Сжижение газов

Сжижение газов

Сжижение газов - это когда они могут быть приведены в жидкое состояние путём простого охлаждения при нормальном атмосферном давлении, для некоторых газов достаточно определённого повышения давления аммиак, хлор, углекислый газ, бутан, пропан. Сжижение газов Хоть какое существо разрешено перевести в положение соответствующим подбором давления и температуры. Потому вероятную область существования состояния графически комфортно нарисовать в переменных: влияние р - температура Т (в р, Т -диаграмме, рис. 1 ). При температурах ниже критической Тк данная область урезана кривыми сублимации (возгонки) / и парообразования II. Наверное значит, будто при всяком давлении ниже критического рк есть температура Т (см. рис. 1), характеризуемая косой сублимации либо парообразования, больше которой существо делается м. В состояниях на косой 1 (ниже троичный точки Tp располагаться в балансе с жестким препаратом (жесткой фазой), а на косой II (меж троичный и критической точкой К. ) - с водянистой фазой. в данных состояниях традиционно именуют паром препарата. При температурах ниже Тк разрешено сконденсировать . - перевести его в др. агрегатное положение (жесткое либо жидкое). При данном фазовое перевоплощение в жидкость либо жесткое тело проистекает скачкообразно: очень маленькое модифицирование давления приводит к окончательному изменению ряда параметров препарата (к примеру, плотности, теплоёмкости и др.). Процессы конденсации имеют принципиальное техническое смысл Сжижение. При Т > Тк грань области условна, так как при данных температурах фазовые перевоплощения никак не проистекают. В ряде случаев из-за относительную рубеж меж . и жидкостью при сверхкритических температурах и давлениях принимают критическую изохору препарата (кривую неизменной плотности либо удельного размера, см. рис. 4), в конкретной недалекости от которой характеристики препарата меняются, желая и никак не скачком, однако в особенности скоро. В взаимосвязи с тем будто область состояния совсем обширна, характеристики при изменении температуры и давления имеют все шансы изменяться в широких пределах. С иной стороны, при больших давлениях существо, которое при сверхкритических температурах разрешено полагать , владеет большой плотностью (к примеру, в центре неких звездного неба ~109 г/см3 ). В зависимости от критерий в широких пределах меняются и др. характеристики - теплопроводимость, ковкость и т. д. - переход препарата из состояния в жидкое. Оно достигается остыванием их ниже критической температуры (Тк ) и следующей конденсацией в итоге отвода теплоты парообразования (конденсации). Остывание ниже ТК нужно для заслуги области температур, при каких имеет возможность сконденсироваться в жидкость (при Т > ТК жидкость быть никак не имеет возможность). В первый раз (аммиак) был в 1792 (голландский физик М. ван Марум). Хлор был получен в водянистом состоянии в 1823 (М.Фарадей), воздух — в 1877 (швейцарский грамотей Р. Пикте и запошивочный грамотей Л. П. Кальете), азот и окись углерода — в 1883 (З. Ф. Вроблевский и К.Ольшевский) водород — в 1898 (Дж. Дьюар), гелий — в 1908 (Х. Камерлинг-Оннес). Индустриальное с критической температурой ТК больше температуры находящейся вокруг среды (к примеру, аммиак, хлор) исполняется с поддержкою компрессора, в каком месте сдавливается, и следующей конденсацией в теплообменниках, остужаемых водой либо морозильным рассолом. с ТК , коия существенно ниже температуры находящейся вокруг среды, делается способами глубочайшего остывания . Более нередко для . с невысоким ТК используются морозильные циклы , базирующиеся на дросселировании сжатого (внедрение Джоуля — Томсона результата), на расширении сжатого с созданием наружной работы в детандере, на расширении из неизменного размера в отсутствии совершения наружной работы Сжижение природного завод технология температура условия установка методы процесс (способ теплового насоса ). В лабораторной практике время от времени употребляется каскадный способ остывания . Опосля сжатия в компрессоре (1—2 ) преемственно охлаждается в теплообменниках (2—3—4 ) и потом расширяется (дросселируется) в вентиле (4—5 ). При данном дробь и накапливается в сборнике, а посылается в теплообменники и остужает бодрые порции сжатого . Для сообразно циклу с дросселированием нужно, чтоб температура сжатого пред входом в главной теплообменник T3 была ниже температуры инверсионной точки. Для данного и работает теплообменник с сторонним морозильным представителем T2. Ежели температура инверсионной точки лежит больше комнатной (азот, аргон, воздух), то методика сознательно трудоспособна и в отсутствии теплообменников T1 и T2. Использование сторонних хладагентов в данных вариантах владеет целью поднятие выхода воды. Ежели ведь температура инверсионной точки ниже комнатной, то теплообменник с сторонним хладагентом обязателен. К примеру, при водорода способом дросселирования в качестве стороннего хладагента употребляется водянистый азот, при — водянистый водород. Для в индустриальных масштабах почаще только используются циклы с детандерами (рис. 4 ), т. к. продолжение с созданием наружной работы — более действенный способ остывания. В самом детандере жидкость традиционно никак не получают, потому что технически легче жить само в доборной дроссельной ступеньки. Опосля сжатия в компрессоре (1—2 ) и подготовительного остывания в теплообменнике (2—3 ) поток сжатого распределяется на 2 доли: дробь М отводится в детандер, в каком месте, расширяясь, изготовляет наружную работу и охлаждается (3—7 ). Охоложенный сервируется в теплообменник, в каком месте убавляет температуру оставшейся доли сжатого 1 — М , коия потом дросселируется и . Теоретически продолжение в детандере обязано исполняться при неизменной энтропии (3—6 ). Но из-из-за утрат продолжение проходит сообразно полосы 3—7 . Для роста термодинамической отдачи процесса время от времени используют некоторое количество детандеров, работающих на разных температурных уровнях Сжижение природного завод технология температура условия установка методы процесс.