ПРОДУВКА
В тех случаях, когда очищаемая система не имеет тупиковых объёмов (трубопроводов), что практически не бывает, удобным способом очистки является продувка.
В качестве продувочного газа используются чистые азот, водород, гелий. Продувочный водород выбрасывается в атмосферу (с соответствующей организацией контролируемого сброса), а гелий собирается в "грязный" газгольдер для последующего использования после очистки.
При таком способе очистки, т.е. продувке, концентрация примесей снижается примерно так:
при продувке 2,5 объёмами продувочного газа - в 10 раз;
при продувке 5-ью объёмами - в 102 раз;
при продувке 10-ью объёмами - в 104 раз и т.д.
1) Сост.~ 0,1С0
2) Сост.~ 1∙10-2С0
3) Сост.~ 1∙10-4С0,
т.е. зависимость остаточной концентрации примеси от кратности продувки в полулогарифмических координатах - прямая.
lg(Cост./С0)=k∙n=k∙Vпр./V0
Используя эту зависимость, легко определить кратность продувки Vпр./V0 любой заданной Сост.
Можно воспользоваться и другой зависимостью, введя в рассмотрение расход продувочного газа (интенсивность продувки) во времени. Тогда
Cост.=Спр.+(С0-Спр.)∙e-τ∙G/V0
где:
Спр. - концентрация примеси в продув. газе;
С0 - нач. концентрация примеси;
τ - длительность продувки, час;
G - интенсивность продувки, м3/ч;
V0 - объём системы, м3;
Сост. - остаточная концентрация примесей в системе;
Vпр. - объем продув. газа, м3.
При удалении нескольких примесей, время продувки рассчитывается по максимуму. В качестве продувочного газа желательно брать газ с концентрацией Cпр.≤ 0,1Снорм., но это не всегда возможно.
После очистки способом продувки, как правило, требуется работа системы на замкнутое кольцо через блок очистки.
ПОЛОСКАНИЕ
Полоскание - это периодическое заполнение рабочего объёма до определённого давления чистым газом, затем сброса газа путём снижения давления до атмосферного. Операцию повторяют многократно. Количество полосканий определяется начальной концентрацией примесей в объёме, требуемой остаточной концентрацией, концентрацией примесей в газе наддува и величиной давления наддува. Достигаемая конечная концентрация подсчитывается исходя из предположения, что после наддува происходит равномерное распределение газа наддува в объёме и идеальное смешение его с оставшимся газом; т.е. достигается равновесие. В этом случае
Ск=С0∙P0/Pпол.-Спол.∙(1-P0/Pпол.)
где:
Ск - достигаемая концентрация примесей после первого полоскания;
C0 - нач. концентрация примесей в объёме;
Р0 - абс. давление перед наддувом;
Рпол. - давление наддува;
Спол. - концентрация примесей в газе наддува.
Проводя последовательные расчёты и вводя в расчёт концентрацию в объёме, полученную после предыдущего полоскания, можно определить требуемое количество полосканий для достижения заданной чистоты системы (заданной конечной концентрации).
Если концентрация примесей в газе наддува существенно меньше требуемой заданной конечной, то формула упрощается.
Если Cпол. << Ск(Спол. << 0,1Ск), то
n=(lgCк-lgC0)/(lgP0-lgPпол.)
