Kioevu hewa - msingi wa uzalishaji wa oksijeni safi

Kwa kuwa gesi wote wana majimbo kadhaa ya mkusanyiko, na inaweza kimiminika, hewa, yenye mchanganyiko wa gesi inaweza pia kuwa ni kioevu. Kimsingi kuzalisha hewa ya kinywaji, kwa kujitenga humo wa oksijeni safi, nitrojeni na Argon.

historia kidogo

Hadi karne ya 19, wanasayansi waliamini kwamba gesi ina moja tu hali ya kimwili, lakini kuleta hewa na hali ya kioevu kujifunza katika mwanzo wa karne iliyopita. Hii ilifanyika kwa kutumia Linde mashine, sehemu kuu ya ambayo yalikuwa kujazia (motor, zinazotolewa na pampu) na joto exchanger, umeonyesha kama mirija miwili zitakunjwa katika ond, moja ambayo ni uliofanyika ndani ya nyingine. sehemu ya tatu ya mfumo wa mara thermos, kwenda ndani na gesi kimiminika. Machine sehemu walikuwa kufunikwa na kuhami vifaa ili kuzuia kupata gesi kutoka joto nje. Ziko karibu na mdomo wa bomba ndani ni terminated katika hulisonga.

kazi gesi

teknolojia kwa ajili ya kuzalisha hewa kioevu ni rahisi sana. Kwanza, mchanganyiko wa gesi ni kujitakasa ya vumbi, chembe ya maji, pamoja na dioksidi kaboni. Kuna sehemu nyingine muhimu, bila ambayo itakuwa kuzalisha hewa kioevu - shinikizo. Kwa njia ya kujazia hewa inasukumwa 200-250 atm, wakati baridi na maji. Kisha hewa hupita kupitia kwanza exchanger joto, na kisha kugawanywa katika mito miwili, kubwa ya ambayo ni katika expander. Muda huu inahusu piston mashine, ambayo inafanya kazi kwa kupanua gesi. Ni waongofu nishati uwezo ndani ya mitambo, na gesi ni kilichopozwa kwa sababu anatekeleza kazi.

Zaidi ya hayo, hewa, kuosha mbili exchanger joto na hivyo baridi kati yake ya pili kwenda mbele, huja nje na zilizokusanywa katika thermos.

turboexpander

Licha ya unyenyekevu wake dhahiri, matumizi ya expander haiwezekani kwa kiwango viwanda. Kupatikana kwa throttling gesi kwa njia ya bomba nyembamba ni ghali sana, ni ya kutosha kwa ufanisi kupata na utumiaji wa nishati na hivyo haikubaliki kwa sekta hiyo. Mwanzoni mwa karne ya mwisho ilikuwa suala la kurahisisha uzalishaji wa chuma nguruwe, na kwa ajili hiyo ni mapendekezo ya kufanya kupiga nje ya hewa kwa kiwango cha juu oksijeni. Hivyo kulikuwa na swali kuhusu uzalishaji wa kibiashara wa mwisho.

piston expander haraka clogged na barafu ya maji, hivyo hewa ni muhimu kabla ya kavu, ambayo inafanya mchakato ngumu zaidi na gharama kubwa. Kusaidiwa kutatua tatizo ya maendeleo ya Turbo expander ni kutumika badala ya turbine piston. Baadaye Turbo vipanua zimetumika katika maandalizi na gesi nyingine.

maombi

Kioevu hewa yenyewe peke haitumiki, bidhaa hii ya kati ya kupata gesi safi.

kutengwa vipengele kanuni ni msingi wa tofauti katika sehemu ya mchanganyiko wa kuchemsha: oksijeni majipu katika -183 °, na nitrojeni katika -196 °. kioevu hewa joto ni chini ya nyuzi mia mbili, na inapokanzwa, inawezekana kuzalisha kujitenga.

Wakati maji huanza polepole kuyeyuka hewa, nitrojeni huvukiza kwanza, na baada ya evaporated sehemu kuu, katika joto ya -183 ° kuchemsha oksijeni. Ukweli ni kwamba wakati nitrojeni inabakia katika mchanganyiko, haiwezi kuendelea joto, wakati wa kutumia heater ziada, lakini mara tu zaidi ya nitrojeni yatayeyuka, mchanganyiko haraka kufikiwa kuchemsha joto zifuatazo sehemu ya mchanganyiko, yaani oksijeni.

utakaso

Hata hivyo kwa njia hii ni vigumu kupata oksijeni safi na nitrojeni katika operesheni moja. hewa katika hali ya kioevu kwanza kunereka hatua ina kuhusu 78% nitrojeni na 21% oksijeni, hata hivyo, mbali mchakato na ndogo nitrojeni kioevu inabakia katika zaidi na itakuwa kuyeyuka na oksijeni. Wakati nitrojeni mkusanyiko katika kioevu matone kwa 50%, oksijeni katika mvuke ni kuongezeka kwa 20%. Kwa hiyo, gesi evaporated mara kubanwa kwa mara nyingine tena na wanakabiliwa na kunereka kwa mara ya pili. zaidi Distillations, wazi itakuwa bidhaa kusababisha.

katika sekta ya

Uvukizi na condensation - mbili taratibu pinzani. maji kwanza lazima kutumia joto, na katika pili - joto itatolewa. Ikiwa hakuna hasara ya joto, joto iliyotolewa na kufyonzwa wakati wa mchakato huu pia. Hivyo kiasi cha oksijeni kufupishwa ni kikubwa sawa na kiasi cha nitrojeni evaporated. Mchakato huu unaitwa kunereka. mchanganyiko wa gesi mbili sumu kutokana na uvukizi wa hewa maji tena hupita kwa njia hiyo, na baadhi ya oksijeni hupita katika condensate, hivyo kutoa joto, na hivyo kuyeyuka baadhi ya nitrojeni. mchakato ni mara kwa wingi wa nyakati.

Viwanda maandalizi ya nitrojeni na oksijeni hutokea katika kinachojulikana marekebisho safu wima.

ukweli kuvutia

Baada ya kuwasiliana na oksijeni kioevu vifaa vingi kuwa brittle. Zaidi ya hayo, maji oksijeni - nguvu madhubuti, hata hivyo, kupiga yake, vitu hai kuchoma, akitoa joto sana. Wakati kuwatia mimba oksijeni kioevu baadhi ya vitu hivi kuwa mali uncontrollable kulipuka. tabia hii ni tabia ya bidhaa za mafuta, ambayo ni pamoja na kawaida ya lami.