Bütün qazlar bir neçə aqreqasiya vəziyyətinə malik olduğundan və mayeləşdirilə bildiyindən, qazların qarışığından ibarət olan hava da maye halına gələ bilər. Əsasən, maye hava ondan təmiz oksigen, azot və arqon çıxarmaq üçün istehsal olunur.
Bir az tarix
19-cu əsrə qədər elm adamları qazın yalnız bir aqreqasiya vəziyyətinə malik olduğuna inanırdılar, lakin onlar havanı maye vəziyyətə gətirməyi ötən əsrin əvvəllərində öyrənmişdilər. Bu, əsas hissələri kompressor (nasosla təchiz edilmiş elektrik mühərriki) və bir spiralə yuvarlanan iki boru şəklində təqdim olunan, biri digərinin içərisindən keçən bir istilik dəyişdiricisi olan bir Linde maşını istifadə edərək edildi. Dizaynın üçüncü komponenti termos idi və onun içərisinə maye qaz yığılmışdı. Maşın hissələri kənardan istilik qazının daxil olmasının qarşısını almaq üçün istilik izolyasiya edən materiallarla örtülmüşdür. Boyun yaxınlığında yerləşən daxili boru drossellə bitdi.
Qaz işi
Mayeləşdirilmiş havanın alınması texnologiyası olduqca sadədir. Birincisi, qazların qarışığı tozdan, su hissəciklərindən, həmçinin karbon qazından təmizlənir. Başqa bir vacib komponent var, onsuz maye hava istehsal etmək mümkün olmayacaq - təzyiq. Kompressorun köməyi ilə hava 200-250 atmosferə qədər sıxılır,su ilə soyudarkən. Sonra, hava ilk istilik dəyişdiricisindən keçir, bundan sonra iki axına bölünür, daha böyüyü genişləndiriciyə gedir. Bu termin qazı genişləndirməklə işləyən pistonlu maşına aiddir. O, potensial enerjini mexaniki enerjiyə çevirir və işlədiyi üçün qaz soyuyur.
Bundan sonra hava iki istilik dəyişdiricisini yuyub ona doğru gedən ikinci axını soyudaraq çölə çıxır və termosda toplanır.
Turbo genişləndirici
Görünən sadəliyinə baxmayaraq, genişləndiricinin sənaye miqyasında istifadəsi mümkün deyil. İncə bir borudan tıxanaraq əldə edilən qaz çox bahalı olur, onun istehsalı kifayət qədər səmərəli deyil və enerji sərf edir və buna görə də sənaye üçün qəbuledilməzdir. Ötən əsrin əvvəllərində dəmirin əridilməsinin sadələşdirilməsi məsələsi var idi və bunun üçün tərkibində yüksək oksigen olan havanın havadan üfürülməsi təklifi irəli sürülüb. Beləliklə, sonuncunun sənaye istehsalı ilə bağlı sual yarandı.
Piston genişləndiricisi su buzu ilə tez tıxanır, ona görə də əvvəlcə hava qurudulmalıdır, bu da prosesi daha çətin və bahalı edir. Porşen əvəzinə turbindən istifadə edən turboekspanderin inkişafı problemi həll etməyə kömək etdi. Daha sonra turbogenişləndiricilər digər qazların istehsalında istifadə edildi.
Tətbiq
Maye havanın özü heç bir yerdə istifadə olunmur, təmiz qazların alınmasında ara məhsuldur.
Tərkibinin ayrılması prinsipi qaynama fərqinə əsaslanırqarışığın hissələri: oksigen -183 °, azot isə -196 ° -də qaynar. Maye havanın temperaturu iki yüz dərəcədən aşağıdır və onu qızdırmaqla ayırma həyata keçirilə bilər.
Maye hava yavaş-yavaş buxarlanmağa başlayanda ilk olaraq azot buxarlanır və onun əsas hissəsi artıq buxarlandıqdan sonra oksigen -183° temperaturda qaynayır. Məsələ burasındadır ki, azot qarışıqda qaldığı halda, əlavə isitmə tətbiq edilsə belə, qızmağa davam edə bilməz, lakin azotun çox hissəsi buxarlanan kimi, qarışıq tez bir zamanda növbəti hissənin qaynama nöqtəsinə çatacaqdır. qarışıq, yəni oksigen.
Təmizləmə
Lakin bu yolla bir əməliyyatda təmiz oksigen və azot əldə etmək mümkün deyil. Distillənin birinci mərhələsində maye vəziyyətdə olan hava təxminən 78% azot və 21% oksigen ehtiva edir, lakin proses nə qədər irəli getsə və mayedə nə qədər az azot qalsa, onunla birlikdə daha çox oksigen buxarlanacaq. Mayedə azotun konsentrasiyası 50%-ə endikdə, buxarda oksigen miqdarı 20%-ə qədər artır. Buna görə də buxarlanan qazlar yenidən qatılaşdırılır və ikinci dəfə distillə edilir. Nə qədər çox distillə olarsa, əldə edilən məhsullar bir o qədər təmiz olacaq.
Sənayedə
Buxarlanma və kondensasiya iki əks prosesdir. Birinci halda, maye istilik istehlak etməlidir, ikinci halda isə istilik buraxılacaq. Əgər istilik itkisi yoxdursa, bu proseslər zamanı ayrılan və sərf olunan istilik bərabərdir. Beləliklə, qatılaşdırılmış oksigenin həcmi demək olar ki, həcmə bərabər olacaqdırbuxarlanmış azot. Bu proses rektifikasiya adlanır. Maye havanın buxarlanması nəticəsində əmələ gələn iki qazın qarışığı yenidən oradan keçir və oksigenin bir hissəsi istilik verərkən kondensata keçir, bunun nəticəsində azotun bir hissəsi buxarlanır. Proses dəfələrlə təkrarlanır.
Azot və oksigenin sənaye istehsalı distillə sütunlarında baş verir.
Maraqlı faktlar
Maye oksigenlə təmasda olduqda bir çox material kövrək olur. Bundan əlavə, maye oksigen çox güclü oksidləşdirici maddədir, buna görə də bir dəfə onun içində olan üzvi maddələr yanır və çoxlu istilik buraxır. Maye oksigenlə hopdurulduqda, bu maddələrin bəziləri nəzarətsiz partlayıcı xüsusiyyətlər əldə edir. Bu davranış adi asf alt da daxil olmaqla neft məhsulları üçün xarakterikdir.
