Hvordan flydende iltnitrogen og helium?

1. Komprimering og afkøling:

* komprimerer gassen: Gassen komprimeres til et højt tryk, hvilket øger dens temperatur.

* afkøles den komprimerede gas: Den komprimerede gas afkøles derefter ved hjælp af en række varmevekslere. Dette kan gøres ved hjælp af et kølesystem eller ved at udnytte Joule-Thomson-effekten (hvor gassen afkøles, når den udvides).

2. Kryogen destillation:

* fraktioneret destillation: Den afkølede, komprimerede gas føres gennem en høj søjle kaldet en fraktioneret destillationssøjle.

* Temperaturgradient: Kolonnen er designet til at have en temperaturgradient, hvor toppen er den koldeste og bunden er den varmeste.

* adskillelse: Når gassen bevæger sig op i søjlen, afkøles den yderligere. Komponenterne med de højeste kogende punkter (ilt, derefter nitrogen) kondenserer på forskellige niveauer i søjlen, mens den laveste kogepunktkomponent (helium) forbliver gasformig.

* samling: Det flydende ilt og nitrogen opsamles ved deres respektive kondensationspunkter, og den gasformige helium opsamles øverst i søjlen.

Specifikke temperaturer:

* ilt: -183 ° C (-297 ° F)

* nitrogen: -196 ° C (-321 ° F)

* helium: -269 ° C (-452 ° F)

Vigtige overvejelser:

* Højt tryk: Opretholdelse af højt tryk under hele processen er afgørende for en vellykket flydende virkning.

* Effektiv isolering: Hele systemet skal være ekstremt godt isoleret for at forhindre varmeoverførsel fra omgivelserne, hvilket kan få de flydende gasser til at koge af.

* sikkerhed: Flydende gasser er meget flygtige og kræver specialiseret håndtering og opbevaring for at forhindre eksplosioner eller kvælning.

Kommercielle applikationer:

Kryogen destillation er vidt brugt i følgende industrier:

* medicinsk: Liquid ilt bruges til medicinske formål, såsom hos hospitaler og iltbehandling af hjemmebane.

* industriel: Flydende nitrogen bruges til frysning, kryogen slibning og andre industrielle processer.

* Videnskabelig forskning: Flydende helium er afgørende for superledningsundersøgelsesforskning, MR -billeddannelse og andre videnskabelige eksperimenter.

Det er vigtigt at bemærke, at dette er en forenklet forklaring. Den faktiske proces med at flyve disse gasser involverer komplekst teknik og sofistikeret udstyr.