Ajrit të lëngshme - bazë për prodhimin e oksigjenit të pastër

Që të gjitha gazrat kanë disa shtetet e grumbullimit, dhe mund të lëngshëm, ajri, i përbërë nga një përzierje të gazit mund të jetë gjithashtu një të lëngshme. Në thelb të prodhuar ajrin e lëngshme për ndarje andej të oksigjenit të pastër, nitrogjeni dhe argon.

Një histori pak

Deri në shekullin e 19-të, shkencëtarët besonin se gazi ka vetëm një shtet fizike, por për të sjellë ajrin në gjendjen e lëngët mësuar në fillim të shekullit të kaluar. Kjo është bërë duke përdorur makinë Linde, pjesët kryesore të cilat ishin kompresor (motor, të pajisur me një pompë) dhe një exchanger ngrohjes, treguar si dy tuba mbështjellë në një spirale, një nga të cilat është mbajtur brenda tjetrit. Komponenti i tretë i strukturës ishte një termos, duke shkuar brenda dhe gazit të lëngshëm. pjesët e makinës ishin të mbuluara me materiale izoluese në mënyrë për të parandaluar qasjen në gazin nga të nxehtit e jashtme. Vendosur në afërsi të grykëderdhjes së kamerdare është ndërprerë në një asfiksim.

puna e gazit

Teknologji për prodhimin e ajrit të lëngshme është mjaft e thjeshtë. Pari, përzierje gazi është pastruar nga pluhuri, grimcat e ujit, si dhe dioksidit të karbonit. Nuk është një tjetër komponent i rëndësishëm, pa të cilën ajo do të prodhojë ajrit të lëngshme - presion. Me anë të kompresor ajri i ngjeshur për 200-250 atm, ndërsa ftohjes me ujë. Atëherë ajri kalon nëpër exchanger ngrohjes e parë, dhe pastaj të ndarë në dy rryma, sa më e madhe e të cilave është në expander. Ky term i referohet një makinë pistoni, i cili punon duke zgjeruar gazit. Ai konverton energjinë potenciale në mekanike, dhe të gazit është ftohur për shkak se kryen punë.

Më tej, ajrit, larja exchanger dy ngrohjes dhe në këtë mënyrë ftohje rrjedhjen e dytë të shkojë përpara, del dhe të mbledhura në termos.

turboexpander

Megjithë thjeshtësinë e saj të dukshme, përdorimi i zgjerueshëm nuk është e mundur në një shkallë industriale. Marrë nga throttling gazit përmes tubit të hollë është shumë e shtrenjtë, ajo nuk është e mjaftueshme për të marrë në mënyrë efektive dhe të konsumojnë të energjisë dhe për këtë arsye e papranueshme për industrinë. Në fillim të shekullit të kaluar ka qenë çështja e thjeshtimi prodhimin e hekurit, dhe për këtë qëllim është propozuar për të bërë defekt nga ajri me një përmbajtje të lartë të oksigjenit. Kështu, ka pasur një pyetje në lidhje me prodhimin komercial të këtij të fundit.

Expander pistoni bllokuar shpejt me akull uji, kështu që ajri është e nevojshme për të para-thatë, e cila e bën procesin më të komplikuar dhe të shtrenjtë. Ndihmoi të zgjidhur problemin e zhvillimit të zgjerueshëm turbo është përdorur në vend të turbinës pistoni. Më vonë zgjeruesit turbo janë përdorur gjatë përgatitjes dhe gazrave të tjera.

kërkesë

ajrit Liquid vetëm në vetvete nuk është përdorur, ky produkt i ndërmjetëm për të marrë gazeve të pastër.

komponentëve të izolimit parim është i bazuar në ndryshimin në komponentët e përzierje të vluar: oksigjeni vlon në -183 °, dhe azotit në -196 °. temperatura e ajrit të lëngshme është nën dy qind gradë, dhe ngrohje atë, është e mundur për të prodhuar ndarje.

Kur lëngshme fillon të ngadalë zhduket ajrit, azotit avullohet parë, dhe pasi ajo ka avulluar pjesën kryesore, në një temperaturë prej -183 ° oksigjen valë. Fakti është se ndërsa azotit mbetet në përzierje, ajo nuk mund të vazhdojë për të ngrohur, edhe kur duke përdorur një ngrohës shtesë, por sa më shpejt që shumica e azotit do të zhduket, përzierje u arrit shpejt vluar temperaturën pas pjesës së përzierjes, dmth oksigjen.

pastrim

Megjithatë, në këtë mënyrë është e pamundur për të marrë oksigjen të pastër dhe azotit në një operacion të vetëm. Ajri në gjendje të lëngët në hapin e distilimit e parë përmban rreth 78% azot dhe 21% oksigjen, megjithatë, më larg procesin dhe të vogla të azotit të lëngët mbetet në më shumë me të do të zhduket dhe oksigjen. Kur përqendrimi azoti në të lëngshme bie në 50%, përmbajtja e oksigjenit në avullit është rritur në 20%. Prandaj, gazi avulluar ishte kondensuar herë dhe nënshtruar distilim për herë të dytë. Sa më i madh të distillations, më e qartë do të jetë produktet që rezultojnë.

në industrinë

Avullimi dhe kondensimi - dy procese të kundërta. Lëngu i parë duhet të kalojnë ngrohjes, dhe në të dytë - ngrohjes do të lirohet. Nëse nuk ka humbjen e nxehtësisë, nxehtësia e liruar dhe të zhytur gjatë këtij procesi, si dhe. Kështu vëllimi i oksigjenit kondensuar është në thelb e barabartë me volumin e azotit avulluar. Ky proces quhet distilim. Një përzierje e dy gazrave formuara për shkak të avullimit të ajrit të lëngshme përsëri kalon përmes saj, dhe një pjesë e oksigjenit kalon në kondensimit, duke i dhënë nxehtësisë, në këtë mënyrë për të avulluar disa prej azotit. Procesi përsëritet një shumicë të kohës.

Industrial përgatitja e azotit dhe oksigjenit ndodh në të ashtuquajturat kolona korrigjim.

fakte interesante

Pas kontaktit me oksigjen të lëngshëm shumë materiale bëhet i brishtë. Për më tepër, të lëngshme oksigjen - një oxidant fuqishëm, megjithatë, goditur atë, substancat organike të djegur, duke i liruar shumë nxehtësi. Kur ngopja e oksigjenit të lëngshëm disa prej këtyre substancave të bëhen prona të pakontrollueshme shpërthyese. Kjo sjellje është karakteristikë e produkteve të naftës, të cilat përfshijnë asfalt konvencionale.