อากาศเหลว - พื้นฐานสำหรับการผลิตออกซิเจนบริสุทธิ์

เนื่องจากก๊าซทั้งหมดมีหลายรัฐของการรวมและสามารถเหลวอากาศประกอบด้วยส่วนผสมของก๊าซยังสามารถของเหลว โดยทั่วไปผลิตอากาศของเหลวสำหรับการแยกนั้นออกซิเจนบริสุทธิ์ไนโตรเจนและอาร์กอน

ประวัติเล็ก ๆ น้อย ๆ

จนกระทั่งศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าก๊าซมีเพียงหนึ่งสภาพร่างกาย แต่จะนำอากาศไปยังสถานะของเหลวได้เรียนรู้ในตอนต้นของศตวรรษที่ผ่านมา นี่คือการกระทำโดยใช้เครื่อง Linde, ชิ้นส่วนหลักซึ่งเป็นคอมเพรสเซอร์ (มอเตอร์ให้กับปั๊ม) และแลกเปลี่ยนความร้อนที่แสดงเป็นสองหลอดรีดเกลียวหนึ่งซึ่งจะจัดขึ้นภายในอื่น ๆ องค์ประกอบที่สามของโครงสร้างเป็นร้อนไปทั้งภายในและ ก๊าซเหลว ชิ้นส่วนเครื่องจักรถูกปกคลุมไปด้วยวัสดุฉนวนเพื่อป้องกันการเข้าถึงก๊าซจากความร้อนภายนอก ตั้งอยู่ใกล้กับปากของหลอดภายในถูกยกเลิกในสำลัก

การทำงานของก๊าซ

เทคโนโลยีการผลิตอากาศของเหลวค่อนข้างง่าย ครั้งแรกที่ผสมก๊าซบริสุทธิ์ของฝุ่นละอองอนุภาคน้ำเช่นเดียวกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มีอีกองค์ประกอบที่สำคัญโดยที่มันจะผลิตอากาศของเหลว - ความดัน โดยวิธีการของคอมเพรสเซอร์ อากาศที่ถูกบีบอัด 200-250 ATM, ในขณะที่การระบายความร้อนด้วยน้ำ จากนั้นอากาศผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแรกและจากนั้นแบ่งออกเป็นสองสายที่มีขนาดใหญ่ซึ่งอยู่ในตัวขยาย คำนี้หมายถึงเครื่องลูกสูบซึ่งทำงานโดยการขยายก๊าซ มันจะแปลงพลังงานที่มีศักยภาพเข้าเครื่องจักรกลและก๊าซจะเย็นเพราะมีประสิทธิภาพการทำงาน

นอกจากนี้อากาศล้างแลกเปลี่ยนสองความร้อนและระบายความร้อนจึงไหลที่สองก้าวไปข้างหน้าออกมาและเก็บรวบรวมไว้ในกระติกน้ำร้อน

turboexpander

แม้จะมีความเรียบง่ายชัดเจนของการใช้แผ่เป็นไปไม่ได้ในระดับอุตสาหกรรม ที่ได้รับจากการควบคุมปริมาณก๊าซผ่านท่อบางที่มีราคาแพงเกินไปก็ไม่เพียงพอที่จะมีประสิทธิภาพในการขอรับและการบริโภคพลังงานและดังนั้นจึงไม่เป็นที่ยอมรับในอุตสาหกรรม ในตอนต้นของศตวรรษที่ผ่านมาเป็นคำถามของการลดความซับซ้อนของการผลิตเหล็กและเพื่อการนี้มันก็เสนอที่จะทำให้พัดออกมาจากอากาศที่มีปริมาณออกซิเจนสูง ดังนั้นจึงมีคำถามเกี่ยวกับการผลิตเชิงพาณิชย์ของหลัง

ลูกสูบแผ่อุดตันได้อย่างรวดเร็วด้วยน้ำแข็งเพื่อให้อากาศเป็นสิ่งที่จำเป็นไปก่อนแห้งซึ่งจะทำให้กระบวนการที่ซับซ้อนมากขึ้นและมีราคาแพง ช่วยแก้ปัญหาของการพัฒนาของแผ่เทอร์โบที่ใช้ในสถานที่ของกังหันลูกสูบ ต่อมาขยายเทอร์โบได้ถูกนำมาใช้ในระหว่างการเตรียมการและก๊าซอื่น ๆ

ใบสมัคร

อากาศเหลวของตัวเองเพียงอย่างเดียวไม่ได้ใช้ผลิตภัณฑ์ระดับกลางนี้จะได้รับก๊าซบริสุทธิ์

หลักการส่วนประกอบแยกอยู่บนพื้นฐานของความแตกต่างในองค์ประกอบของส่วนผสมของเดือด: ออกซิเจนเดือดที่ -183 องศาและไนโตรเจนที่ -196 ° อุณหภูมิของอากาศที่มีสภาพคล่องต่ำกว่าสองร้อยองศาและความร้อนมันก็เป็นไปได้ในการผลิตแยก

เมื่อของเหลวจะเริ่มช้าระเหยปรับอากาศ, ไนโตรเจนระเหยแรกและหลังจากที่มันได้ระเหยส่วนหลักที่อุณหภูมิ -183 °ออกซิเจนเดือด ความจริงก็คือว่าในขณะที่ไนโตรเจนยังคงอยู่ในส่วนผสมก็ไม่สามารถดำเนินการให้ความร้อนแม้เมื่อมีการใช้เครื่องทำความร้อนเพิ่มเติม แต่เร็วที่สุดเท่าที่มากที่สุดของไนโตรเจนจะระเหยส่วนผสมที่ถูกได้อย่างรวดเร็วถึงอุณหภูมิเดือดต่อไปนี้เป็นส่วนหนึ่งของส่วนผสมเช่นออกซิเจน

การฟอก

อย่างไรก็ตามในลักษณะนี้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับออกซิเจนบริสุทธิ์และไนโตรเจนในการทำงานครั้งเดียว อากาศในสถานะของเหลวไปยังขั้นตอนการกลั่นแรกมีประมาณ 78% ไนโตรเจนและออกซิเจน 21% แต่ไกลกระบวนการและมีขนาดเล็กไนโตรเจนเหลวยังคงอยู่ในมากขึ้นด้วยมันจะระเหยและออกซิเจน เมื่อความเข้มข้นของไนโตรเจนในของเหลวลดลงถึง 50% ปริมาณออกซิเจนในไอจะเพิ่มขึ้นถึง 20% ดังนั้นก๊าซระเหยที่ถูกควบแน่นอีกครั้งและเป็นไปกลั่นเป็นครั้งที่สอง ยิ่งกลั่นที่ชัดเจนจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น

ในอุตสาหกรรม

การระเหยและการกลั่นตัว - สองกระบวนการของฝ่ายตรงข้าม ของเหลวแรกต้องใช้ความร้อนและอย่างที่สอง - ความร้อนจะได้รับการปล่อยตัว หากไม่มีการสูญเสียความร้อนความร้อนที่ปล่อยออกมาและดูดซึมในระหว่างขั้นตอนนี้เป็นอย่างดี ดังนั้นปริมาณของออกซิเจนข้นเป็นอย่างมากเท่ากับปริมาณของไนโตรเจนระเหย กระบวนการนี้เรียกว่าการกลั่น มีส่วนผสมของทั้งสองก๊าซที่เกิดขึ้นเนื่องจากการระเหยของอากาศของเหลวอีกครั้งผ่านมันและบางส่วนของออกซิเจนผ่านเข้าไปในคอนเดนเสทจึงให้ความร้อนจึงจะระเหยบางส่วนของไนโตรเจน ทำซ้ำขั้นตอนใหญ่ครั้ง

อุตสาหกรรม การเตรียมความพร้อมของไนโตรเจน และออกซิเจนที่เกิดขึ้นในที่เรียกว่าคอลัมน์สัตยาบัน

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ

เมื่อได้สัมผัสกับออกซิเจนเหลววัสดุหลายชนิดกลายเป็นเปราะ นอกจากนี้ ออกซิเจนเหลว - อนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพ แต่ตีมันสารอินทรีย์เผาปล่อยความร้อนมาก เมื่อท้องออกซิเจนเหลวบางส่วนของสารเหล่านี้กลายเป็นคุณสมบัติระเบิดที่ควบคุมไม่ได้ ลักษณะการทำงานนี้เป็นลักษณะของผลิตภัณฑ์น้ำมันซึ่งรวมถึงยางมะตอยธรรมดา