5.Расчёт себестоимости получения кислорода.

Себестоимость зависит от затрат на производство кислорода и его транспорта Полная себестоимость :

S=S1+S2+S3+S4+S5 (руб/м3) S1-энергозатраты, S2-амортизационные отчисления, S3-зарплата, S4- цеховые затраты, S5-общезаводские затраты.

S1=(D1*N+D2*Gп+D3*Gв)/V

D123-удельные стоимости(тарифы) эл.энергии (руб/кВт*ч), пара(руб/т), воды(руб/т)

N-расход эл.энергии за рассчитанный интервал времени(кВт*ч)

Gп-расход пара за расч период, Gв-расход воды. V-кол-во получ кислорода.

S2=(Н1К1+Н2К2)/V

Н1(Н2) - норма амортизации зданий и сооружений(оборудования)(%/год)

К1(К2) – кап затраты на здания и сооружения(оборудование)(руб)

S3=З/V; З-фонд зарплаты с начислениями обслуживающего персонала за рассчитанный период(руб)

S4=ЗЦ/М

ЗЦ-цеховые затраты, опр-е суммированием з/п обслуживающего персонала с начислениями затрат на текущий ремонт оборудования и зданий, на мероприятия по охране труда.

S5=10% от суммы всех прочих затрат. При различной концентрации кислорода на выходе следует S1 домножать на К-т а=l1/l2, l1,2 – относительные эксэргии кислорода соответствующих концентраций.

6.Техника безопасности в кислородном хозяйстве.

В среде кислорода все реакции окисления протекают намного эффективнее. При соприкосновении кислорода с органическими соединениями, при высоком давлении и т-рах м произойти взрыв. Плотность кислорода при нормальных условиях выше плотности воздуха, при утечке собирается внизу. Необходимо соблюдать правила:

1. Все поверхности должны быть тщательно очищены от жиров и масла спец растворителями(4х хлористый углерод, трихлорэтилен)

2. При работе с открытым огнём, проверять содержание кислорода.

3. При внутренних работах производить продувку азотом или воздухом.

4. При наличии кислорода в помещении, электропроводку монтировать во взрывобезопасном исполнении.

5. Использовать инструменты, исключающие возникновение искр.

6. Проветривать одежду после работы с кислородом.

Хранение в сжиженном состоянии является эффективным, так как не требуется использовать сосуды высокого давления. В 850 раз меньше объём. Следует следить за температурой. Необходимо устанавливать предохранительные клапаны. Хранилища могут быть под и над земными. Если ёмкость до 1000т, можно располагать у стен снаружи. На случай аварии – нужен сток. Избегать попадания на кожу. Шланги с ж кислородом следует продувать, чтоб исключить повышение давления вследствие испарения. Концентрация 18% -опасность, 15-16 – потеря сознания При ремонте с конц-й меньше 18 – использовать противогаз. На пром предприятиях следует учитывать утечки кислорода, проводить анализ воздуха.

7.Идеальный процесс ожижения газов.

Начальное состояние газа соответствует усл-м ОС. Т1 хар-т начальное состояние газа. Тос>Ткр, Pос<Pкр. Если охлаждать газ при пост давлении переходит в ж состояние при том ОС, то т-ра газа будет уменьшаться, до тех пор, пока не будет достигнуто состояние насыщение т2, При дальнейшем отводе тепла, прох-м в области вл пара, т-ра не будет уменьшаться, а будет уменьшаться энтальпия до тех пор, пока весь пар не переёдет в ж состояние т3. ТО газ в ж при том же давлении Рос. Для осушения необходимо вспомогательная холодильная или криогенная установка. Количество теплоты, которую необходимо отвести от вещ-ва в процессе ожижения (qож):

Qож=h1-h3

Минимальная работа, необходимая для обратимого проведения этого процесса = разность эксэргий в конечном и начальном состоянии.

Lож=e3-e1

Если необходимо получить вещ-во в ТВ состоянии, процесс отвода теплоты следует продолжить.

Если Тос меньше Ткр, ожижение газа не представляет существенных трудностей, тк Мб достигнуто изотермическим сжатием без применения других процессов.

Перевод газа в жидкость может быть осуществлён и при давлении, превышающем Рос. Для этого вещество необходимо сжать при Тос до соответствующего давления Р1. Если это давление меньше критического, то процесс будет идти аналогично первому, но отличаться от него тем, что конденсация будет начинаться и проходить при более высокой температуре Т2', а теплота конденд-ии будет меньше, чем в первом процессе.

При дальнейшем повышении нач давления т-ра конденсации растёт, а значение r уменьшается, пока при критическом давлении т-ра конденсации не сравняется с критической температурой, а r=0.

При сверхкритическом давлении Р2, газ переходит в жидкость так же при Ткр, но без постепенной конденсации. Если сравнить процесс перевода в-ва в конденсированное состояние, прох-й при Рос с процессами, проведёнными при более высоких давлениях, то можно заметить, что первый принципиально отличается от остальных.

В первом случае переход в жидкое состояние достигается только путем отвода теплоты во всём интервале температур от Тос до конечной. В остальных случаях, вещество подвергалось предварительному изотермическому сжатию, часть теплоты при этом отводилась в процессе сжатия при Тос. Чем выше давление предварительного сжатия, тем больше доля теплоты, отводимой при Тос. Можно представить себе такой процесс ожижения, при котором вся теплота отводится только в процессе сжатия при Тос. Для этого газ необходимо изотермически до такого давления, чтобы можно было его охладить до нужной температуры адиабатно без отвода теплоты. Так как в координатах TS адиабата проходит вертикально, т8 соответствующая концу сжатия, должна находится на одной вертикали с конченой точкой процесса(т2) Необходимо сжать газ до давления Р8, а затем адиабатно расширить до давления Рос(1-8-2) ТО идеальный процесс конд-я газа Мб проведён 3мя способами: 1 Отводом теплоты при неизменном давлении окр среды и т-рах изменяющихся от Тос до т-ры фазового превращения. 2Отводом части теплоты при Тос, в процессе изотермического сжатия с последующим изобарным охлаждением при понижающихся температурах. 3 Изотермическим сжатием газа с отводом теплоты при Тос с последующим адиабатным расширением до конечного состояния при Рос. В первом процессе для конд-я газа необходима с-ма R, работающая за счёт затрат работы. Во втором процессе работ, необх-я для конд-я, частично затрач-ся на предворит сжатие и частично на с R. В третьем процессе переход в конд-е состояние соверш-ся только в процессе сжатия или расширения самого конд-го вещества. Необх-я для этого работа затрч-ся только на сжатие. При этом часть работы, затрч-я на сжатие, возвращается на расширение. Этот процесс не прим-ся в технике, тк для его осуществления необходимо давление в сотни тысяч МПа.