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液态气体空气有哪些用途?

2022-02-21 15:38:46

液态气体空气是由78.01%的氮、20.9%的氧以及氩、氖、氙、氪等稀有气体组成的混合物。液态空气就是将空气经过液化而成的。制作压缩机A将吸入的空气压缩,压缩产生的热被冷却器B中的水带走,再经过热交换器E1与返回的低压气体进行热交换,经风冷却后的压缩气体分成两路:一路进入膨胀机C进行膨胀,同时对外做功,在这过程中,消耗了空气的大量内能,温度降低;膨胀后的气体进入热交换器E2的低压侧,与其中的高压侧的压缩气体进行热交换后,通过E2返回压缩机的吸气口。另一路进入热交换器E2、E3,与返回的低压气体进行热交换,降低温度,再经过节流阀Z进行节流膨胀,温度降低到78.8K,于是有一部分气体被液化,成为液态空气D。没被液化的气体依次返回E3、E2、E1,与进来的高压气体进行热交换,Z后返回压缩机的吸气口。

成分液态空气在液化过程中,二氧化碳已被清除,微量稀有气体正常沸点低的亦不存在,所以液态空气是由氮78%,氧21%,氩1%组成。

由于液态空气中约含有1/5液氧,因此使用不安全;更由于液态空气组份正常沸点的不同,于是蒸发出的比例不同,所以液态空气组份比例经常变,沸点也就在变,不稳定。因此,液态空气不能当低温源用于科学实验中。

用途可当冷剂。因为液态空气在常温、常压下易汽化而吸热。工业上主要可分馏出氮气、氧气、惰性气体人们液化空气的主要目的在于制取液氮、液氧及提取稀有气体。制取的基本原理是利用液态空气组份沸点的不同(氮:77K,氧90.2K)而在分镏塔中进行分离而得到。

氮可以用来制氨,氨是重要的化学原料。氮化学性质不活泼,液氮可作低温源,尤其高温超导体发现以后的今天,显得更为重要。除此之外,液氮在医学上也有很重要的应用。氧可以广泛地应用在高温冶炼、高温焊接、高温切割及医疗方面。氩是惰性气体,可以充入白炽灯泡和其他电光源。

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液态气体

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