אוויר נוזלי - הבסיס לייצור חמצן טהור

מכיוון שכל יש הגזים כמה מצבי צבירה, וניתן מעובים, באוויר, מורכב מתערובת גז יכול להיות גם נוזלי. בעיקרון לייצר אוויר נוזלי להפרדה ממנו חמצן טהור, חנקן וארגון.

קצת היסטוריה

עד המאה ה -19, מדענים האמינו כי הגז יש רק מצב פיזי אחד, אבל להביא את האוויר למצב הנוזלי לומד בתחילת המאה שעברה. הדבר נעשה באמצעות מכונת לינדה, את החלקים העיקריים היו המדחס (מנוע, מסופקת עם משאבה) ו מחליף חום, לראות כשני צינורות התגלגלו ספירלה, שאחד מהם מוחזקים בתוך השני. המרכיב השלישי של המבנה היה תרמוס, ולהיכנס פנימה גז נוזלי. חלקי מכונית צפים חומרי בידוד על מנת למנוע גישת גז מהחום בחוץ. ממוקם ליד הפה של הצינור הפנימי הסתיים ב חנק.

עבודת גז

הטכנולוגיה לייצור אוויר נוזלי הוא די פשוט. ראשית, תערובת הגז הוא מזוכך של אבק, חלקיקי מים, כמו גם פחמן דו חמצני. יש עוד מרכיב חשוב, שבלעדיו היא תייצר אוויר נוזלי - לחץ. באמצעות מדחס האוויר דחוס כדי 200-250 כספומט, בעוד קירור אותו עם מים. ואז האוויר עובר דרך מחליף חום הראשון, ולאחר מכן לחלק לשני זרמים, הגדול מבין שנמצא ההרחבה. מונח זה מתייחס מכונת בוכנה, אשר עובדת על ידי הרחבת גז. הוא ממיר אנרגיה פוטנציאלית לתוך מכאני, וגז הוא מקורר בגלל מבצע עבודות.

יתר על כן, אוויר, שטיפת מחליף השני חום ובכך קירור זרימת השני הולכת קדימה, יוצא ואסף את התרמוס.

טורבינת expanders

למרות הפשטות שלו לכאורה, השימוש ההרחבה אינו אפשרי בקנה מידה תעשייתי. מתקבל על ידי ויסות גז דרך הצינור הדק הוא יקר מדי, זה לא מספיק כדי להשיג צרכני אנרגיה ביעילות ולכן מקובל בענף. בתחילת המאה הקודמת היתה השאלה של פישוט הייצור של ברזל, ולשם כך הוצע להפוך נושבת מן האוויר עם תכולת חמצן גבוהה. לפיכך חלה שאלה לגבי הייצור המסחרי של זה האחרון.

הרחבת הבוכנה סתומה במהירות עם קרח מים, ולכן האוויר יש צורך מראש יבש, מה שהופך את התהליך יותר מסובך ויקר. עזרתי לפתור את הבעיה של התפתחות ההרחבה טורבו משמש במקום של טורבינת הבוכנה. מאוחר מרחיבים טורבו שמשו במהלך תקופת ההכנה וגזים אחרים.

יישום

אוויר נוזלי עצמו לבד אינו משמש, מוצר ביניים זו כדי להשיג גזים טהורים.

רכיבי בידוד עיקרון מבוסס על ההבדל רותח מרכיבי התערובת של: חמצן שחין -183 מעלות, והחנקן ב -196 מעלות. טמפרטורת אוויר נוזלית היא מתחת למאתיים מעלות, מחמם אותו, אפשר לייצר פרדה.

כאשר הנוזל מתחיל להתאדות באוויר לאט, חנקן מתאדה ראשון, ואחרי זה התאדה החלק העיקרי, בטמפרטורה של -183 מעלות רותחות חמצן. העובדה היא כי בעוד החנקן נשאר התערובת, זה לא יכול להמשיך לחמם, אפילו בעת שימוש דוד נוסף, אבל ברגע שרוב החנקן יתאדה, את התערובת במהירות הושגה רותח בטמפרטורה הבאה חלק של התערובת, חמצן למשל.

טיהור

אולם בדרך זו לא ניתן להשיג חמצן וחנקן טהורים בפעולה אחת. האוויר במצב נוזלי לשלב הזיקוק הראשון מכיל כ 78% חנקן ו 21% החמצן, אולם, ככל תהליך ואת החנקן הנוזלי הקטן נשאר יותר עם זה יתאדה וחמצן. כאשר ריכוז החנקן נוזלי יורד ל 50%, תכולת החמצן של אדי הוא עלה ל 20%. לכן, הגז התאדה היה מרוכז שוב נתון הזיקוק בפעם השנייה. ככל והמזוקק, הברור יהיו מוצרים וכתוצאה מכך.

בענף

אידוי ועיבוי - שני תהליכים הפוכים. הנוזל הראשון חייב להוציא חום, ובבית השני - החום ישוחרר. אם אין איבוד חום, החום שוחרר נספג במהלך תהליך זה גם כן. לכן הנפח של החמצן המרוכז שווה משמעותי את עוצמת הקול של החנקן התאדה. תהליך זה נקרא זיקוק. תערובת של שני הגזים נוצרו עקב התאדות של אוויר נוזלי שוב עוברת אותו, וחלק החמצן עובר לתוך המעובה, ובכך נותן חום, ובכך להתאדות כמה החנקן. התהליך חוזר על עצמו ריבוי פעמים.

תעשייתי הכנת חנקן וחמצן מתרחשת בעמודות תיקון שנקרא.

עובדות מעניינות

במגע עם חמצן נוזלי חומרים רבים הופכים פריכים. יתר על כן, חמצן נוזלי - מחמצן חזק, אולם, להכות אותו, חומרים אורגניים לשרוף, שחרור חום רב. כאשר הפריית חמצן נוזלי כמה חומרים אלה הופכים המאפיינים נפץ בלתי נשלט. התנהגות זו אופיינית מוצרי נפט, הכוללים אספלט רגיל.