Nestemäinen ilma - perusta puhtaan hapen tuottamiseksi

Koska kaikki kaasut on useita tiloja aggregaatiota, ja voidaan nesteyttää, ilma, joka koostuu kaasuseoksesta, voi myös olla neste. Periaatteessa tuottaa neste ilmaa siitä erottamisen puhdasta happea, typpeä ja argonia.

Hieman historiaa

Kunnes 19th century, tutkijat uskoivat, että kaasu on vain yksi fyysinen tila, vaan tuoda ilmaa nestemäisenä oppinut alussa viime vuosisadalla. Tämä tehtiin käyttämällä Linde kone, pääosat, jotka olivat kompressorin (moottori, joka on varustettu pumppu) ja lämmönvaihtimen, joka on esitetty kaksi putkea valssataan kierre, joista yksi pidetään toisen sisällä. Kolmas komponentti rakenne oli termospullo, menee sisälle ja nesteytetyn kaasun. Koneen osat peitettiin eristeet, jotta estetään pääsy kaasun ulkopuolelta lämpöä. Joka sijaitsee lähellä suuta sisäputken lopetetaan kuristimen.

kaasu työ

Valmistustekniikan nestemäinen ilma on varsin yksinkertainen. Ensimmäinen kaasuseos puhdistetaan pölystä, vettä hiukkaset, sekä hiilidioksidia. On toinen tärkeä komponentti, jota ilman se tuottaa nestemäinen ilma - paine. Avulla kompressorin ilma puristetaan ja 200-250 atm, jäähdyttämällä samalla vedellä. Sitten ilma kulkee ensimmäisen lämmönvaihtimen, ja jaetaan sitten kahdeksi virraksi, joista suurempi on laajentimen. Tämä termi viittaa mäntäkoneessa, joka toimii laajentamalla kaasua. Se muuntaa potentiaalienergia mekaaniseksi, ja kaasu jäähdytetään, koska suorittaa työtä.

Edelleen, ilma, pesemällä kaksi lämmönvaihtimen ja siten jäähdytetään toinen virtaus eteenpäin, tulee ulos ja kerätään termospullo.

turbohöyrystin

Huolimatta sen näennäinen yksinkertaisuus, käytön laajentimen ei ole mahdollista teollisessa mittakaavassa. Saatu kuristamalla kaasua läpi ohut putki on liian kallista, se ei riitä tehokkaasti saada ja kuluttaa energiaa ja näin ollen ei voida hyväksyä teollisuudelle. Alussa viime vuosisadalla oli kysymys yksinkertaistaa tuotetaan raakarautaa, ja tätä varten ehdotettiin tehdä puhaltaa ilmaa korkean happipitoisuuden. Näin oli kysymys kaupallisen tuotannon jälkimmäisen.

Mäntä laajentimen tukkeutuvat nopeasti vettä jäällä, joten ilma on tarpeen ennalta kuiva, mikä tekee prosessista monimutkaisemman ja kallis. Auttoi ongelman ratkaisemiseksi kehityksen turbolaajentimen sijasta käytetään männän turbiinin. Myöhemmin turbo lisääjiä on käytetty valmisteltaessa ja muita kaasuja.

hakemus

Neste itse ilma yksinään ei käytetä, tämä välituote, jolloin saatiin puhtaat kaasut.

eristäminen komponentit periaate perustuu eron kiehuvaan komponenttien seoksen: hapen kiehuu -183 °, ja typessä -196 °. nesteen lämpötila on alle kaksisataa astetta, ja kuumentamalla sitä, että on mahdollista tuottaa erottamisen.

Kun neste alkaa hitaasti haihtua ilma, typpi haihtuu ensin, ja sen jälkeen kun se on kokonaan haihtunut pääosan, lämpötilassa, joka on -183 ° kiehuvaa happea. Tosiasia on, että kun typen jää seokseen, se ei voi jatkaa lämpöä, vaikka käyttämällä lisäksi lämmitin, mutta heti kun suurin osa typpi haihtuu, seos nopeasti saavutti kiehumislämpötilaan jälkeen, osa seoksesta, so happea.

puhdistaminen

Kuitenkin tällä tavalla on mahdotonta saada puhdasta happea ja typpeä yhdessä työvaiheessa. Ilman nestemäisessä tilassa ensimmäiseen tislausvaiheeseen sisältää noin 78% typpeä ja 21% happea, kuitenkin, sitä kauemmas prosessin ja sitä pienempi on nestemäistä typpeä jää enemmän se höyrystyy ja happi. Kun typpipitoisuus nestepisaroiden 50%, happipitoisuus höyryn nostetaan 20%. Siksi haihdutettiin kaasu kondensoitiin taas ja tislataan toisen kerran. Suurempi tislaukset, selkeämpi on tuloksena tuotteita.

teollisuuden

Haihduttamalla ja kondensaatio - kaksi vastakkaista prosesseja. Ensimmäisessä nesteessä täytyy käyttää lämpöä, ja toisessa - lämpö vapautuu. Jos ei ole lämpöhäviö, vapautuva lämpö ja imeytyy tämän prosessin aikana samoin. Näin tilavuus kondensoitunut happi on oleellisesti yhtä suuri tilavuus haihdutettiin typen. Tätä prosessia kutsutaan tislaamalla. Seosta, jossa oli kaksi muodostuneet kaasut haihtumisen nestemäinen ilma kulkee jälleen sitä, ja jotkut happea kulkeutuu lauhde, ja näin ollen lämpöä, mikä haihtua joitakin typpeä. Prosessi toistetaan useita kertoja.

Teollinen valmistus typen ja hapen tapahtuu ns väkevöimiskolonnit.

mielenkiintoisia seikkoja

Joutuessaan kosketukseen nestemäisen hapen monien aineiden haurastua. Lisäksi nestemäistä happea - tehokas hapetin kuitenkin lyömällä sitä, orgaaniset aineet palavat, vapauttaen paljon lämpöä. Kyllästettäessä nestemäistä happea osa näistä aineista tullut hallitsematon räjähtäviä ominaisuuksia. Tämä käyttäytyminen on ominaista öljytuotteiden, jotka sisältävät tavanomaisia asfaltin.