FormationVidenskab

Flydende luft - grundlaget for produktion af ren oxygen

Eftersom alle gasser har flere tilstande af aggregation og kan gøres flydende, luften, der består af en gasblanding kan også være en væske. Dybest set producere flydende luft til adskillelse derfra af rent oxygen, nitrogen og argon.

Lidt historie

Indtil det 19. århundrede, forskere mente, at gassen kun har en fysisk tilstand, men at bringe luften til flydende tilstand lært i begyndelsen af sidste århundrede. Dette blev gjort ved anvendelse af Linde maskine, de vigtigste dele af disse var kompressoren (motor, forsynet med en pumpe) og en varmeveksler, der er vist som to rør rullet i en spiral, hvoraf den ene holdes inden i den anden. Den tredje komponent af strukturen var en termokande, vil inde og flydende gas. Maskindele blev dækket med isolerende materiale for at forhindre adgang til gas udefra varme. Placeret nær mundingen af det indre rør afsluttes i en drossel.

gas arbejde

Teknologien til fremstilling af flydende luft er ganske enkel. Først bliver gasblandingen renset for støv, vandpartikler, samt carbondioxid. Der er en anden vigtig komponent, uden hvilken det vil producere flydende luft - tryk. Ved hjælp af kompressoren luften komprimeres til 200-250 atm under afkøling med vand. Så passerer luften gennem den første varmeveksler, og derpå delt i to strømme, den større af dem er i ekspanderen. Dette udtryk refererer til en stempelmaskine, som virker ved at udvide gas. Det konverterer potentiel energi til mekanisk, og gassen køles fordi udfører arbejde.

Endvidere luft, vask af to varmeveksleren og dermed afkøling af den anden strøm fremadrettet kommer ud og opsamlet i termokande.

ekspansionsturbinekompressorer

På trods af sin tilsyneladende enkelhed, brugen af Expander er ikke mulig i industriel målestok. Opnået ved drøvling gas gennem det tynde rør er for dyrt, er det ikke nok til effektivt at opnå og energikrævende og derfor uacceptabel for industrien. I begyndelsen af sidste århundrede var spørgsmålet om at forenkle produktionen af støbejern, og til dette formål blev det foreslået at gøre blæser ud af luften med et højt iltindhold. Der var således et spørgsmål om den kommercielle produktion af sidstnævnte.

Stemplet expander hurtigt tilstoppet med vandis, så luften er nødvendigt at pre-tør, hvilket gør processen mere kompliceret og dyrere. Hjalp med at løse problemet med udviklingen af ekspansionsturbinen anvendes i stedet for stemplet turbinen. Senere turbo ekspandere har været anvendt under fremstillingen og andre gasser.

ansøgning

Flydende luft selv alene ikke anvendes, dette mellemprodukt til opnåelse af rene gasser.

isolation komponenter princip er baseret på forskellen i kogende bestanddele af blandingen af: oxygen koger ved -183 °, og nitrogen ved -196 °. lufttemperatur væske er under to hundrede grader, og opvarme det, er det muligt at frembringe separation.

Når væsken begynder langsomt at fordampe luft, nitrogen fordamper først, og efter at den er fordampet hovedparten, ved en temperatur på -183 ° kogende oxygen. Faktum er, at mens nitrogenet forbliver i blandingen, kan det ikke fortsætte med at varme, selv når der anvendes en ekstra varmelegeme, men så snart det meste af nitrogen vil fordampe blev blandingen hurtigt nået kogetemperaturen efter portion af blandingen, dvs. oxygen.

oprensning

Men på denne måde er det umuligt at opnå rent oxygen og nitrogen i en enkelt operation. Luften i flydende tilstand til det første destillationstrin indeholder ca. 78% nitrogen og 21% oxygen, men jo længere processen og jo mindre flydende nitrogen forbliver i mere med det vil fordampe og oxygen. Når koncentrationen af nitrogen i flydende falder til 50%, er oxygenindholdet i dampen forøget til 20%. Derfor blev fordampet gas kondenseres igen og underkastet destillation for anden gang. Jo større destillation, vil klarere være de resulterende produkter.

I industrien

Fordampning og kondensation - to modsatrettede processer. Den første væske skal bruge varme, og på den anden - varme vil blive frigivet. Hvis der ikke er varmetab, varmen frigives og absorberes i løbet af denne proces. Således volumenet af det kondenserede oxygen er i det væsentlige lig med volumenet af den fordampede nitrogen. Denne proces kaldes destillation. En blanding af de to gasser dannet som følge af fordampning af flydende luft passerer igen gennem det, og nogle af ilt passerer ind i kondensatet, hvilket giver varme, for derved at fordampe noget af nitrogen. Processen gentages et antal gange.

Industriel fremstilling af nitrogen og oxygen sker i de såkaldte berigtigelse kolonner.

interessante fakta

Ved kontakt med flydende oxygen mange materialer blive skør. Desuden flydende ilt - et kraftfuldt oxidant, men det rammer, organiske stoffer brænde og frigiver meget varme. Når imprægneringsvæske oxygen nogle af disse stoffer bliver ukontrollable eksplosive egenskaber. Denne adfærd er karakteristisk for olieprodukter, som omfatter konventionel asfalt.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 atomiyme.com. Theme powered by WordPress.