Воздух процесс многократного испаре

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]

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]

Процесс выделения благородных газов из воздуха описан многократно. Воздух, очищенный предварительно от углекислоты и влаги, сжижают, а затем начинают испарять. Сначала летят более легкие газы. После испарения основной массы воздуха рассортировывают оставшиеся тяжелые инертные газы. [c.37]

Разделение воздуха на кислород и азот является довольно сложной технической задачей, особенно если воздух находится в газообразном состоянии. Этот процесс облегчается, если предварительно воздух перевести в жидкое состояние сжатием в компрессорах, расширением и охлаждением, а затем осуществить его разделение на составные части, используя разность температур кипения жидких кислорода и азота. Жидкий азот под атмосферным давлением кипит при температуре —195,8 °С, а 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 обогащается кислородом. Повторяя процесс многократно, можно достигнуть желаемой степени разделения воздуха на азот и кислород требуемой чистоты. Процесс разделения жидких смесей на их составные части путем многократного испарения жидкости называется ректификацией. [c.13]

Дело в том, что жидкий кислород и жидкий азот, которые образуют жидкий воздух, имеют различные температуры кипения. Жидкий азот, находясь- под атмосферным давлением, кипит при температуре—195,8°С, а жидкий кислород при—182,9°С. Таким образом между температурами кипения этих сжиженных газов существует разница почти в 13°С. Поэтому, если перевести воздух в жидкое состояние, а затем начать его постепенно испарять, то сначала будет преимущественно испаряться азот, обладающий более низкой температурой кипения. По мере испарения и улетучивания азота из жидкости она будет все более и более обогащаться кислородом. Повторяя этот процесс многократно, можно добиться желаемой степени разделения воздуха на азот и кислород и требуемой чистоты каждого газа. [c.13]

Существует и другая возможность образования в клапанной коробке кислородного регенератора взрывоопасной смеси. При переохлаждении регенераторов проходящий во время прямого дутья воздух может конденсироваться, смывая с насадки регенератора опасные примеси и ими обогащаясь. При наличии неплотностей в автоматических клапанах стекающий на клапанную доску жидкий воздух может попадать й кислородную полость клапанной коробки, где, испаряясь, он будет обогащаться кислородом. При многократном повторении этого процесса в клапанной коробке может образоваться достаточное количество взрывоопасной смеси. Однако такой процесс образования в" клапанной коробке взрывоопасных условий менее вероятен. [c.22]

Частично сконденсированный воздух, пройдя через дроссельный вентиль 3, еще больше охлаждается. Смесь жидкого и парообразного воздуха поступает на верхнюю тарелку ректификационной колонны 4. На тарелках колонны происходит обычный процесс ректификации при многократном взаимодействии стекающей жидкости с поднимающимися снизу парами из последних конденсируется кислород (высококипящий компонент), а из жидкости испаряется азот (низкокипящий компонент). В результате из верхней части колонны удаляются пары азота, близкие к равновесию с подаваемым в колонну воздухом и поэтому содержащие примесь кислорода (не более 7—10%). В кипятильник колонны поступает чистый кислород. Как указывалось, кислород и технический азот направляются в теплообменник 1 для охлаждения сжатого в компрессоре воздуха. [c.518]

Следует иметь в виду, что обычные механические насосы с масляным уплотнением не пригодны для откачки парогазовых смесей. У большинства из них отношение максимального объема рабочей камеры к ее минимальному объему, который она имеет в момент открывания выпускного клапана (так называемый коэффициент сжатия), достигает 700. В результате этого водяной пар, даже в том случае, если его парциальное давление в разрежаемом объеме невелико, конденсируется в воду, которая остается в насосе за пределы же насоса выбрасывается только влажный воздух. Многократное повторение процесса сжатия приводит к обогащению насосного масла водой. Вода, смешиваясь с маслом, образует эмульсию, проникает в сторону впускного патрубка и, испаряясь, снова попадает в откачиваемый объем. [c.87]

При многократной циркуляции в условиях станочных операций часть смазочно-охлаждающей жидкости испытывает действие высокой температуры, испаряется с больших поверхностей, окисляется в тонких слоях кислородом воздуха в присутствии катализатора — металлических поверхностей, в том числе стружки, имеющей большую поверхность, и промышленной пыли цеха, которая способствует интенсификации окислительных и коррозионных процессов. В этих условиях яшдкость не должна чрезмерно испаряться и иметь неприятный запах, выделять при испарении твердые или липкие осадки в количествах, оказывающих отрицательное действие на инструмент, обрабатываемую деталь и трущиеся части станка (суппорты и т. п.). Осадки могут образоваться присадками, содержащимися в воде, например минеральные соли и др. В установленных пределах жидкость должна сохранять физико-химические свойства и выполнять свои основные функции — смазочно-режущие и охлаждающие. [c.18]

Жидкий объем любого масштаба может подвергаться воздействиям гидростатической подъемной силы, возникающим однократно или многократно от многих и разнообразных видов и сочетаний физических процессов. Подъемная сила может возникнуть из-за разности плотностей в поле объемной силы, а разность плотностей образуется вследствие тепло- и массопереноса. В свою очередь тепло- и массоперенос, вызывающий появление подъемной силы, может быть обусловлен действием многих и разных механизмов. Например, даже кажущийся простым эффект возникновения подъемной силы, действующей на лист кукурузы, освещенный солнцем, оказывается достаточно сложным. Солнце нагревает лист, который для поддержания теплового равновесия (терморегулирования) может испарять водяной пар. В процессе фотосинтеза хлоропласт листа поглощает СОа из воздуха и выделяет Ог. Таким образом, в образовании результирующей подъемной силы одновременно участвуют перенос тепла и три процесса массопереноса. Эти процессы объединяются с переносом тепла излучением. Другой пример — потеря метаболической теплотымлекопитающими с поверхности их тел. Теплота тела порождает теплоперенос вблизи его поверхности. Но часто такое же по порядку величины воздействие оказывает потение. Испарения с поверхности тела увлажняют прилегающий слой воздуха. Таким образом, возникают две составляющие аэростатической силы, направленной вверх. [c.9]

Следует учитывать также, что по сравнению с трубчатыми и листовыми оросителями решетчатые конструкции требуют меньшего количества материала на изготовление. Они допускают и большую неравномерность распределения воды по верху оросителя, которая, как правило, имеет место в практических условиях эксплуатации градирен, поскольку поток воды при движении сверху вниз в их объемной решетчатой структуре имеет возможность свободного перераспределения. При этом поверхность охлаждения, состоящая из пленок, стекающих по перемычкам решеток, и капель, срывающихся с них и падающих вниз при многократном дроблении, непрерывно обновляется и турбулизируется потоком воздуха, что интенсифицирует процесс испаре ния (охлаждения) воды. Трубчатые оросители, как и листовые, при высоте 0,7-1,5 м требуют равномерного распределения воды в градирне, поскольку возможность ее перераспределения в объеме имеется только в пространстве между трубами и листами. В трубах, занимающих около 50% активного объема градирни, возможность такого перераспределения отсутствует. При расходе воды, например 10 400мЗ/ч, для градирни площадью 1520 м при равномерном орошении на площадь, занимаемую каждой трубкой ф 44-63 мм, должно попасть 0,01-0,02 м /ч воды. При несоблюдении этого условия некоторая часть активного объема трубчатого оросителя может вообще не участвовать в процессе охлаждения воды. Целесообразно блоки трубчатых оросителей изготавливать малой высоты (250-300 мм) и устанавливать в градирне с разрывами в вертикальной плоскости. [c.176]

Другим методом улавливания веществ, образующих аэрозоли, является использование чередующихся горячих и холодных зон. Туман, образующийся после конденсации в первой холодной зоне, испаряется в горячей и вновь конденсируется в следующей холодной зоне. Многократное повторение этого процесса приводит к осаждению тумана. Типичная ловушка такого типа изготовлена из змеевикового холодильника, располагаемого горизонтально. Нижнюю часть змеевика заливают парафином, верхнюю — охлаждают воздухом, просасываемым водоструйным насосом через кожух холодильника. Парафин нагревают горелкой около первых витков змеевика (по ходу газа) до 140—180° С, около последних температура снижается до 100° С. Двигаясь по змеевику, газ нагревается в нижней части витков и охлаждается в верхней, причем эта разность температур постепенно снижается. Эффективность улавливания по метилолеату даже для небольших проб составляет 94—96%. Предложена ловушка, состоящая из стеклянной трубки, подсоединенной к выходу хроматографа, на которую надета цилиндрическая печь. На участке трубки от выхода хроматографа до печи температура снижается до комнатной. Туман, прошедший эту первую конденсационную ступень, испаряется в зоне печи и вновь конденсируется на участке трубки за цечью. На переднюю часть этого последнего участка для создания температурного градиента надета металлическая трубка, способствующая распределению тепла от печи. На втором участке конденсируется около 15% фракции. Выход по эфирам жирных кислот составил не менее 90—95%. Ловушку используют при небольших скоростях газа и с колоннами небольшого диаметра. [c.169]

Воздух можно рассматривать как смесь в основном только азота и кислорода, так как содержание аргона и других газов составляет менее 1%. Температуры кипения при атмосферном давлении жцдкого азота—195,8 °С, жидкого кислорода182,9 °С. Поэтому, если предварительно ожижить воздух, а затем постепенно испарять его, то сначала преимущественно испаряется азот, а жидкость соответственно обогащается кислородом. Повторяя многократно процесс испарения-, можно добиться желаемой степени разделения воздуха на азот и кислород. [c.6]

В качестве катализатора для снижения температуры замораживания можно пользоваться платиной граница замораживания спускается при этом до 120° С. Дикон нашел дешевый катализатор — хлорную медь. Применение этого вещества он обосновал тем, что медь соединяется как с кислородом, так и с хлором не особенно прочно, и потому полагал, что при нагревании хлорной меди [ u lal в присутствии кислорода соль может потерять часть хлора, переходя в хлористую медь [СиС1]. Это вещество присоединит к себе кислород, образуя хлорокись. При действии хлористого водорода получится снова хлорная медь и вода, а затем процесс повторится в описанном порядке многократно, и, таким образом, небольшое количество хлорной меди может превратить значительное количество водорода в воду и хлор. Кроме соединений меди, можно употреблять еще и соединения марганца и свинца, но медь оказалась наиболее удобной, так как действует при более низкой температуре (правда, не столь низкой, как в случае платины). Снижение температуры сдвигает равновесие в сторону большего выхода хлора, т. е. к более полному протеканию экзотермической реакции окисления H l. Если позволить реакционной смеси перегреться, выход хлора, т. е. отношение полученного хлора к взятому первоначально количеству хлористого водорода, падает, а, кроме того, хлорная медь из-за хорошей летучести начинает сама испаряться из реакционной смеси, что также невыгодно. Наиболее благоприятной для проведения каталитического окисления хлористого водорода кислородом воздуха оказалась область температур, более высоких, чем те, при которых каталитический процесс вообще возможен, а именно около 370° С. [c.202]