Бардык газдар бир нече агрегация абалына ээ болгондуктан жана суюлтулгандыктан, газдардын аралашмасынан турган аба да суюктукка айланат. Негизинен суюк аба андан таза кычкылтек, азот жана аргонду алуу үчүн өндүрүлөт.
Бир аз тарых
19-кылымга чейин илимпоздор газдын бир гана агрегация абалы бар деп эсептешкен, бирок алар абаны суюк абалга алып келүүнү өткөн кылымдын башында эле үйрөнүшкөн. Бул Linde машинасынын жардамы менен ишке ашырылган, анын негизги бөлүктөрү компрессор (насос менен жабдылган электр кыймылдаткычы) жана жылуулук алмаштыргыч болгон, спиральга тоголонгон эки түтүк түрүндө берилген, алардын бири экинчисинин ичинен өткөн. Конструкциянын үчүнчү компоненти термос болуп, анын ичине суюлтулган газ чогултулган. Сырттан жылуулук газы кирбеши үчүн машинанын тетиктери жылуулоочу материалдар менен жабылган. Мойнуна жакын жайгашкан ички түтүк дроссель менен аяктаган.
Газ иши
Суюлтулган абаны алуу технологиясы абдан жөнөкөй. Биринчиден, газдардын аралашмасы чаңдан, суу бөлүкчөлөрүнөн, ошондой эле көмүр кычкыл газынан тазаланат. Дагы бир маанилүү компонент бар, ансыз суюк абаны өндүрүү мүмкүн эмес - басым. Компрессордун жардамы менен аба 200-250 атмосферага чейин кысылып,аны суу менен муздатуу учурунда. Андан кийин аба биринчи жылуулук алмаштыргыч аркылуу өтөт, андан кийин ал эки агымга бөлүнөт, алардын чоңураактары экспандерге барат. Бул термин газды кеңейтүү менен иштеген поршеньдик машинаны билдирет. Ал потенциалдуу энергияны механикалык энергияга айландырат жана газ муздайт, анткени ал иштейт.
Андан ары аба эки жылуулук алмаштыргычты жууп, аны көздөй бара жаткан экинчи агымды муздатып, сыртка чыгып, термоско чогулат.
Турбо кеңейтүүчү
Көрүнүп турган жөнөкөйлүгүнө карабастан, экспандерди өнөр жайлык масштабда колдонуу мүмкүн эмес. Ичке түтүк аркылуу дроссель менен алынган газ өтө кымбат болуп чыгат, аны өндүрүү жетиштүү эффективдүү эмес жана энергияны керектөөчү, демек, өнөр жай үчүн кабыл алынгыс. Өткөн кылымдын башында темирди эритүүнү жөнөкөйлөштүрүү маселеси көтөрүлүп, бул үчүн абадан кычкылтектүү абаны үйлөө сунушу көтөрүлгөн. Ошентип, акыркысынын өнөр жай өндүрүшү жөнүндө суроо пайда болду.
Поршень кеңейтүүчүсү суу музуна бат эле тыгылып калат, андыктан алгач абаны кургатуу керек, бул процессти кыйындатат жана кымбаттат. Поршендин ордуна турбинаны колдонуу менен турбоэкспандерди иштеп чыгуу маселени чечүүгө жардам берди. Кийинчерээк турбоэкспандерлер башка газдарды өндүрүүдө колдонулган.
Колдонмо
Суюк абанын өзү эч жерде колдонулбайт, ал таза газдарды алууда аралык продукт болуп саналат.
Конструменттерди бөлүү принциби кайнатуудагы айырмага негизделгенаралашма бөлүктөрү: кычкылтек -183 °, азот -196 ° кайнайт. Суюк абанын температурасы эки жүз градустан төмөн жана аны ысытуу аркылуу бөлүү иштерин жүргүзүүгө болот.
Суюк аба акырындап буулана баштаганда азот биринчи бууланат, ал эми анын негизги бөлүгү буулангандан кийин кычкылтек -183° температурада кайнайт. Чындыгында, азот аралашмада кала бергенде, кошумча ысытуу колдонулса дагы ысый албайт, бирок азоттун көбү бууланып бүтөөрү менен аралашма тез эле азоттун кийинки бөлүгүнүн кайноо температурасына жетет. аралашма, б.а. кычкылтек.
Тазалануу
Бирок мындай жол менен бир операцияда таза кычкылтек менен азотту алуу мүмкүн эмес. Дистилляциянын биринчи этабында суюк абалдагы абада болжол менен 78% азот жана 21% кычкылтек бар, бирок процесс канчалык ары жүрүп, суюктукта азот азыраак калса, аны менен бирге кычкылтек ошончолук көп бууланат. Суюктуктагы азоттун концентрациясы 50%ке чейин төмөндөгөндө, буудагы кычкылтек 20%ке чейин көбөйөт. Ошондуктан бууланган газдар кайрадан конденсацияланат жана экинчи жолу дистилденет. Канчалык көп дистилляцияланса, алынган продуктылар ошончолук таза болот.
Өнөр жайда
Буулануу жана конденсация эки карама-каршы процесс. Биринчи учурда суюктук жылуулукту керектөө керек, ал эми экинчи учурда жылуулук бөлүнүп чыгат. Эгерде жылуулук жоготуу болбосо, анда бул процесстерде бөлүнүп чыккан жана сарпталган жылуулук бирдей болот. Ошентип, конденсацияланган кычкылтектин көлөмү дээрлик көлөмгө барабар болотбууланган азот. Бул процесс ректификация деп аталат. Ал аркылуу суюк абанын бууланышынын натыйжасында пайда болгон эки газдын аралашмасы кайрадан өтүп, кычкылтектин бир бөлүгү конденсатка өтөт, ошол эле учурда жылуулукту бөлүп чыгарат, ошонун эсебинен азоттун бир бөлүгү бууланат. Процесс көп жолу кайталанат.
Азот менен кычкылтектин өнөр жай өндүрүшү дистилляциялык колонналарда ишке ашат.
Кызыктуу фактылар
Суюк кычкылтек менен тийгенде көптөгөн материалдар морт болуп калат. Мындан тышкары, суюк кычкылтек абдан күчтүү кычкылдандыруучу агент болуп саналат, ошондуктан, ага бир жолу, органикалык заттар күйүп, көп жылуулук бөлүп чыгарат. Суюк кычкылтек менен сиңирилгенде, бул заттардын кээ бирлери контролсуз жарылуучу касиетке ээ болот. Мындай жүрүм-турум мунай продуктыларына мүнөздүү, анын ичинде кадимки асфальт.
