Vloeibare lug - die basis vir die produksie van suiwer suurstof

Aangesien alle gasse het verskeie state van samevoeging en kan vloeibare, die lug, wat bestaan uit 'n gasmengsel kan ook 'n vloeistof wees. Basies produseer vloeibare lug vir skeiding daarvan van suiwer suurstof, stikstof en argon.

'N bietjie geskiedenis

Tot in die 19de eeu, het wetenskaplikes geglo dat die gas het net een fisiese toestand, maar om die lug na die vloeibare toestand geleer aan die begin van die vorige eeu bring. Dit is gedoen met behulp van die Linde masjien, die belangrikste dele van wat was die kompressor (motor, voorsien van 'n pomp) en 'n hitteruiler, getoon as twee buise gerol in 'n spiraal, waarvan een is gehou in die ander. Die derde komponent van die struktuur was 'n termosfles, gaan binne en vloeibare gas. Masjienonderdele is bedek met isolerende materiaal ten einde toegang tot gas uit die buite hitte te voorkom. Geleë naby die mond van die binneband beëindig in 'n verstik.

gas werk

Die tegnologie vir die vervaardiging van vloeibare lug is eenvoudig. In die eerste plek is die gasmengsel gesuiwer van stof, water deeltjies, sowel as koolstofdioksied. Daar is nog 'n belangrike komponent, waarsonder dit vloeibare lug sal produseer - druk. Deur middel van die kompressor lug saamgepers tot 200-250 atm, terwyl dit afkoel met water. Dan gaan die lug deur die eerste hitteruiler, en dan verdeel in twee strome, die grootste van wat in die expander. Hierdie term verwys na 'n suier masjien, wat werk deur die uitbreiding van gas. Dit vat potensiële energie na meganiese en gas afgekoel omdat voer werk.

Verdere, lug, was die twee hitteruiler en daardeur die tweede vloei vorentoe koel, kom uit en versamel in die termosfles.

turboexpander

Ten spyte van sy skynbare eenvoud, die gebruik van die expander is nie moontlik op 'n industriële skaal. Verkry deur wurg gas deur die dun buisie is te duur, dit is nie genoeg om effektief te verkry en energie in beslag neem en daarom onaanvaarbaar om die bedryf. Aan die begin van die vorige eeu was die kwessie van die vereenvoudiging van die produksie van ru-yster, en vir hierdie doel waarvoor dit voorgestel om te blaas uit die lug met 'n hoë suurstof inhoud. So was daar 'n vraag oor die kommersiële produksie van die laasgenoemde.

Die suier expander vinnig verstop met water ys, so die lug is wat nodig is om die pre-droë, wat die proses meer ingewikkeld en duur maak. Gehelp om die probleem van die ontwikkeling van die turbo expander te los gebruik word in plaas van die suier turbine. Later turbo expanders is gebruik tydens die voorbereiding en ander gasse.

aansoek

Vloeibare lug self alleen is nie gebruik word nie, hierdie intermediêre produk te suiwer gasse te verkry.

isolasie komponente beginsel is gebaseer op die verskil in kokende komponente van die mengsel van: suurstof kook by -183 °, en stikstof by -196 °. vloeibare lug temperatuur onder tweehonderd grade, en verhit dit, is dit moontlik om skeiding te produseer.

Wanneer die vloeistof begin om stadig verdamp lug, stikstof verdamp eerste, en nadat dit die grootste deel, by 'n temperatuur van -183 ° kokende suurstof verdamp het. Die feit is dat terwyl die stikstof in die mengsel bly, kan dit nie voortgaan om te verhit, selfs wanneer die gebruik van 'n bykomende verwarmer, maar so gou as die meeste van die stikstof sal verdamp, is die mengsel vinnig bereik kokende temperatuur volgende gedeelte van die mengsel, dit wil sê suurstof.

suiwering

Maar op hierdie manier is dit onmoontlik om suiwer suurstof en stikstof te verkry in 'n enkele operasie. Die lug in vloeistof staat om die eerste distillasie stap bevat ongeveer 78% stikstof en 21% suurstof, maar hoe verder die proses en hoe kleiner die vloeibare stikstof bly in die meer met dit sal verdamp en suurstof. Wanneer die stikstof konsentrasie in vloeibare daal tot 50%, is die suurstof inhoud in die damp toegeneem tot 20%. Daarom is die verdamp gas weer gekondenseer en onderworpe aan distillasie vir die tweede keer. Hoe groter is die distillaties, hoe duideliker sal wees die gevolglike produkte.

in die industrie

Verdamping en kondensasie - twee opponerende prosesse. Die eerste vloeistof moet hitte spandeer, en by die tweede - hitte vrygestel sal word. As daar is geen hitte verlies, vrygestel en geabsorbeer die hitte tydens hierdie proses sowel. So het die volume van die verkorte suurstof is aansienlik gelyk aan die volume van die verdamp stikstof. Hierdie proses staan bekend distillasie. 'N mengsel van die twee gasse gevorm as gevolg van verdamping van vloeibare lug weer gaan deur dit, en 'n paar van die suurstof gaan in die kondensaat, dus hitte gee, en sodoende 'n paar van die stikstof verdamp. Die proses word herhaal 'n pluraliteit van tye.

Industriële voorbereiding van stikstof en suurstof plaasvind in die sogenaamde regstelling kolomme.

interessante feite

Op kontak met die vloeibare suurstof baie materiaal word bros. Verder, vloeibare suurstof - 'n kragtige oksidant, maar slaan dit, organiese stowwe brand, vry te veel hitte. Wanneer deurweek vloeibare suurstof sommige van hierdie stowwe word onbeheerbare plofbare eienskappe. Hierdie gedrag is kenmerkend van olie produkte, wat konvensionele asfalt te sluit.