Течен въздух - основа за производство на чист кислород

Тъй като всички газове имат няколко състояния на агрегация, и може да бъде втечнен, въздухът, състоящ се от смес газ също може да бъде течност. Основно получаване на течен въздух за отделяне от тях на чист кислород, азот и аргон.

Малко история

До 19-ти век, учените смятат, че газ има само едно физическо състояние, но да донесе въздуха към течно научих в началото на миналия век. Това е направено с помощта на машината Linde, основните части на които са компресора (мотор, снабден с помпа) и топлообменник, показана като две тръби навити по спирала, единият от които се провеждат в друга. Третият компонент на структурата е един термос, ще вътре и втечнен газ. Части за машини са били покрити с изолационни материали, за да се предотврати достъп до газ от външния жегата. Разположен в близост до отвора на вътрешната тръба се прекратява в дросел.

газ работа

Технологията за производство на течен въздух е съвсем проста. Първо, газовата смес се пречиства на прах, водни частици, както и въглероден диоксид. Има и друг важен компонент, без които ще произведе течен въздух - налягане. С помощта на компресор въздух се пресова до 200-250 атмосфера, докато се охлажда с вода. След това въздухът преминава през първия топлообменник, и след това се разделя на два потока, по-голям от които е в разширителя. Този термин се отнася до бутална машина, която работи чрез разширяване на газ. Той преобразува потенциалната енергия в механична, и газ се охлажда, защото извършва някаква работа.

Освен това, въздух, промива се два топлообменника и по този начин охлаждане на втория поток в бъдеще, излиза и се събира в термос.

турборазширител

Въпреки очевидната си простота, използването на разширител не е възможно в промишлен мащаб. Получен чрез дроселиране газ през тънката тръба е твърде скъпо, това е достатъчно, за да не се получи ефективно и консумация на енергия и следователно неприемливо за индустрията. В началото на миналия век е бил въпросът за опростяване на производството на чугун, и за тази цел беше предложено да се направи издуване на въздуха с високо съдържание на кислород. По този начин не е въпрос за промишлено производство на последните.

разширител Буталният бързо запушена с лед, така че въздухът е необходимо предварително да изсъхне, което прави процеса по-сложно и скъпо. Помогна решаване на проблема с развитието на разширител турбо се използва на мястото на турбината на буталото. По-късно турбо разширители са използвани по време на получаването и други газове.

приложение

се сам Течен въздух не се използва, този междинен продукт за получаване на чисти газове.

принцип изолиране компоненти се основава на разликата в кипящ компоненти на сместа от: кислород кипи при -183 ° и азот при -196 °. температура течен въздух е под двеста градуса, и загряване, е възможно да се получи разделяне.

Когато течността започва бавно да се изпари въздух, азот изпарява първо, и след това се изпарява основната част, при температура от -183 ° кипи кислород. Факт е, че докато азотът остава в сместа, тя не може да продължава да се загрява, дори когато се използва допълнителен нагревател, но веднага след като повечето от азота, ще се изпари, сместа бързо се достига температурата на кипене следната част от сместа, т.е. кислород.

пречистване

Въпреки това по този начин е невъзможно да се получи чист кислород и азот в една операция. Въздухът в течно състояние за първия етап дестилация съдържа около 78% азот и 21% кислород, обаче, по-далеч процеса и по-малък течния азот остава в повече с това ще се изпари и кислород. Когато концентрацията на азот в течна пада до 50%, съдържанието на кислород в пара се увеличава до 20%. Следователно, изпарява газа се кондензира отново и се подлага на дестилация за втори път. Колкото по-голяма дестилацията, толкова по-ясно ще бъде получените от тях продукти.

В промишлеността

След изпаряване и кондензация - две противоположни процеси. Първият течност трябва да прекарат топлина, и при втория - топлината ще бъдат освободени. Ако няма загуба на топлина, топлината, отделена и се абсорбира по време на този процес, както добре. По този начин обемът на кондензирано кислород е по същество равен на обема на азота изпарява. Този процес се нарича дестилация. Смес от два газове, образувани в резултат на изпаряване на течен въздух отново преминава през нея и някои от кислород преминава в кондензата, като по този начин топлина, като по този начин да се изпари част от азота. Процесът се повтаря множество пъти.

Промишлено получаване на азот и кислород се случва в така наречените ректификационни колони.

интересни факти

При контакт с течен кислород много материали стават крехки. Освен това, течен кислород - мощен антиоксидант, обаче, удари, органичните вещества изгаря, освобождавайки много топлина. Когато импрегниране течен кислород някои от тези вещества стават неконтролируеми експлозивни свойства. Това поведение е характеристика на петролни продукти, които включват конвенционален асфалт.