Почему при охлаждении с использованием жидкого азота в корпусе без защитного покрытия кулер с высоким давлением азота не образует инея?
Thread Content
Почему при охлаждении с использованием жидкого азота в корпусе без защитного покрытия кулер с высоким давлением азота не образует инея? Кроме того, в верхней части охладителя первичного газа также нет инея, и в процессе охлаждения температура может снова повышаться
Принцип очистки с использованием жидкого азота. Очистка с помощью жидкого азота похожа на процесс многокомпонентной дистилляции. При этом используется большая разница в температурах кипения водорода и CO, Ar, CH4; благодаря этому CO, CH4, Ar растворяются в жидком азоте из газофазы, что позволяет удалить эти примеси. Этот процесс происходит в колонне для очистки с использованием жидкого азота. Поскольку потенциальная теплота испарения азота и монооксида углерода очень близки, процесс промывки жидким азотом можно считать процессом с постоянной энтальпией. В приведенной ниже таблице указаны физические характеристики газов, используемых в процессе очистки с помощью жидкого азота.
| Название газа | Температура кипения при атмосферном давлении, °C | Энергия испарения при атмосферном давлении, кДж/кг | Критическая температура, °C | Критическое давление, атм |
| CH4 | -161,45 | 509,74 | -82,45 | 45,79 |
| Ar | -185,86 | 164,09 | -122,45 | 47,98 |
| CO | -191,50 | 215,83 | -140,20 | 34,52 |
| N2 | -195,80 | 199,25 | -147,10 | 33,50 |
| H2 | -252,77 | 446,65 | -240,20 | 12,76 |
Из таблицы видно, что критические температуры всех компонентов довольно низкие; у азота она составляет -147,1°C (для других компонентов значения указаны в таблице). Это определяет необходимость проведения процесса очистки с использованием жидкого азота при низких температурах. Из данных о температурах кипения отдельных компонентов видно, что температура кипения H2 значительно ниже, чем у N2 и других компонентов. Это означает, что в процессе промывки жидким азотом при низких температурах CH4, Ar и CO легко растворяются в жидком азоте, в то время как водород, содержащийся в исходном газе, плохо растворяется в нем. Таким образом достигается цель очистки исходного газа от CH4, Ar и CO с помощью промывки жидким азотом. Поскольку в качестве абсорбента используется жидкий азот, а азот может быть сжат в жидкое состояние только при высоком давлении и низкой температуре, к тому же при таких условиях повышается растворимость газа, поэтому для процесса очистки с использованием жидкого азота выбираются условия давления 5,2 МПа и температуры –194°C.
| Название газа | Температура кипения при атмосферном давлении, °C | Энергия испарения при атмосферном давлении, кДж/кг | Критическая температура, °C | Критическое давление, атм |
| CH4 | -161,45 | 509,74 | -82,45 | 45,79 |
| Ar | -185,86 | 164,09 | -122,45 | 47,98 |
| CO | -191,50 | 215,83 | -140,20 | 34,52 |
| N2 | -195,80 | 199,25 | -147,10 | 33,50 |
| H2 | -252,77 | 446,65 | -240,20 | 12,76 |
Из таблицы видно, что критические температуры всех компонентов довольно низкие; у азота она составляет -147,1°C (для других компонентов значения указаны в таблице). Это определяет необходимость проведения процесса очистки с использованием жидкого азота при низких температурах. Из данных о температурах кипения отдельных компонентов видно, что температура кипения H2 значительно ниже, чем у N2 и других компонентов. Это означает, что в процессе промывки жидким азотом при низких температурах CH4, Ar и CO легко растворяются в жидком азоте, в то время как водород, содержащийся в исходном газе, плохо растворяется в нем. Таким образом достигается цель очистки исходного газа от CH4, Ar и CO с помощью промывки жидким азотом. Поскольку в качестве абсорбента используется жидкий азот, а азот может быть сжат в жидкое состояние только при высоком давлении и низкой температуре, к тому же при таких условиях повышается растворимость газа, поэтому для процесса очистки с использованием жидкого азота выбираются условия давления 5,2 МПа и температуры –194°C.