Сжижение газов

Эта статья включает в себя список литературы , связанной литературы или внешних ссылок , но ее источники остаются неясными, поскольку в ней отсутствуют встроенные цитаты . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( Апрель 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Жидкий азот

Сжижение газов - это физическое преобразование газа в жидкое состояние ( конденсация ). Сжижение газов - сложный процесс, в котором используются различные сжатия и расширения для достижения высоких давлений и очень низких температур с использованием, например, турбодетандеров .

Использует [ редактировать ]

Процессы сжижения используются в научных, промышленных и коммерческих целях. Многие газы можно перевести в жидкое состояние при нормальном атмосферном давлении простым охлаждением; некоторые, например двуокись углерода , также требуют повышения давления. Сжижение используется для анализа основных свойств молекул газа (межмолекулярных сил) или для хранения газов, например, сжиженного нефтяного газа , а также в холодильной технике и кондиционировании воздуха . Там газ сжижается в конденсаторе , где выделяется тепло испарения , и испаряется в испарителе , где тепло испарения поглощается.Аммиак был первым таким хладагентом и до сих пор широко используется в промышленном холодильном оборудовании, но в быту и в коммерческих целях его в значительной степени заменили соединения, полученные из нефти и галогенов .

Жидкий кислород предоставляется больницам для преобразования в газ для пациентов с проблемами дыхания, а жидкий азот используется в медицине для криохирургии , осеменаторами для замораживания спермы , а также полевыми и лабораторными учеными для сохранения образцов. Сжиженный хлор транспортируется для окончательного растворения в воде, после чего он используется для очистки воды, санации промышленных отходов , сточных вод и бассейнов, отбеливания целлюлозы и текстиля и производства четыреххлористого углерода , гликоля и многих других органических соединений, а также фосгена. газ.

Сжижение гелия ( ⁴ He ) с предварительно охлажденной Хампсон-Linde циклом привел к Нобелевской премии по Камерлинг-Оннес в 1913 г. При атмосферном давлении температуру кипения сжиженного гелия составляет 4,22 К (-268,93 ° С). Ниже 2,17 К жидкий ⁴ Он становится сверхтекучим ( Нобелевская премия 1978 г., Петр Капица ) и демонстрирует такие характерные свойства, как теплопроводность через второй звук , нулевая вязкость и эффект фонтана среди других.

Сжижение воздуха используется для получения азота , кислорода , аргона и других атмосферных благородных газов путем разделения компонентов воздуха фракционной перегонкой в блоке криогенного разделения воздуха .

История [ править ]

Жидкий воздух [ править ]

Процесс Линде [ править ]

Воздух сжижается с помощью процесса Linde , в котором воздух попеременно сжимается, охлаждается и расширяется, каждое расширение приводит к значительному снижению температуры. При более низкой температуре молекулы движутся медленнее и занимают меньше места, поэтому воздух меняет фазу, становясь жидкостью.

Процесс Клода [ править ]

Воздух также можно сжижать с помощью процесса Клода , в котором газу позволяют изоэнтропически расширяться дважды в двух камерах. Во время расширения газ должен выполнять работу, поскольку он проходит через расширительную турбину . Газ еще не является жидким, так как это приведет к разрушению турбины. Промышленные установки по сжижению воздуха обходят эту проблему, расширяя воздух при сверхкритическом давлении. ^[1] Окончательное разжижение происходит за счет изоэнтальпического расширения в терморегулирующем клапане .

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Сжижение газов
• История сжижения водорода - НАСА