Barcha gazlar bir nechta agregatsiya holatiga ega boʻlgani va suyultirilishi mumkinligi sababli, gazlar aralashmasidan tashkil topgan havo ham suyuqlikka aylanishi mumkin. Asosan, suyuq havo undan toza kislorod, azot va argonni olish uchun ishlab chiqariladi.
Biroz tarix
19-asrgacha olimlar gazning faqat bitta agregat holatiga ega ekanligiga ishonishgan, ammo ular havoni suyuq holatga keltirishni oʻtgan asrning boshidayoq oʻrganishgan. Bu Linde mashinasi yordamida amalga oshirildi, uning asosiy qismlari kompressor (nasos bilan jihozlangan elektr motor) va issiqlik almashtirgich bo'lib, spiralga o'ralgan ikkita quvur shaklida taqdim etilgan, ulardan biri ikkinchisining ichiga o'tgan. Dizaynning uchinchi komponenti termos bo'lib, uning ichida suyultirilgan gaz to'plangan. Mashina qismlari issiqlik gaziga tashqaridan kirishni oldini olish uchun issiqlik izolyatsion materiallar bilan qoplangan. Bo'yinga yaqin joylashgan ichki trubka gaz kelebeği bilan tugadi.
Gaz ishi
Suyultirilgan havo olish texnologiyasi juda oddiy. Birinchidan, gazlar aralashmasi chang, suv zarralari, shuningdek, karbonat angidriddan tozalanadi. Yana bir muhim komponent mavjud, ularsiz suyuq havo - bosim hosil bo'lmaydi. Kompressor yordamida havo 200-250 atmosferaga qadar siqiladi,uni suv bilan sovutganda. Keyinchalik, havo birinchi issiqlik almashtirgichdan o'tadi, shundan so'ng u ikkita oqimga bo'linadi, ularning kattaroq qismi kengaytirgichga o'tadi. Bu atama gazni kengaytirish orqali ishlaydigan pistonli mashinaga ishora qiladi. U potentsial energiyani mexanik energiyaga aylantiradi va gaz soviydi, chunki u ishlaydi.
Bundan tashqari, havo ikkita issiqlik almashtirgichni yuvib, unga qarab ketayotgan ikkinchi oqimni sovutib, tashqariga chiqadi va termosga yig'iladi.
Turbo kengaytirgich
Koʻrinib turgan soddaligiga qaramay, sanoat miqyosida kengaytirgichdan foydalanish mumkin emas. Yupqa trubkadan o'tish orqali olingan gaz juda qimmat bo'lib chiqadi, uni ishlab chiqarish etarli darajada samarali emas va energiya sarflaydi, shuning uchun sanoat uchun qabul qilinishi mumkin emas. O'tgan asrning boshlarida temirni eritishni soddalashtirish masalasi paydo bo'ldi va buning uchun havodan kislorod miqdori yuqori bo'lgan havoni puflash taklifi ilgari surildi. Shunday qilib, ikkinchisining sanoat ishlab chiqarishi haqida savol tug'ildi.
Piston kengaytirgichi tezda suv muzi bilan tiqilib qoladi, shuning uchun avval havo quritilishi kerak, bu jarayonni qiyinlashtiradi va qimmatroq qiladi. Porshen o‘rniga turbina yordamida turboekspanderni ishlab chiqish muammoni hal qilishga yordam berdi. Keyinchalik turboekspanderlar boshqa gazlarni ishlab chiqarishda qo'llanila boshlandi.
Ilova
Suyuq havoning oʻzi hech qayerda ishlatilmaydi, u toza gazlarni olishda oraliq mahsulotdir.
Tarkibni ajratish printsipi qaynashdagi farqga asoslanadiaralashmaning qismlari: kislorod -183 ° da, azot esa -196 ° da qaynaydi. Suyuq havoning harorati ikki yuz darajadan past va uni isitish orqali ajratish mumkin.
Suyuq havo asta-sekin bug'lana boshlaganda, azot birinchi bo'lib bug'lanadi va uning asosiy qismi allaqachon bug'langandan keyin kislorod -183 ° haroratda qaynaydi. Haqiqat shundaki, azot aralashmada qolsa ham, qo'shimcha isitish ishlatilsa ham, u qizishda davom eta olmaydi, lekin azotning katta qismi bug'langandan so'ng, aralashmaning keyingi qismi qaynash nuqtasiga tezda etib boradi. aralashma, ya'ni kislorod.
Tozalash
Ammo bu usulda bir operatsiyada sof kislorod va azot olish mumkin emas. Distillashning birinchi bosqichida suyuq holatda havo taxminan 78% azot va 21% kislorodni o'z ichiga oladi, lekin jarayon qanchalik uzoq davom etsa va suyuqlikda azot qancha kam qolsa, u bilan ko'proq kislorod bug'lanadi. Suyuqlikdagi azot kontsentratsiyasi 50% ga tushganda, bug'dagi kislorod miqdori 20% gacha ko'tariladi. Shuning uchun bug'langan gazlar yana kondensatsiyalanadi va ikkinchi marta distillanadi. Qanchalik ko'p distillangan bo'lsa, hosil bo'lgan mahsulotlar shunchalik toza bo'ladi.
Sanoatda
Bug'lanish va kondensatsiya ikki qarama-qarshi jarayondir. Birinchi holda, suyuqlik issiqlikni iste'mol qilishi kerak, ikkinchi holatda esa issiqlik chiqariladi. Agar issiqlik yo'qotilishi bo'lmasa, bu jarayonlarda chiqarilgan va iste'mol qilinadigan issiqlik tengdir. Shunday qilib, kondensatsiyalangan kislorod hajmi deyarli hajmga teng bo'ladibug'langan azot. Bu jarayon rektifikatsiya deb ataladi. Suyuq havoning bug'lanishi natijasida hosil bo'lgan ikkita gaz aralashmasi yana u orqali o'tadi va kislorodning bir qismi kondensatga o'tadi, shu bilan birga issiqlik ajralib chiqadi, buning natijasida azotning bir qismi bug'lanadi. Jarayon ko'p marta takrorlanadi.
Azot va kislorodni sanoat ishlab chiqarish distillash kolonnalarida amalga oshiriladi.
Qiziqarli faktlar
Suyuq kislorod bilan aloqa qilganda ko'p materiallar mo'rt bo'lib qoladi. Bundan tashqari, suyuq kislorod juda kuchli oksidlovchi vositadir, shuning uchun unda organik moddalar yonib ketadi va juda ko'p issiqlik chiqaradi. Suyuq kislorod bilan singdirilganda, bu moddalarning ba'zilari nazoratsiz portlovchi xususiyatlarga ega bo'ladi. Bunday xatti-harakatlar an'anaviy asf altni o'z ichiga olgan neft mahsulotlariga xosdir.
