Likva aero - la bazon por produktado de pura oksigeno

Ekde ĉiuj gasoj havas pluraj statoj de agregación, kaj povas licuado, la aero, kiu konsistas de miksaĵo de gasoj povas esti likva. Resume produkti likva aero por apartigo de gxi el pura oksigeno, nitrogeno kaj argono.

Iom de historio

Ĝis la 19-a jarcento, sciencistoj kredas ke la gaso havas nur unu fizika stato, sed por alporti la aero al la likva stato lernis komence de la lasta jarcento. Tio estis farita uzante la Limo maŝino, la ĉefaj partoj de kiuj estis la compresor (motoro, provizita per pumpilo) kaj intercambiador de varmego, montrita kiel du tubojn ruliĝis en espiral, unu el kiu estas tenita ene de la alia. La tria ero de la strukturo estis termobotelo, irante en kaj gaso licuado. Maŝino partojn kovris izola materialoj por malhelpi aliro al gaso de ekstere varmego. Lokita proksime de la buŝo de la interna tubo estas finita en ĉokilo.

gaso laboro

La teknologio por produktado likva aero estas sufiĉe simpla. Unue, la miksaĵo de gasoj purifica de polvo, akvo partikloj, kaj ankaŭ karbona dioksido. Ekzistas alia grava komponanto, sen kiu ĝi produktos likva aero - premo. Per la compresor aero kunpremas al 200-250 atm, dum malvarmigo per akvo. Tiam la aero pasas tra la unua intercambiador de varmego, kaj poste dividita en du riverojn, la pli granda de kiuj estas en la ekspansiiĝi. Tiu termino aludas al piŝto maŝino, kiu laboras vastigante gaso. Ĝi konvertas potenciala energio en mekanikaj kaj gaso estas malvarmigita ĉar plenumas funkcias.

Plue, aero, lavante la du intercambiador de varmego kaj per tio malvarmigo la dua fluo iranta antaŭen, eliras kaj kolektitaj en la termobotelo.

turboexpander

Malgraŭ ĝia ŝajna simpleco, la uzo de la expanderse ne eblas sur industria skalo. Ricevis per sxancelan gaso tra la maldika tubo estas tro multekosta, ĝi ne estas sufiĉe por efike akiri kaj energion konsumanto kaj tial neakceptebla por la industrio. Komence de la lasta jarcento estis la demando de simplificar la produktado de krudfero kaj tiucele oni proponis fari blovis el la aero kun alta enhavo de oksigeno. Tiel estis demando pri la komerca produktado de la dua.

La piŝto ekspansiiĝi rapide ŝtopita per akvo glacio, do la aero estas necesa por antaŭ-seka, kiu igas la procezo pli komplika kaj multekosta. Helpis solvi la problemon de la evoluo de la turbo ekspansiiĝi estas uzata anstataŭ la piŝto turbino. Poste turbo Tunnels estis uzita dum la preparado kaj aliaj gasoj.

aplikaĵo

Likva aero mem sole ne estas uzata, ĉi tiu intera produkto akiri pura gasoj.

izolado komponantojn principo baziĝas sur la diferenco en bolanta komponantoj de la miksaĵo de: oksigeno bolas je -183 °, kaj nitrogeno je -196 °. likva aero temperaturo estas sub ducent gradoj kaj varmigante ĝin, ĝi eblas produkti disiĝo.

Kiam la likva komencas malrapide evaporar aero, nitrogeno evapora unue, kaj poste ĝi forvaporiĝis la ĉefa parto, al temperaturo de -183 ° bolanta oksigeno. La fakto estas ke dum la nitrogeno restas en la miksaĵo, ne povas daŭri por hejti, eĉ kiam uzante kroman hejtilo, sed kiam la plimulto de la nitrogeno evaporará, la miksaĵo estis rapide atingita bolanta temperaturo sekvan parton de la miksaĵo, tio estas: oksigeno.

purigado

Tamen tiamaniere estas neeble akiri pura oksigeno kaj nitrogeno en unu operacio. La aero en likva stato al la unua destilación paŝo enhavas ĉirkaŭ 78% nitrogeno kaj 21% oksigeno, tamen, la pli la procezo kaj la pli malgrandaj la likva nitrogeno restas en la pli kun ĝi evaporará kaj oksigeno. Kiam la nitrogeno koncentriĝo en likva falas al 50%, la oksigeno enhavo en la vaporo estas pliigita al 20%. Sekve, la forvaporiĝis gaso condensó refoje kaj submetita al destilación por la duan fojon. La pli granda la distillations, la pli klara estos la rezultanta produktoj.

en industrio

Vaporiĝo kaj kondensado - du kontraŭaj procezoj. La unua fluido devas elspezi varmego, kaj je la dua - varmo estos liberigita. Se ekzistas neniu varmo perdo, la varmego liberigita kaj sorbita dum tiu procezo ankaŭ. Tiel la volumo de la densigita oksigeno estas substance egala al la volumeno de la forvaporiĝis nitrogeno. Tiu procezo estas nomita distilado. Miksaĵo de la du gasoj formis pro vaporiĝo de likva aero denove pasas tra ĝi, kaj iuj de la oksigeno, pasas en la condensado, donante tiel varmo, tiel por evaporar kelkaj el la nitrogeno. La procezo estas ripetita pluralidad de fojojn.

Industria preparo de nitrogeno kaj oksigeno okazas en la tiel nomata rectificación kolumnoj.

interesaj faktoj

Sur kontakto kun la likva oksigeno multaj materialoj iĝi fragila. Cetere, likva oksigeno - potenca oxidante tamen frapanta ĝin, organikaj substancoj brulas eligante tre varmego. Kiam trempi likva oksigeno kelkaj el tiuj substancoj fariĝi neregebla eksploda propraĵoj. Tiu konduto estas karakteriza de petrolo produktoj, kiuj inkluzivas konvencia asfalto.