Главная страница

Воздух
Смесь кислорода и азота, т.е. воздух (если не считать небольших примесей инертных газов, которые в первом приближении можно не рассматривать), полностью подчиняется описанным закономерностям. Разница в температурах кипения при атмосферном давлении между кислородом (90 К) и азотом (77 К), составляющая 13 К, меньше, чем в смесях Н20 и NH3, H20 и г Н„ но вполне достаточна для разделения.
Еще в первом варианте Линде для ожижения воздуха было замечено, что собирающийся в сепараторе и за-je^i сливаемый в виде продукта жидкий воздух обогащен кислородом. Это и естественно: при дросселировании в аппарате Линде ожижается менее 10% воздуха. В этом случае жидкость, должна быть значительно обогащена кислородом (более 60%). Если учесть, что при сливе жидкости часть ее испаряется (а в пар уходит преимущественно азот), то обогащение кислородом будет еще больше.
Однако получение обогащенного кислородом жидкого воздуха не решало задачи: нужно было непосредственно получать газообразный кислород высокой концентрации.

Схема первого аппарата, созданного Линде для этой цели. Видно, что он очень похож на первый его ожижитель воздуха. Сжатый воздух, поступающий из компрессора, разделяется в точке а на два потока: один идет по внутренней трубке с змеевика О, а другой - по трубке d змеевика N. После охлаждения обратными потоками отходящих газов, идущих в кольцевом пространстве змеевиков, оба потока в точке Ъ соединяются и подаются в змеевик S, погруженный в ванну с жидким воздухом. Здесь сжатый воздух ожижается и дросселируется в вентиле г, после чего сливается в ту же ванну у. Находящаяся в ней жидкость кипит, так как нагревается воздухом, конденсирующимся в змеевике.

Из сосуда отводятся два продукты: холодный пар (из вер; ней его части), обогащенный азотом, и жидкость, обогащенная кислородом. Количество отбираемой жидкости регулируется вентилем так, чтобы уровень в сосуде поддерживать изменным. Два обратных потока продуктов разделения нагреваются в соответствующих змеевиках и выводятся в виде газ» образных продуктов А и К.
Такая система несомненно лучше, чем простое ожижение воздуха, как предлагал Линде, с отдельным отбором пара и «"»

кости, обогащенной кислородом. имей два отличия. Первое состоит в том, что обогащенный кислородом жидкий воздух К не выводится сразу, а испаряется в теплообменнике, охлаждая часть поступающего сжатого воздуха В. 0 естественно холод не теряется, а рекуперируется, что позволяет снизить расход энергии. Кроме этого, продукт получается в виде газа и сразу может быть использован. Второе отличие связано с тем, что жидкий воздух в сборнике постоянно кипит, поскольку к нему подводится тепло. Введение этого змеевика - одно из частных, но очень важных нововведений Линде. Действительно, в установках, работающих при температурах выше Тос (например, при разделении спирта и воды), осуществить кипение легко. Внешний нагрев можно делать, например, огнем или паром. Здесь же тепло извне подводить, в принципе, нельзя: холод достается очень дорого. К. Линде осуществил подогрев за счет "внутренних ресурсов", без какого-либо подвода тепла извне.
Реклама
Copyright © 2008