N
— температура в охлаждающей рубашке вы-
мораживателя.
Для идеальной смеси температура фазового перехода высококи-
пящего вещества в интервале
Т
В
— Т
С
(см. рис. 1.) определяется его
парциальным давлением. Например, для ксенона в соответствии с
законом Дальтона
Xe
Xe
,
P P y
Σ
=
(1)
где
P
Σ
= Р
В
= Р
С
— давление смеси, Па;
Xe
y
— объемная концентра-
ция ксенона.
Температура смеси уменьшается по мере прохождения ее в кана-
ле вымораживателя от точки
В
до точки
С
. Это приводит к снижению
давления насыщенных паров намораживаемого компонента. Для чи-
стого ксенона
Р–Т
-зависимость параметров фазового перехода [6]
выражает соотношение
2
Xe 1
3 Xe
Xe
lg
lg ,
c
P c
c T
T
= − −
(2)
где
1
c
= 11,6675;
2
c
= –851,35;
3
c
= 0,6702.
Например,
Xe
lg
P
= –0,5977,
Xe
P
= 0,253 Па для
Xe
T
= 77,4 K
(рис. 2).
При неизменном давлении
Р
Σ
= Р
В
= Р
С
в соответствии с форму-
лой (1) снижение парциального давления ксенона приводит к паде-
нию его концентрации
Xe
y
в смеси (за счет извлечения части ксенона
в виде твердой фазы).
Эксплуатационные параметры, характеризующие работу де-
сублиматоров и примеры их использования.
Если целевым про-
дуктом является высококипящий компонент, то его относительные
потери можно оценить соотношением
,
C C
AB AB
V y
V y
γ =
(3)
где
у
и
V
— расходы смеси в характерных точках (см. рис. 1).