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氣體液化

氣體液化是指將气体轉變為液体凝結)的過程。氣體液化是複雜的程序,為了達到高壓以及非常低的溫度,需要許多的壓縮和膨脹過程,其中也可能會用到渦輪膨脹機英语turboexpander

液氮

用途 编辑

液化過程可以用在科學、工業或是商業的應用上。許多氣體在一般气压下冷卻就可以成為液體,有些氣體(例如二氧化碳)需要在冷卻時再加壓。氣體液化會用在分析氣體分子的基本特性(分子間作用力),或是將氣體液化後儲存(例如液化石油气),或是用在制冷空氣調節暖通空調,HVAC)。氣體會在冷凝管中液化,釋放汽化热,之後再蒸发器中蒸發,再吸收汽化热。是最早使用的制冷剂,仍常常用在工業冷凍中,不過在住家和商業應用上,已被由石油卤素製成的冷媒(例如氟氯碳化合物)所取代。

在醫院中,液氧是用來提供給有呼吸問題的病患,液氮會用在需要低溫手術英语cryosurgery的場合,例如在授精器中冷凍精液,科學家和實驗室也會用液氮來保存樣本。液會用在水處理的最後方案,也用在水的淨化、工業廢料、污水和泳池的淨化,紙漿和紡織品的漂白、製造四氯化碳二元醇以及其他的有機化合物(例如光气)。

的液化(4He)是用林德-汉普逊循环進行預冷,這使得海克·卡末林·昂內斯在1913年獲得诺贝尔奖。一般大氣壓力下,液氦的沸點是4.22 K(−268.93 °C)。若低於2.17 K,液態的4He會變成超流体超流體氦-4英语Superfluid helium-4彼得·列昂尼多维奇·卡皮察在1978年因此獲得诺贝尔奖),而且有特殊的特性,例如透過第二類聲英语second sound進行熱傳、零黏度、噴泉效應等。

空氣的液化也可以得到以及其他大氣中的稀有气体,方式是透過空气分离装置進行分馏

液態空氣 编辑

林德過程 编辑

空氣可以透過林德-汉普逊循环液化,在循環中會反覆將空氣壓縮、冷卻再膨脹,每一次膨脹後的空氣溫度都會下降。在溫度較低時分子的活動較慢,所佔的體積也比較小,因此最後會液化成液態空氣。

克洛德過程 编辑

也可以透過克洛德英语Georges Claude過程來液化空氣,其中會將空氣在二個腔室中進行二次等熵膨脹。在膨脹過程中,空氣會對外作功,因此帶動膨脹渦輪英语expansion turbine。此時的空氣還不是液態,因為液態的空氣會破壞渦輪。商用的空氣液化裝置會直接在超臨界壓力下壓縮空氣,以避免液態空氣破壞渦輪的問題[1]。最後空氣會在熱膨脹閥英语thermal expansion valve中進行等焓膨脹,並且液化。

相關條目 编辑

參考資料 编辑

  1. ^ Greenwood, Harold Cecil. Industrial Gases. D. Van Nostrand. 1919: 87. 

外部連結 编辑

氣體液化, 是指將气体轉變為液体, 凝結, 的過程, 是複雜的程序, 為了達到高壓以及非常低的溫度, 需要許多的壓縮和膨脹過程, 其中也可能會用到渦輪膨脹機, 英语, turboexpander, 液氮, 目录, 用途, 液態空氣, 林德過程, 克洛德過程, 相關條目, 參考資料, 外部連結用途, 编辑液化過程可以用在科學, 工業或是商業的應用上, 許多氣體在一般气压下冷卻就可以成為液體, 有些氣體, 例如二氧化碳, 需要在冷卻時再加壓, 會用在分析氣體分子的基本特性, 分子間作用力, 或是將後儲存, 例如液化石油. 氣體液化是指將气体轉變為液体 凝結 的過程 氣體液化是複雜的程序 為了達到高壓以及非常低的溫度 需要許多的壓縮和膨脹過程 其中也可能會用到渦輪膨脹機 英语 turboexpander 液氮 目录 1 用途 2 液態空氣 2 1 林德過程 2 2 克洛德過程 3 相關條目 4 參考資料 5 外部連結用途 编辑液化過程可以用在科學 工業或是商業的應用上 許多氣體在一般气压下冷卻就可以成為液體 有些氣體 例如二氧化碳 需要在冷卻時再加壓 氣體液化會用在分析氣體分子的基本特性 分子間作用力 或是將氣體液化後儲存 例如液化石油气 或是用在制冷和空氣調節 暖通空調 HVAC 氣體會在冷凝管中液化 釋放汽化热 之後再蒸发器中蒸發 再吸收汽化热 氨是最早使用的制冷剂 仍常常用在工業冷凍中 不過在住家和商業應用上 已被由石油和卤素製成的冷媒 例如氟氯碳化合物 所取代 在醫院中 液氧是用來提供給有呼吸問題的病患 液氮會用在需要低溫手術 英语 cryosurgery 的場合 例如在授精器中冷凍精液 科學家和實驗室也會用液氮來保存樣本 液氯會用在水處理的最後方案 也用在水的淨化 工業廢料 污水和泳池的淨化 紙漿和紡織品的漂白 製造四氯化碳 二元醇以及其他的有機化合物 例如光气 氦的液化 4He 是用林德 汉普逊循环進行預冷 這使得海克 卡末林 昂內斯在1913年獲得诺贝尔奖 一般大氣壓力下 液氦的沸點是4 22 K 268 93 C 若低於2 17 K 液態的4He會變成超流体 超流體氦 4 英语 Superfluid helium 4 彼得 列昂尼多维奇 卡皮察在1978年因此獲得诺贝尔奖 而且有特殊的特性 例如透過第二類聲 英语 second sound 進行熱傳 零黏度 噴泉效應等 空氣的液化也可以得到氮 氧 氩以及其他大氣中的稀有气体 方式是透過空气分离装置進行分馏 液態空氣 编辑主條目 液態空氣 英语 Liquid air 林德過程 编辑 空氣可以透過林德 汉普逊循环液化 在循環中會反覆將空氣壓縮 冷卻再膨脹 每一次膨脹後的空氣溫度都會下降 在溫度較低時分子的活動較慢 所佔的體積也比較小 因此最後會液化成液態空氣 克洛德過程 编辑 也可以透過克洛德 英语 Georges Claude 過程來液化空氣 其中會將空氣在二個腔室中進行二次等熵膨脹 在膨脹過程中 空氣會對外作功 因此帶動膨脹渦輪 英语 expansion turbine 此時的空氣還不是液態 因為液態的空氣會破壞渦輪 商用的空氣液化裝置會直接在超臨界壓力下壓縮空氣 以避免液態空氣破壞渦輪的問題 1 最後空氣會在熱膨脹閥 英语 thermal expansion valve 中進行等焓膨脹 並且液化 相關條目 编辑液化空气集团 空气产品公司 空气分离装置 BOC集團 英语 The BOC Group 化學工程師 压缩因子 费托合成 氣體分離 英语 Gas separation 林德 漢普遜循環 工業氣體 林德集团 液化 熔点 路易 保罗 卡耶泰 Messer集團 英语 Messer Group 普莱克斯 西門子循環 英语 Siemens cycle 渦輪膨脹機 英语 turboexpander 低溫技術時間線 英语 Timeline of low temperature technology 參考資料 编辑 Greenwood Harold Cecil Industrial Gases D Van Nostrand 1919 87 外部連結 编辑Liquefaction of Gases 页面存档备份 存于互联网档案馆 History of Liquefying Hydrogen NASA 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 氣體液化 amp oldid 80292507, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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