Utekočinjen zrak - osnova za proizvodnjo čistega kisika

Ker imajo vsi plini več stanj agregacije, in se da utekočiniti, zrak, ki sestoji iz mešanice plinov lahko tudi tekočina. V bistvu proizvodnjo tekočega zraka za ločevanje iz nje čistega kisika, dušika in argona.

Malo zgodovine

Do 19. stoletja so znanstveniki verjeli, da ima plin samo eno fizično stanje, ampak, da bi zrak v tekoče stanje naučili na začetku prejšnjega stoletja. To je bilo izvedeno z Linde stroj, glavni deli katerih so bili kompresor (motor, opremljen s črpalko) in toplotni izmenjevalnik, ki je prikazana kot dveh cevi valjanih v spiralo, od katerih je potekala znotraj druge. Tretji del konstrukcije je termo, bo v notranjosti in utekočinjeni plin. Strojni deli so prekriti s izolacijskih materialov, da se prepreči dostop do plina iz zunanjega toplote. Nahaja se v bližini izliva notranje cevi se zaključi v dušilko.

plin delo

Tehnologija za proizvodnjo tekočega zraka je precej preprosta. Najprej se plinska zmes očistimo prahu, vodni delci, kot tudi ogljikov dioksid. Obstaja pa še ena pomembna komponenta, brez katere bo pripravila tekoči zrak - pritisk. S pomočjo kompresorja zraka stisnemo na 200-250 atm, medtem ko hlajenje z vodo. Potem zrak potuje skozi prvega izmenjevalca toplote, in nato razdeli na dva tokova, od katerih je večja je v ekspander. Izraz se nanaša na batni stroj, ki deluje s povečanjem plina. To pretvarja potencialno energijo v mehansko in plin se ohlaja, ker opravlja delo.

Nadalje, zrak, spiranje dve toplotni izmenjevalnik in tako ohlajanje druge pretoka gredo naprej, pride ven in zbrali v thermos.

skupine turboekspanzijskih

Kljub svoji navidezni preprostosti, uporaba ekspander ni mogoče v industrijskem merilu. Pridobljen z dušenjem plina skozi tanko cev je predrago, ni dovolj za učinkovito pridobivanje in porabo energije, in zato nesprejemljiva za industrijo. Na začetku prejšnjega stoletja je bilo vprašanje poenostavitve proizvodnjo surovega železa, in v ta namen je bilo predlagano, da piha iz zraka z visoko vsebnostjo kisika. Tako je bilo vprašanje o komercialno proizvodnjo slednjih.

Bat ekspander hitro zamaši z vodo ledu, tako da je zrak potrebno predhodno suha, zaradi česar je postopek bolj zapleten in drag. Pomagal rešiti problem razvoja turbo izklapljanje se uporablja namesto bata turbine. Kasneje so bili uporabljeni turbo ekspanderje med pripravo in drugih plinov.

aplikacija

Sama sam Tekoči zrak ne uporablja, ta vmesni produkt za pridobitev čiste pline.

Načelo izolacijski elementi temelji na razliki v vreli sestavine zmesi: kisik vre pri -183 ° in dušika pri -196 °. temperatura tekočine zraka pod dvesto stopinj, in segrevanje, je mogoče proizvajati ločitev.

Ko se tekočina začne počasi upari zrak, dušik izhlapi eni strani in po tem, ko uparimo glavni del, pri temperaturi -183 ° vre kisik. Dejstvo je, da medtem ko dušik ostane v mešanici, se ne more nadaljevati ogrevati, tudi ob uporabi dodatnega grelca, ampak takoj, ko bo večina dušika izhlapi, zmes hitro dosegla vrelišče po odseku zmesi, tj kisika.

čiščenje

Vendar pa na ta način ni mogoče pridobiti čistega kisika in dušika v enem samem postopku. Zrak v tekočem stanju na prvi stopnji destilacijsko vsebuje okoli 78% dušika in 21% kisika pa Dlje proces in manjši tekoči dušik ostane več z bo izhlapi in kisik. Ko se koncentracija dušika v tekočini pade na 50%, se vsebnost kisika v pare poveča na 20%. Zato je bila uparimo plin ponovno kondenzira in izpostavimo destilaciji drugič. Čim večja je destilati, jasnejša bodo nastali izdelki.

v industriji

Uparevanje in kondenzacija - dva nasprotujoča si procesa. Prva tekočina mora porabiti toploto, in na drugi - toplote, ki se bodo sprostila. Če ne pride do izgube toplote, toplota sprosti in absorbira v tem procesu, kot tudi. Tako je obseg kondenziranega kisika v bistvu enaka volumna izhlapele dušika. Ta proces se imenuje destilacija. Zmes obeh plinov nastalih zaradi izhlapevanja tekočega zraka spet skozenj, in nekaj kisika preide kondenzata, s čimer toploto, s čimer se upari nekaj dušikom. Postopek se ponovi množico roki.

Industrijska priprava dušika in kisika se pojavlja v tako imenovanih popravek stolpcev.

zanimivosti

Ob stiku s tekočim kisikom veliko gradiva postanejo krhke. Poleg tega so tekoči kisik - močan oksidant, pa je udaril, organske snovi gorijo, sprošča precej toplote. Ko impregnacija tekoči kisik nekatere od teh snovi postanejo neobvladljive eksplozivne lastnosti. To vedenje je značilno za naftne derivate, ki vključujejo konvencionalno asfalt.