Температура кипения конденсации кислорода

Жидкий воздух разделяют на жидкий кислород и газообразный азот многократным испарением жидкости и конденсацией ее паров. Такой процесс называется многократной ректификацией. При испарении жидкого воздуха испаряется преимущественно азот, имеющий более низкую температуру кипения. По мере испарения и удаления паров азота жидкость все более н более обогащается кислородом. Повторяя процесс испарения и конденсации многократно, получают азот и кислород определенной степени чистоты. Процесс ректификации осуществляется в специальных аппаратах, так называемых ректификационных колсннах. В современных крупных разделительных установках для ректификации жидкого воздуха используют колонну двукратной ректификации, схема которой изображена на рис. 34. [c.99]

Температура кипения жидкого азота при атмосферном давлении примерно на 10 град ниже температуры конденсации кислорода при том же давлении. В связи с этим возможна конденсация воздуха на предметах и стенках сосудов, имеющих температуру жидкого азота. [c.198]

Из диаграммы рис. 22 также следует, что отрезок Л—Б показывает разность содержаний азота в жидкой и паровой фазах она будет наибольшей, когда в жидкости содержится 30—40% азота и 70—60% кислорода. С повышением давления разность между содержанием азота в жидкости и паре уменьшается, и при критическом давлении она равна нулю, так как в этом случае различие между жидкостью и паром исчезает. Отсюда следует, что процесс разделения воздуха наиболее выгодно вести при возможно более низком давлении, так как в этом случае разность между составами жидкой и паровой фаз будет наибольшей. По этой причине процесс разделения жидких азотокислородных смесей методом ректификации стремятся проводить при невысоком давлении. Из кривых рис. 22 видно, что температура кипения испаряющейся жидкой азотокислородной смеси по мере обогащения жидкости кислородом постепенно повышается. Последняя капля испаряющейся жидкости имеет температуру кипения жидкого кислорода, так как азот из нее уже полностью испарился. Кривые равновесия между жидкой и паровой фазами азотокислородной смеси (рис. 22) одни и те же как для испарения, так и для обратного ему процесса конденсации. [c.93]

Разделительный аппарат двойной ректификации. Аппараты двойной ректификации состоят из двух колонн (верхней и нижней), орошаемых азотной флегмой, содержащей 95% N2. Флегма получается в конденсаторе, служащем одновременно кубом верхней колонны, в котором кипит жидкий кислород. Таким образом, тепло конденсации азотной флегмы передается кипящему кислороду. Поскольку азот является НК, температуру его кипения надо повысить, чтобы она превышала температуру кипения кислорода в кубе верхней колонны. Для этого нижняя колонна должна работать при более высоком давлении, чем верхняя. [c.691]

Давление в нижней колонне подбирают так, чтобы температура конденсации низкокипящего компонента (азота) в трубках конденсатора была выше температуры кипения высококипящего компонента (кислорода) в межтрубном пространстве. Температура конденсации азота под давлением 0,55—0,65 МН/м составляет 95,5—97,6 К, температура кипения кислорода при 0,13—0,14 МН/м находится в пределах 92,8—93,5 К. Следовательно, температурный напор Ь.Т в конденсаторе составляет 2—3 К, что обеспечивает нормальный ход процесса. [c.121]

Для сжижения ПГ могут быть использованы принципы как внутреннего охлаждения, когда Ш" сам выступает в роли рабочего тела, так и внешнего охлаждения, когда для охлаждения и конденсации ПГ используются вспомогательные криогенные газы с более низкой температурой кипения (например, кислород, азот, гелий). В последнем случае теплообмен между ПГ и вспомогательным криогенным газом происходит через теплообменную поверхность. [c.796]

На prie. 36 показан график, на котором нанесены равновесные кривые кислородно-азотных смесей при различных давлениях. Из графика видно, как по мере повышения давления повышаются температуры кипения азота, кислорода и их смесей, а расстояние между кривыми кипения и конденсации уменьшается. Это означает, что разница в составах пара и жидкости тем меньше, чем выше давление. В области критических температур компонентов А и В эта разница исчезает. [c.61]

При фракционированной конденсации воздуха невозможно получить чистые продукты разделения, так как температуры кипения кислорода и азота близки и при сжижении оба компонента конденсируются одновременно. Поэтому для получения чистого кислорода и азота применяют метод ректификации жидкого воздуха. [c.425]

Обратная конденсация паров кислорода, образующи.хся в хранилище, может быть обеспечена применением так называемых гелиевых холодильников. В верхней части хранилища (в газовой фазе) устанавливаются змеевики, через которые непрерывно циркулирует жидкий гелий. Жидкий гелий имеет температуру кипения значительно ниже, чем жидкий кислород (минус 269°С), поэтому пары кислорода, соприкасаясь с трубами, по которым прокачивается гелий, сильно охлаждаются и конденсируются конденсат с труб змеевика стекает обратно в жидкую фазу кислорода. Следует отметить, что такой способ борьбы с потерями жидкого кислорода на испарение при транспортировке или хранении является дорогостоящим. [c.35]

Жидкие кислород и азот выделяют в чистом виде из жидкого воздуха путем многократного испарения и конденсации. Пары более высококипящей жидкости — кислорода конденсируются при соприкосновении с орошающим колонну жидким азотом, имеющим более низкую температуру кипения. За счет теплоты конденсации паров кислорода происходит испарение жидкого азота. Если многократно и последовательно повторять процесс конденсации и испарения, то пары обогащаются азотом, а жидкость— кислородом при этом происходит относительно полное разделение смеси на составные части. [c.209]

Давление в верхней колонне зависит от сопротивлений трубопроводов, теплообменников, регенераторов и арматуры и обычно находится в пределах 1,3—1,5 ат. При этом давлении температура кипения кислорода равна примерно 93—94° К. Следовательно, чтобы происходила конденсация азота, в нижней колонне необходимо [c.68]

При анализе углеводородных газов методом ректификации их сначала подвергают сжижению путем охлаждения ниже их температуры кипения. Для конденсации газов обычно применяют следующие хладагенты жидкий азот (температура кипения — 195,8°) жидкий воздух (температура кипения около —190°), жидкий кислород (температура кипения —183°). Обыкновенно применяют жидкий азот и жидкий воздух. Применение жидкого кислорода нежелательно, так как при работе с ним возможно образование взрывчатых смесей кислорода с органическими веществами. При хранении состав жидкого воздуха изменяется, так как азот испаряется быстрее кислорода- Вследствие этого желательно, где возможно, заменять жидкий воздух и кислород жидким азотом. [c.102]

Разность температур конденсации и кипения должна быть Минимальной. В установках технологического кислорода давление сжатия воздуха зависит главным образом от разности температур в конденсаторе-испарителе. Увеличение этой разности с 2 до 3 или 4° С (при температуре кипения кислорода 93° К) приводит к увеличению давления конденсации с 5,5 до 5,9 или 6,4 ата и расхода энергии на 4,2 или 8,9% соответственно. [c.199]

Дефлегмация воздуха, условия работы дефлегматора. Процесс дефлегмации происходит следующим образом воздух, сжатый в компрессоре до давления 0,4. .. 0,5 МПа и предварительно охлажденный, поступает в трубное пространство аппарата дефлегматора (рис. 44). В межтрубном пространстве при атмосферном давлении находится жидкий воздух, температура кипения которого ниже, чем температура кипения жидкого воздуха, находящегося в трубном пространстве под давлением 0,4. .. 0,5 МПа. Пары воздуха, поднимаясь по трубкам, конденсируются и стекают в нижнюю часть аппарата в виде обогащенной кислородом жидкости. Обедненный кислородом воздух поднимается по трубкам, в образующейся из него жидкости концентрация кислорода будет меньше, чем в начале конденсации. В верхней части трубного пространства газ состоит в основном из азота. [c.45]

Разделение воздуха является достаточно сложной технической задачей, особенно если он находится в газообразном состоянии. Этот процесс облегчается, если предварительно перевести воздух в жидкое состояние сжатием, расширением и охлаждением, а затем осуществить его разделение на составные части, используя разность температур кипения кислорода и азота. Под атмосферным давлением жидкий азот кипит при —195,8 °С, жидкий кислород при —182,97 °С. Если жидкий воздух постепенно испарять, то сначала будет испаряться преимущественно азот, обладающий более низкой температурой кипения по мере улетучивания азота жидкость будет обогащаться кислородом. Повторяя процесс испарения и конденсации многократно, можно достичь желаемой степени разделения воздуха на азот и кислород требуемых концентраций. Такой процесс многократного испарения и конденсации жидкости и ее паров для разделения их на составные части называется ректификацией. Поскольку данный способ основан на охлаждении воздуха до очень низких температур, он называется способом глубокого охлаждения. Получение кислорода из воздуха глубоким охлаждением — наиболее экономично, вследствие чего этот метод нашел широкое применение в промышленности. Глубоким охлаждением и ректификацией воздуха можно получать практически любые количества дешевого кислорода или азота. Расход энергии на производство 1 кислорода составляет от 0,4 до 1,6 квт-ч (1,44-10 —5,76-10 дж) в зависимости от производительности и технологической схемы установки. [c.15]

Сжатый воздух, проходя змеевик куба, отдает свое тепло кипящему жидкому кислороду и сжижается. Так как при одном и том же давлении температура кипения оздуха ниже температуры юис-ло )ода, то давление воздуха необходимо повысить до такой величины, чтобы при кипении кислорода происходила конденсация воздуха. [c.260]

При расчете по уравнению (82) энтальпии газообразных ВКК (кислорода и аргона) для температур ниже температуры конденсации и жидких НКК (азота и аргона) для температур выше температуры кипения находятся посредством экстраполяции по соответствующим изобарам зависимостей I=f T) для этих компонентов. [c.66]

Давление в нижней колонне при прочих равных условиях тем больше, чем выше давление в верхней колонне, чистота кипящего кислорода в конденсаторе х . и сконденсированного азота хо. Температура кипения кислорода возрастает (это видно из диаграммы Т—р—х—у— ) с увеличением его давления и концентрации в жидкости (1—лг ). Соответственно возрастает и необходимая температура конденсации азота. Давление, при котором конденсируется азот, зависит, как видно из той же диаграммы, не только от температуры, но и от чистоты азота. Чем. чище азот, тем при более высоком давлении происходит его конденсация. [c.258]

Зная давление над уровнем кипения кислорода в конденсаторе и учитывая высоту гидростатического столба жидкости, находим температуру кипения кислорода. Задавшись температурным напором в конденсаторе (обычно от 2,5 до 4°), находим температуру конденсации азота, а следовательно, и давление в нижней колонне. [c.106]

Наименьшая работа, необходимая для двойной ректификации. Если величина температурного напора в конденсаторе-испарителе будет равна нулю, то никакого теплообмена между жидким кислородом и газбобразным азотом в конденсаторе происходить не будет. В этом случае температура кипения жидкого кислорода будет равна температуре сжижения газообразного азота, заполняющего внутреннее пространство трубок конденсатора. Если принять, что давление в верхней колонне наименьшее и равно атмосферному, то для повышения температуры конденсации находящегося в трубках азота до температуры кипения кислорода при атмосферном давлении необходимо давление аэота повысить до 3,6 ата. Это давление будет являться тем наименьшим, теоретически необходимым давлением в нижней колонне, которое требуется для процесса двойной ректификации. [c.87]

Для охлаждения колонки и Дефлегматора предпочтительнее (для безопасности работ) ярименять жидкий азот при очистке газов с температурами кипения ниже — ЮО С и смеси твердой СОа с ацетоном или спиртами, если те-мпературы кипения превышают —100 °С Если приемником чистой фракции является стеклянный конденсатор, то при охлаждении жидким азотом не исключена возможность конденсации кислорода из воздуха а таких случаях для охлаждения следует пользоваться жидким воздухом. О предосторожностях при работе с жидким воздухом ом. стр. 59- [c.55]

Кипение маловязких жидкостей во многом определяется закономерностями теплообмена проблемы разрушения газовых эмульсий жидкость — пары жидкости практическп не существует (при снижении температуры ниже температуры кипения вследствие конденсации пара пузырьки захлопываются ) и поэтому в данной работе эти вопросы не рассматриваются, тем более, что им посвящена специальная литература [253]. Методы математического описания процессов и аппаратуры, например, для удаления различных газов из воды (углекислого газа, кислорода и сероводорода) основаны на использовании общих уравнений диффузии и критериальных уравнений для отыскания коэффициента массопередачи [283]. [c.129]

Достоинством этого метода откачки является получение низкого. предельного давления — космического разрежения и чрезвычайно больших скоростей откачки без конденсации откачиваемого газа. Если, например, в водородном насосе конденсируются кислород и азот, но не могут конденсироваться водород и гелий, то в адсорбционно-конденсационном насосе, охлаждаемом жидким азотом, можно добиться откачки азога, водорода и гелия. Молекулы этих газов теряют энергию в результате отражения от холодной поверхности, затем ассоциируются с молекуламч водяного пара в объеме и в конце концов замуровываются под слоем конденсата из водяного пара. Конечное давление обусловливается не упругостью данного газа при температуре его конденсации, а упругостью водяного пара (при температуре кипения жидкого азота она составляет lO- i мм рт. ст.). Разработка конструкции и производство адсорбционно-конденсационных насосов относятся К профилю химического машиностроения. [c.503]

В случае применения в качестве газа-носителя воздуха жидкий азот применять нельзя из-за возможной конденсации кислорода воздуха (температура кипения —183° С) в ловушке, что недопустимо с точки зрения взрывобезопасности. Некоторые конструкции ловушек-сборников, оказавшиеся пригодными для препаративной хроматографии, показаны на рис. ХУ1-6-ХУ1-8. [c.372]

Гораздо более серьезной проблемой, чем разделение, является количественное определение альдегидов. Дело в том, что альдегиды вообще нестабильны они окисляются кислородом воздуха до соответствующих кислот и сами, особенно в очень чистом состоянии, подвергаются альдольной конденсации, причем всегда образуются вещества с более высокой температурой кипения, чем псходные. Поэтому в смеси, содержащей альдегиды, всегда присутствуют (кислоты, альдоли), которые выходят из колонки с большим запаздыванием. Например, масляные альдегиды вымываются из колонки, при использовании в качестве жидкой фазы диэтнлеигликоль-дибензоата, при 100 °С через 18 мин, изомасляная к -слота через 3 ч, а альдоли Се через 2 ч. Поскольку выход этих веществ нз колонки сильно задерживается, их пики получаются нечеткими и искаженными, хотя нулевая линия изменяется лишь незначительно. Поэтому для разделения альдегидов почти всегда применяют систему из двух колонок (см. рис. 20, стр. 70). В первой, более короткой, колонке происходит отделение альдегидов от остальной смеси. Анализ можно вести так, чтобы после выхода из первой колонки альдегидов ток газа-носителя подавался лишь на вторую колонку, где происходит разделение альдегидов, а затем можно продолжить разделе- [c.141]

Подвергаемый разделению коксовый газ представляет собой смесь компонентов с различными температурами кипения. Компонентами, вх-одящими в состав газа, являются пропилен, этан, этилен, метан и окись углерода, а также незначительная примесь кислорода и большое количество азота. Каждый из этих компонентов газа конденсирз стся из смеси в некотором интервале температур, накладывающихся друг на друга, вследствие чего разделяемые компоненты получаются не в виде индивидуальных веществ (что было бы очень ценно), а в виде фракций, т. е. .месей с (преимущественным содержанием того или другого компонента. Отсюда описанный процесс разделения получил название процесса фракционированной конденсации. [c.374]

Если газообразный кислород пропустить через жидкий воздух, он скоидецоируется, выделив при это м теплоту в виде скрытой теплоты конденсации. Теплота, выделенная при конденсации кислорода, сразу же израсходуется на испарение азота, температура кипения которого на 12,8° ниже температуры кипения кислорода. Так как скрытая теплота конденсации кислорода приблизительно равна скрытой теплоте испарения азота, то из жидкого воздуха при пропускании через него кислорода выделится по объему примерно столько же азота, сколько сконденсируется кислорода. [c.89]

Фракционированная конденсация применяется в тех случаях, когда температура кипения отдельных компонентов сильно разнится, например для разделения коксового газа, водяного газа и др. Ректификация применяется в тех случаях, когда температура веществ, входящих в смесь, мало разнится. Разделение воздушной смеси производится путем предварительного сжижения воздуха и последующей ректификации сжиженной газовой смеси. Основные составляющие воздуха (кислород и азот) при сжижении образуют смесь с полной взаимной растворимостью. Легкокипящим компонентом является азот, труднокипящим — кислород. [c.368]

Теплота адсорбции обычно превышает теплоту конденсации, так как процесс адсорбции сопровождается уменьшением свободной поверхностной энергии. Таким, образом, на молекулы, адсорбированные поверхностью тела, действуют дополнительные силы. Адсорбированное вещество рассматривают как силыго сжатую жидкость. Отношение теплоты физической адсорбции к теплоте конденсации увеличивается с понижением температуры кипения газа для водорода и гелия это отношение достигает 7, а для азота, окиси углерода, аргона и кислорода — не превышает 2,5. [c.9]

Водород взрьшоопасен, но нетоксичен. Жидкий водород, получаемый в результате ожижения газообразного водорода, также бесцветен, прозрачен и не имеет запаха. Низкая температура кипения жидкого водорода (-253 °С) обусловливает затвердевание в его среде почти всех газов, кроме гелия. Затвердевший газ спосббен забивать ограниченные пространства, например, кожухотрубные аппараты, вентили или малые отверстия, что может привести к аварии оборудования - разрыву в отдельных его узлах из-за большого давления. При конденсации и замерзании в жидком водороде воздуха или кислорода возникает опасность взрыва [I ]. [c.14]

По заданным параметрам кипящего кислорода и конденсирующегося азота по диаграммам i—л , Т—S находим температуру кипения Т кип и конденсации Гконд- [c.220]

Пример 11. Рассчитать конденсатор-испаритель с кипением жидкого кислорода внутри трубок для воздухоразделительной установки Кж-6 (см. рис. 129, аппарат 10). Тепловая нагрузка конденсатора-испарителя 1 061 ООО Вт. Принимаем высоту трубок /тр = 2,686 м. Наружный диаметр нар = 12-10 м, внутренний диаметр d n = 9- Го м. Средняя температура кипения кислорода Т кип = 94,62 К, давление кипящего кислорода Ркии= 0,162 МПа, температура конденсации азота конд = 97,4 К, давление конденсирующегося азота Рконд = 0,662 МПа. [c.246]

Сущность процесса заключается в том, что жидкий. ..воздух разделяют на жидкий кислород и жидкий азот, имеющие различные температуры кипения, выделяя их в чистом виде многократ-1ТВШ" испарением и конденсацией. Пары более высококипящей жидкости — кислорода при соприкосшиений с орошающей более низкокипящей жидкостью — азотом конденсируются. За счет теплоты конденсации паров кислорода происходит испарение азота. Если осуществить многократно и последовательно процесс конденсации и испарения, то пары обогатятся азотом, а жидкость — кислородом при этом происходит относительно полное разделение смеси на составные части. [c.176]

Необходимые для такого расчета данные по температурам конденсации азота могут быть сняты с диаграммы i—х—у—Т, как указано в гл. II. Температуру кипения кислорода определяют по диаграмме смеси Ог—Аг [3, 4], так как при aIk< 0,97 О2 основной примесью кислорода является аргон, а не азот (гл. VIII). [c.258]

Так как разница между температурами кипения криптона и кислорода очень велика, для отмывки криптона достаточно небольшого количества флегмы, получаемой в результате конденсации части (10—15%) паров кислорода. Освобождениые от основного количества криптона пары кислорода отводятся из верхней части криптоновой колонны в регенераторы. [c.342]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология