Πώς υγροποιούνται υγροποιημένα αέρια;
1. Χαμηλότερη θερμοκρασία:
* Ψύξη: Η πιο συνηθισμένη μέθοδος είναι να μειωθεί η θερμοκρασία του αερίου κάτω από την κρίσιμη θερμοκρασία της. Σε αυτή τη θερμοκρασία, το αέριο μπορεί να υγροποιηθεί με την εφαρμογή πίεσης.
* Ψύξη: Αυτό περιλαμβάνει τη χρήση ενός συστήματος ψύξης, όπως ψυγείο ή κρυογονικής ψύξης, για να απομακρυνθεί η θερμότητα από το αέριο.
* Effect Joule-Thomson: Αυτό συνεπάγεται την επέκταση ενός αερίου μέσω ενός πορώδους βύσματος ή βαλβίδας, η οποία προκαλεί την ψύξη.
2. Αύξηση της πίεσης:
* συμπίεση: Η αύξηση της πίεσης σε ένα αέριο αναγκάζει τα μόρια πιο κοντά, αυξάνοντας την πυκνότητα τους και μειώνοντας τον όγκο τους.
* Αδιαβατική συμπίεση: Αυτό περιλαμβάνει τη συμπίεση του αερίου χωρίς να επιτρέπεται η διαφυγή της θερμότητας. Η εργασία συμπίεσης που γίνεται στο αέριο αυξάνει την εσωτερική του ενέργεια, η οποία εκδηλώνεται ως αύξηση της θερμοκρασίας. Στη συνέχεια, το αέριο επιτρέπεται να κρυώσει στην αρχική του θερμοκρασία, με αποτέλεσμα υψηλότερη πίεση και αυξημένη πυκνότητα.
Παράγοντες που επηρεάζουν την υγροποίηση:
* Κρίσιμη θερμοκρασία: Κάθε αέριο έχει μια κρίσιμη θερμοκρασία πάνω από την οποία δεν μπορεί να υγροποιηθεί, ανεξάρτητα από το πόση πίεση εφαρμόζεται.
* Κρίσιμη πίεση: Αυτή είναι η πίεση που απαιτείται για να υγροποιήσει ένα αέριο στην κρίσιμη θερμοκρασία του.
* σημείο βρασμού: Όσο χαμηλότερο είναι το σημείο βρασμού ενός αερίου, τόσο πιο εύκολο είναι να υγροποιηθεί.
Παραδείγματα υγροποιημένων αερίων:
* υγροποιημένο φυσικό αέριο (LNG): Το φυσικό αέριο, κυρίως μεθάνιο, ψύχεται στους -162 ° C (-259 ° F) για να το υγροποιήσει.
* υγροποιημένο αέριο πετρελαίου (LPG): Ένα μείγμα προπανίου και βουτανίου, υγροποιημένο υπό πίεση.
* υγρό οξυγόνο (lox): Χρησιμοποιείται σε προωθητικά και ιατρικές εφαρμογές πυραύλων.
Εφαρμογές υγροποιημένων αερίων:
* καύσιμο: Το LNG και το LPG χρησιμοποιούνται ως καύσιμα για οχήματα, σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και βιομηχανικές διεργασίες.
* Ψύξη: Τα υγροποιημένα αέρια χρησιμοποιούνται σε συστήματα ψύξης, όπως κλιματιστικά και ψυγεία.
* Ιατρικές εφαρμογές: Το υγρό οξυγόνο χρησιμοποιείται σε νοσοκομεία και ιατρικές συσκευές.
* Προωθητικά πυραύλων: Το Lox είναι ένα σημαντικό συστατικό των προωθητικών πυραύλων.
* Βιομηχανικές διαδικασίες: Τα υγροποιημένα αέρια χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες, όπως η συγκόλληση, η κοπή και η χημική σύνθεση.
Η συγκεκριμένη μέθοδος που χρησιμοποιείται για την υγροποίηση ενός αερίου εξαρτάται από τις ιδιότητες του αερίου και την επιθυμητή εφαρμογή.
