Ожижение Постоянных газов

Рис. 10. Кривая инверсии (жирная линия) и изоэнтальпы (кривые постоянной холодопроизводительности для одного моля газа. Холодопроизводительность выражена в % (100% соответствуют кривой инверсии) (Н° — Н)—разность энтальпий газа высокого и низкого давления при температуре предварительного охлаждения Т2, равная холодопроизводительности одного моля газа, используемого для ожижения [78].

ОЖИЖЕНИЕ "ПОСТОЯННЫХ ГАЗОВ [c.33]

Расставшись в 1891 г. с заботами главы фирмы, он вернулся в Мюнхен. В своем жизнеописании Линде писал об этом так Мои мысли уже долгое время были заняты новыми открытиями в области более низких температур, которые необходимы для ожижения "постоянных газов. Обзор этих открытий я дал в докладе 06 ожижении газов , представленном Политехническому обществу . [c.119]

Лишь в 1877 г., когда появились первые холодильные машины, был ожижен один из постоянных газов — кислород. В 1898 г. Дж. Дьюар впервые добился ожижения водорода [15]. [c.46]

Последний из постоянных газов — гелий был ожижен Г. Камерлинг-Оннесом в Лейденской лаборатории методом дросселирования с предварительным охлаждением. Для использования этого метода необходимо охладить гелий существенно ниже его температуры инверсии, что было достигнуто с помощью жидкого водорода. Хотя методы ожижения гелия принципиально не отличаются от методов ожижения других газов, однако его крайне низкая температура вызывает ряд трудностей технического характера. Так, например, для рационального осуществления процесса необходимо иметь не менее трех ступеней охлаждения. Очень низкая теплота испарения предъявляет повышенные требования к теплоизоляции аппаратуры и емкостей. [c.140]

Все достижения теории и практики 1895-1896 гг., связанные с циклом Линде и его модификациями, не могли снять еще нерешенной задачи ожижения водорода. Последний еще уцелевший член старой команды постоянных газов продолжал упорно сопротивляться всем попыткам перевести его в жид. кость. Бьшо уже ясно, что для этого нужно превзойти прежние рекорды и оторваться от зоны температур твердых кислорода и азота, а они (соответственно 54 и 63 К) уже были достигнуты Дьюаром классическим методом откачки пара над жидкостью. Другими словами, это означало, что необходимо пройти интервал от 60 до 20 К - задача вдвойне трудная. Во-первых, потому, что, как мы видели, каждый градус здесь в несколько раз дороже , чем в зоне температур жидких кислорода и азота. Во-вторых, было неясно, как предохранить полученный жидкий водород (и всю низкотемпературную часть установки) от теплопритоков извне. Теплота испарения ожиженных газов намного меньше, чем у воды СУ кислорода в 10,6 раза, у азота в 11,3 раза). У водорода, если такая тенденция сохранится, как Правильно полагали, она будет еще ниже. [c.130]

В космических летательных аппаратах, самолетах и ракетных двигателях объем и масса используются особенно экономно. Поэтому очень существенно, чтобы бортовая теплообменная аппаратура была по возможности более легкой и компактной. В криогенных системах, в которых осуществляется процесс теплообмена между жидкостями, имеющими очень низкую температуру, например при ожижении постоянных газов, также существует настоятельная необходимость в том, чтобы теилообменная аппаратура была компактной. Только таким спосо бом можно свести к минимуму площадь наружных Моверх-ностей теплообменнйкав, а следовательно, и теплопритоки в систему. Это важно, поскольку при очень низких температурах отвод тепла становится все сложнее и дороже. Кроме рассмотренных случаев компактные теплообменники применяются и во многих других областях техники. [c.417]

Одной из них было ожижение единственного оставшегося непокоренным нового газа - гелия, занявшего место последнего постоянного газа - водорода. Гелий был открыт посред- [c.137]

В формуле (31) второй член определяет количество тепла ( 1 — о), которое надо отнять от 1 кг газа, чтобы из начального состояния 1 перевести его в жидкую фазу О. Характерной особенностью идеального цикла является то, что тепло отводится в две стадии при переменной температуре от Гх до отводится тепло ( 1 — 2), а при постоянной температуре Т — тепло конденсации ( 2 — /о)- Именно непрерывность отвода тепла на участке 1—2 сначала при более высоких, а затем при более низких температурах позволяет обеспечить минимальную затрату работы. Следует подчеркнуть, что обратимый цикл Карно, построенный на изотермах Т1 и То, для целей ожижения является существенно менее выгодным, чем идеальный цикл, так как в цикле Карно все тепло отводится только на самом низком уровне температур То- Это обстоятельство особенно важно для таких веществ, как гелий, водород, неон, у которых теплота конденсации невелика по сравнению с теплотой охлаждения (( 1 — 1 ). Теоретически процесс непрерывного отвода тепла на участке /—2 можно представить как последовательность бесконечно большого количества элементарных циклов Карно, осуществляемых в интервале температур Т —То- [c.36]

Предположить, что собственные объемы твердого вещества в слое и газа, проходящего через плотную фазу , остаются неизменными при всех скоростях газового потока. Наблюдаемый эффект расширения слоя при постоянной скорости газа объяснять только расширением самого газа. При этом считать, что плотная фаза всегда находится в состоянии, соответствующем началу псевдо-ожижения [c.293]

Установки для производства и сжатия газообразного водорода и оборудование для его очистки. Небольшие установки по производству жидкого водорода могут работать на газе, привозимом со стороны в баллонах. В этом случае не требуется компрессор, так как газообразный водород поступает для ожижения уже в сжатом состоянии. Для равномерного и постоянного обеспечения установки газообразным водородом предусматриваются хранилища—газгольдеры или реципиенты. [c.52]

Доля СССР в общем запасе древесины составляет 24%, а в ее мировом приросте-28% (табл. 2). Д. широко применяют как строит, конструкционный, а также поделочный материал. Значительную часть Д. (в нек-рых странах до 30%) используют как топливо. Благодаря тому что запасы Д. велики и постоянно возобновляются, интерес к ней как источнику энергии сильно возрос. Разрабатываются способы ожижения и газификации Д. с получением соотв. жидкого топлива и топливного газа и через СО-метанола и др. Д.-сырье при изготовлении древесных пластиков, дре- [c.116]

Если сравнить три рассмотренных изобарных процесса ожижения газа (при ро, р2>Ркр и рз>ркр), то можно заметить, что первый процесс принципиально отличается от двух других. Действительно, в первом случае ожижение достигается только в результате отвода тепла ОТ газа при постоянно понижающейся температуре в остальных случаях, кроме охлаждения газ подвергается еще предварительному изо- [c.16]

В результате ожижения газа его молекулы сближаются, и между ними возникает в среднем постоянное расстояние, т. е. появляется новый вид упорядоченности, которая называется межмолекулярной. Это отражается на рентгенограмме в появлении соответствующей интерференционной полосы (рис. 36, в). Так как расстояние между молекулами в жидкости (3—4 А) больше, чем расстояние между атомами в молекулах, эта полоса располагается под малым углом. [c.102]

Основным промышленным применением глубокого охлаждения является разделение газов. Уже много лет в постоянной эксплуатации находятся крупные установки ожижения воздуха с последующим его разделением на составные части ректификацией. Производительность некоторых установок, используемых в производстве стали, превышает 200 г газообразного кислорода в сутки 2). [c.11]

Первые попытки ожижить воздух основывались на применении высоких давлений без охлаждения и не дали положительных результатов. Фарадею в 1845 г. удалось ожижить все известные в те времена газы, кроме воздуха, кислорода, азота, водорода, окиси азота, окиси углерода и метана. Некоторое время эти газы считались постоянными т. е. по своей физической природе неожижаемыми. Причина неудачи с ожижением постоянных газов выяснилась после того, как Менделеевым было введено понятие о критической температуре. В конце прошлого столетия были ожижены воздух, кислород и другие постоянные газы. В 1883 г. Врублевский и Ольшевский получили жидкий воздух. [c.8]

Это сделали и получили, наконец, ожиженные "постоянные газы через 6 лет другие исследователи - Ольшевский и Вроб-левский. [c.74]

Тем не менее результаты Кайете и Пикте дали сильный толчок работам в области ожижения постоянных газов. Нужно было только для начала хотя бы ожижить кислород или азот, но так, чтобы получить их не только в устойчивом состоянии, но и в количествах, позволяющих изучить их свойстьа. Лопрос1 у говоря, нужно было иметь сосуд, в котором, как в стакане с водой, плескался бы хоть какой-нибудь ожиженный газ из шестерки неподдающихся , [c.105]

Теплообменники. Одним из наиболее важных аппаратов, применяемых в криогенной технике, является противоточный теплообменник. Благодаря ему был впервые осуществлен непрерывный процесс ожижения постоянных газов. В настоящее время существует множество разновидностей теплообменников, однако их функция всегда одна и та же передача тепла от одного потока газа к другому. В технике глубокого охлаждения их назначение заключается в сохранении холода , т. е. в использовании уходящего из установки холодного газа для охлаждения поступающего в установку теплого потока. Если процесс теплопередачи совершается с пренебрежимо малой разностью температур между потоками (так называемым температурным напором) и без значительного гидравлического сопротивления, его можно считать близким к обратимому. Поэтому при расчете теплообменников всегда стараются обеспечить большие поверхности для передачи тепла и избежать чрезмерного сопротивления. Эти два требования являются в известной степени противоречащими, так как увеличение поверхности и соответственное улучшение теплообмена приводит при постоянном поперечном сечении секции теплообменника к росту гидравлического сопротивления. Р1меется и другое практическое тре- [c.26]

Важным этапом в развитии научных исследований при низких температурах явилось создание Камерлинг—Оннесом Лейденской криогенной лаборатории (1895 г.). В этой лаборатории были проведены многочисленные исследования свойств различных веществ при низких температурах, а также был ожижен последний из постоянных газов — гелий. К наиболее ярким достижениям Лейденской лаборатории относится открытие явления сверхпроводимости (1911 г.). Важным этапом также явилось открытие Нер-нстом теплового закона, устанавливающего общие принципы поведения тел при Г — 0° К. [c.242]

Самое любопытное, что нужно отметить в связи с этиц поисками, что люди, стремившиеся ожижить постоянные газы, искали вначале новые пути совсем не там, где они мог ли быть в действительности. На самом деле такие способы 01 лаждения (и не один, а два) уже давно были в принципе ад вестны, но никто в это время не догадался развить их и исполь зовать для ожижения газов. Только начиная с 70-х годов XIX в. новые пддходы и способы охлаждения стали более или мвне( сознательно применяться для ожижения газов. [c.58]

Как уже упоминалось, мы начнем с ожижения воздуха, так как этот процесс дает возможность описать различные усовершенствования в этой области, начиная с того момента, когда впервые удалось ожижить постоянные газы. Ввиду огромной важности процесса получения жидкого воздуха в производстве кислорода, азота и редких газов предпринимаются попытки увеличения к. п. д. и снижения стоимости этого процесса. Поэтому при изучении [c.15]

В системе Г—Т зернистый (сыпучий) взвешенный слой твердого материала по внешнему виду напоминает кипящую жидкость. Как и в кипящей жидкости в нем возникают, а затем возрастают, сливаются (иногда разбиваются) пузыри газа на верхней границе возникают фонтанчики (своды) вся система Г — Т находится в постоянном неупорядоченном движении. Поэтому в советской литературе и, в особенности, в производственной практике, взвешенный слой в системе Г—Т чаще всего называют кипящим. Часть исследователей называет кипящим взвешенный слой при сравнительно небольших скоростях газа от начала взвешивания зерен до 3—5 w , так как именно в области сравнительно небольших скоростей газа, которые и применяются на практике, взвешенный слой наиболее похож на кипящую жидкость. В ряде случаев производственного применения взвешенного слоя особенно важным оказалось то, что твердый зернистый материал приобретает текучесть, подобную жидкости, поэтому взвешенный слой называют ожиженным (fluid bed, fluidised bed) или псевдоожижепным. При этом проводят аналогию между изменением агрегатных состояний жидкой и твердой фаз во взвешенном слое. Иногда даже пренебрегают наличием двух фаз во взвешенном слое. [c.12]

Коэффициент ожижения для такого аппарата при температуре предварительного охлаждения (жидкий азот под атмосферным давлением) 69 °К составляет 16—207о-Для работы ожижителя необходим постоянный поток газа 5 [78]. Водородный ожижитель производительностью 20 л/ч жидкого водорода показан на рис. 24 [78]. [c.69]

Фильтрация газа в зернистом слое при определенной скорости приводит к существенному изменению реЬлогии системы и напряженного состояния слоя по сравнению со статическим состоянием уменьшается насыпная плотность среды, слой разгружается от имевшихся напряжений и, наконец, создаются условия для нарушения постоянных контактов между частицами или их отдельными слоями. Изменение состояния слоя как среды, в которой развивается струя, приводит, естественно, к изменению характера ее развития. Безотрывное течение в неподвижном слое переходит в отрывное, и дальнейшее развитие истекающих струй сопровождается [100] (как и при истечении в предварительно ожиженный слой) специфическими эффектами Схлопыванием перетяжки факелов, зарождением пузыря, последующим подъемом его в слое в гидродинамической обстановке, обусловленной предысторией процесса (рис. ЗЛ,г-ж). При схлопывании перетяжки газ, содержащийся в нижней части каверны, быстро проникает в пузыри, и размеры факелов над отверстиями решетки сильно сокращаются. Остаточные факелы paзвивaют я в дальнейшем по прежней схеме (рис. 3.1,з-л<) с образованием новой серии пузырей, и т.д., т.е. вблизи решетки протекает своеобразный периодический процесс генерирования пузырей. [c.91]

При тех концентрациях, в которых эти примеси обычно присутствуют в ацетилене, они не препятствуют его использованию как горючего газа или в качестве промежуточного вещества в химических синтезах. Однако эти инертные примеси тормозят скорость абсорбции ацетилена при растворении газа под давлением в баллонах при любом давлении на выходе из компрессора, снижают количество растворенного ацетилена при предельно допустимом давлении насыщения, принятом для ацетиленовых баллонов (в Англии допустимое давление для ацетиленовых баллонов составляет 15,8 вгс/сле при 15,6° С). Но эти факторы не являются существенным препятствием в производстве сжатого растворенного ацетилена, а если учесть трудность удаления инертных примесей, то станет понятно, почему до сих пор не было предпринято никаких попыток разработать методы очистки для промыпшенных целей. При необходимости получения чистого ацетилена для лабораторных исследований разделение можно осуществить при помощи растворителей для ацетилена, но самый лучпшй метод заключается в замораживании газа при помощи жидкого азота и откачке примесей при очень низких давлениях при температурах около —150 С и последующем испарении твердого ацетилена или ожижении при —78° С и выпуске паров, до тех пор пока не установится минимальное постоянное давление. [c.303]

Уравнение (15) справедливо, если отсутствует теплообмен проводника тепйа с окружающей средой через боковую поверхность. Это условие выполняется на практике тем точнее, чем лучше теплоизоляция, окружающая конструктивные элементы. Величина поперечного сечения для труб постоянна. Она может быть также принята в первом приближении постоянной в случае опор и подвесок сосудов для ожиженных газов. Коэффициент теплопроводности многих конструкционных материалов заметно изменяется с температурой. Интегрируя уравнение (15), получаем [c.406]

Криогенная техника исследовательских лабораторий занимается в основном созданием более удобных методов получения необходимых при экспериментах низких температур. Однако в некоторых случаях исследования направлены на развитие промышленного оборудования с целью получения более низких температур, чем те, которые применяются в производстве промышленных газов. Одним из наиболее значительных примеров, относящихся к недавнему времени, является построенный Коллинзом (Массачусетский технологический институт) гелиевый криостат-ожижитель (см. стр. 81) ). В настоящее время этот ожижитель выпускается фирмой Артур Д. Литтл и укомплектован всем необходимым для ожижения гелия оборудованием. В нем можно поддерживать постоянную температуру (от комнатной до 2° К). [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология