Канальный (диффузионный) способ

Канальный (диффузионный) способ получения технического углерода основан на его выделении из пламени горящего природного или нефтяного газа на движущуюся над пламенем осадительную поверхность. Этот тип технического углерода обладает наиболее глубоким черным цветом, и поэтому ряд эмалей, красок, лаков производят с применением только канального технического углерода.

Принципиальная технологическая схема канального способа приведена на рис. 10.2. Основными аппаратами процесса являются горелочные камеры, которых на промышленной установке имеется 40-200 штук. Горелочные камеры изготавливаются из кровельного железа, прикрепленного к каркасу, и устанавливаются на фундамент с зазором, величиной которого регулируют подачу воздуха в камеру. Габариты камер (длина х ширина х высота) - 50 х 4 х 3,1 м или 35 х 3,6 х 2,7 м. Технический углерод в горелочных камерах осаждается на движущихся вдоль камер швеллерных балках и удаляется с них с помощью горизонтальных и вертикальных скребков в бункер.

Газ сжигают в щелевых горелках, в которых пламя плоское. Ширина щели - 0,8 - 0,9 мм, оптимальное расстояние до осадительной поверхности - 62 мм. Количество горелок в камере составляет 2080-2736 штук.

Выход технического углерода при канальном способе зависит от состава сырья, температуры и давления газа, количества воздуха, расстояния горелок от осадительной поверхности и составляет примерно 21-22 кг/1000 м³ газа. Наличие в газе сернистых соединений, азота, диоксида углерода нежелательно из-за коррозии и снижения выхода технического углерода.

ГЛАВА 11

ВЫДЕЛЕНИЕ ГЕЛИЯ ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА

Области применения и основные физико-химические

Свойства гелия

Гелий - инертный газ, имеющий молекулярную массу 4.0026 и температуру кипения при атмосферном давлении минус 268,9°С. Гелий не имеет запаха, вкуса, нетоксичен, негорюч, легок ( плотность при нормальных условиях составляет 0.1786 кг/м³), обладает очень высокой теплопроводностью.

Необычные свойства гелия обусловили его широкое применение в различных отраслях науки и техники. Он находит применение в экспериментальной физике, хроматографии, космической и ракетной технике, технологии получения и сварки редких металлов, ядерной энергетике, медицине, при подводных и кессонных работах для приготовления искусственных дыхательных смесей и др. Учитывая большую ценность гелия для научных исследований и оборонной промышленности, в ряде развитых стран созданы его стратегические запасы.

Практически весь потребляемый в мире гелий добывают из природного газа. Мировые запасы гелия оцениваются сейчас в 56-60 млрд.м³. Объемное содержание гелия в природных газах колеблется от сотых долей процента до 3,0 %. Содержание гелия на уровне 0.03-0.04% уже считается промышленным.

На рентабельность производства гелия оказывают влияние его концентрация в исходном природном газе и комплексность переработки последнего, так как одновременное извлечение из газа сероводорода, диоксида углерода, азота, этана, пропана, бутанов и его сжижение делают производство гелия высокоэффективным.