Рис. 11. Зависимость степени извлечения
С
Ne+He
от содержания примеси
у
N
2
в потоке целевых продуктов при обогащении неоногелиевой смеси в
мембранных аппаратах при
Т
= 300
K и дефлегматорах при
Т
= 66
. . .
78
K
мембранными компрессорами в баллоны. Исследования обеспечива-
лись газовым анализом питающего, остаточного, пермеатного потоков
и контролем материальных балансов по всем компонентам смеси. Со-
четание расчетных моделей и их выборочной экспериментальной про-
верки позволило подготовить рекомендации по использованию распо-
лагаемых типов “азотных” модулей в технологиях обогащения неоно-
гелиевой смеси.
На рис. 11 видно, какими потерями сопровождается мембранная
сепарация. Для сравнения там же даны характеристики дефлегматора
при различных температурах фазового равновесия. Из графиков следу-
ет, что дефлегматор дает рекордную степень извлечения, а остаточное
содержание азота в продукте в 3 раза ниже, чем в мембранной уста-
новке. Однако мембранная система проста и технологична (рис. 12), а
типовой дефлегматор — достаточно сложное и металлоемкое изделие.
Он расходует жидкий азот. В его составе множество дорогостоящей
арматуры, несколько регуляторов уровня хладагента и постоянно ра-
ботающий вакуумный насос.
Безусловно, одиночная мембрана уступает дефлегматору. Однако
эксплуатационные недостатки мембранных сепараторов могут быть
частично устранены за счет использования ступенчатых установок.
Как следует из рис. 11, характеристики таких систем близки к пока-
зателям дефлегматоров. В чем особенность рециркуляционных схем?
Обычно они имеют вторую мембрану и дополнительно один или два
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
37