Arja likwida - il-bażi għall-produzzjoni ta 'ossiġnu pur

Peress gassijiet kollha jkollhom diversi stati ta 'aggregazzjoni, u jistgħu jiġu likwifikat, l-arja, li jikkonsisti minn taħlita ta' gass jista 'jkun ukoll likwidu. Bażikament jipproduċu arja likwida għas-separazzjoni minn hemm 'ossiġnu pur, nitroġenu u argon.

Storja ftit

Sas-seklu 19, xjentisti jemmnu li l-gass għandu istat fiżiku wieħed biss, imma biex iġġib l-arja għall-istat likwidu tgħallmu fil-bidu tas-seklu li għadda. Dan sar tuża l-magna Linde, il-partijiet prinċipali tiegħu kienu l-kompressur (mutur, ipprovduta pompa) u heat exchanger, murija bħala żewġ tubi rrumblati b'mod spirali, li waħda minnhom hija miżmuma ġewwa l-oħra. It-tielet komponent ta 'l-istruttura kienet termos, li jmorru ġewwa u gass likwifikat. partijiet tal-magni kienu koperti b'materjal iżolanti sabiex jipprevjenu l-aċċess għall-gass mis-sħana barra. Jinsabu ħdejn il-bokka tat-tubu ta 'ġewwa jintemm fil ċowk.

xogħol gass

It-teknoloġija għall-produzzjoni arja likwida hi pjuttost sempliċi. L-ewwel, it-taħlita tal-gass huwa purifikat ta 'trab, partiċelli ilma, kif ukoll dijossidu tal-karbonju. Hemm komponent importanti ieħor, li mingħajrhom se tipproduċi arja likwida - pressjoni. Permezz tal-kompressur arja huwa kompressat għal 200-250 atm, waqt li tberred bl-ilma. Imbagħad l-arja tgħaddi mill-ewwel heat exchanger, u mbagħad maqsuma f'żewġ nixxigħat, l-akbar waħda minnhom hija fil-expander. Dan it-terminu jirreferi għal magna bil-pistin, li jaħdem billi tespandi gass. Hija tikkonverti l-enerġija potenzjali fis mekkanika, u l-gass hija mkessħa minħabba jwettaq xogħol.

Barra minn hekk, l-arja, ħasil tal-iskambjatur tnejn sħana u b'hekk tkessiħ t-tieni fluss miexi 'l quddiem, toħroġ u miġbura fil-termos.

turbina ta 'espansjoni

Minkejja s-sempliċità apparenti tagħha, l-użu tal-espansjoni ma jkunx possibbli fuq skala industrijali. Miksuba bil throttling gass mill-tubu irqiq huwa għali wisq, mhuwiex biżżejjed li tinkiseb b'mod effettiv u jikkunsmaw l-enerġija u għalhekk mhux aċċettabbli għall-industrija. Fil-bidu tas-seklu li għadda kien l-kwistjoni tas-simplifikazzjoni-produzzjoni tal-ħadid mhux maħdum, u għal dan il-għan ġie propost li jagħmel blowing barra mill-arja b'kontenut għoli ta 'ossiġnu. Għalhekk kien hemm mistoqsija dwar il-produzzjoni kummerċjali ta 'l-aħħar.

Il expander pistun malajr misduda bis-silġ ilma, sabiex l-arja huwa meħtieġ biex pre xott, li tagħmel il-proċess aktar ikkumplikat u għaljin. Megħjuna issolvi l-problema tal-iżvilupp tal-expander turbo jintuża minflok tat-turbina pistun. Aktar tard expanders turbo ġew użati matul il-preparazzjoni u gassijiet oħra.

applikazzjoni

arja likwida ruħha waħidha ma jintużax, dan il-prodott intermedju biex tinkiseb gassijiet puri.

prinċipju komponenti iżolament huwa bbażat fuq id-differenza fil-komponenti tat-taħlita ta 'togħlija: ossiġenu tagħli fil -183 °, u nitroġenu -196 °. temperatura tal-arja likwida hija inqas minn mitejn gradi, u ssaħħnu, huwa possibbli li tipproduċi separazzjoni.

Meta l-likwidu jibda bil-mod jevapora arja, nitroġenu jevapora ewwel, u wara li tkun evaporat l-parti prinċipali, f'temperatura ta '-183 ° ossiġnu togħlija. Il-fatt hu li filwaqt li n-nitroġenu jibqa fit-taħlita, din ma tistax tkompli għas-sħana, anke meta jużaw heater addizzjonali, iżda hekk kif ħafna mill-nitroġenu se jevapora, it-taħlita kien malajr laħaq temperatura jagħli wara porzjon tat-taħlita, jiġifieri ossiġnu.

purifikazzjoni

Madankollu b'dan il-mod huwa impossibbli li tinkiseb ossiġnu pur u nitroġenu f'operazzjoni waħda. L-arja fl-istat likwidu li l-ewwel pass distillazzjoni fiha madwar 78% tan-nitroġenu u 21% ossiġnu, madankollu, il-farther-proċess u l-iżgħar fost il-nitroġenu likwidu jibqa 'fl-aktar magħha se evapora u l-ossiġnu. Meta l-konċentrazzjoni tan-nitroġenu fil likwidu jaqa 'għal 50%, il-kontenut ta' ossiġnu fil-fwar tiżdied għal 20%. Għalhekk, il-gass evaporat kien ikkondensat għal darb'oħra u soġġett għad-distillazzjoni għat-tieni darba. L-akbar l-distillazzjonijiet, il-aktar ċara se jkunu l-prodotti li jirriżultaw.

fl-industrija

Evaporazzjoni u kondensazzjoni - żewġ proċessi konfliġġenti. L-ewwel fluwidu iridu jqattgħu sħana, u fit-tieni - sħana se jiġu rilaxxati. Jekk ma jkunx hemm telf tas-sħana, il-sħana li toħroġ u assorbit matul dan il-proċess kif ukoll. Għalhekk il-volum ta 'l-ossiġnu ikkondensat huwa sostanzjalment ekwivalenti għall-volum tal-nitroġenu evaporat. Dan il-proċess jissejjaħ 'distillazzjoni. Taħlita taż-żewġ gassijiet iffurmati minħabba evaporazzjoni ta 'arja likwida darb'oħra tgħaddi dan, u xi wħud mill-ossiġnu jgħaddi fil-kondensat, u b'hekk tagħti sħana, u b'hekk li jevapora xi wħud mill-nitroġenu. Il-proċess huwa ripetut pluralità ta 'drabi.

Industrijali preparazzjoni ta 'nitroġenu u ossiġenu iseħħ fl-hekk imsejħa kolonni rettifika.

fatti interessanti

Mal-kuntatt ma 'l-ossiġnu likwidu ħafna materjali jsiru fraġli. Barra minn hekk, ossiġnu likwidu - ossidant qawwija, madankollu, laqtu, sustanzi organiċi burn, jirrilaxxa ħafna sħana. Meta imprenjazzjoni ossiġenu likwidu xi wħud minn dawn is-sustanzi isiru proprjetajiet splussivi inkontrollabbli. Din l-imġieba hija karatteristika ta 'prodotti taż-żejt, li jinkludu asfalt konvenzjonali.