液氧在航天、醫(yī)療、冶金等多個(gè)領(lǐng)域都有重要應(yīng)用,了解其制備原理和工藝流程具有重要意義。
液氧制備基于空氣分離原理??諝庵饕傻?dú)?、氧氣等組成,各成分沸點(diǎn)不同,其中氧氣沸點(diǎn)為-183℃,氮?dú)夥悬c(diǎn)為-196℃。利用這一特性,通過(guò)低溫精餾法可將氧氣從空氣中分離并液化。
其工藝流程主要包含以下步驟。首先是空氣壓縮,將空氣吸入壓縮機(jī),壓縮至一定壓力,以提高后續(xù)處理效率。接著進(jìn)行凈化,壓縮后的空氣進(jìn)入凈化系統(tǒng),去除其中的灰塵、水分、二氧化碳等雜質(zhì),防止這些雜質(zhì)在低溫下凍結(jié)堵塞管道。然后是冷卻,凈化后的空氣進(jìn)入熱交換器,與低溫氣體進(jìn)行熱交換,使空氣溫度不斷降低。之后進(jìn)入精餾塔,在精餾塔內(nèi),空氣經(jīng)過(guò)多次蒸發(fā)和冷凝,由于氮?dú)夥悬c(diǎn)低,先蒸發(fā)上升,氧氣則富集在塔底。液化,塔底富集的氧氣進(jìn)一步冷卻,達(dá)到其沸點(diǎn)后液化成液氧,通過(guò)管道引出儲(chǔ)存。
總之,液氧制備是一個(gè)復(fù)雜且精密的過(guò)程,依賴于空氣各成分沸點(diǎn)差異的原理,通過(guò)壓縮、凈化、冷卻、精餾和液化等一系列工藝流程,獲得高純度的液氧,為眾多行業(yè)的發(fā)展提供了有力支持。