Жидкий гелий как хладагент при производстве жидкого кислорода и водорода
В области криогеники, где температуры приближаются к абсолютному нулю, жидкий гелий стал незаменимым хладагентом при производстве и хранении других криогенных жидкостей, таких как жидкий кислород и водород.
В этой статье мы рассмотрим жизненно важную роль жидкого гелия как хладагента в производстве жидкого кислорода и водорода и его значение в развитии криогенных технологий.
Температура жидкого гелия
Криогенные температуры относятся к чрезвычайно низким температурам, обычно ниже -150 градусов Цельсия (-238 градусов по Фаренгейту), при которых газы существуют в жидкой форме. При таких низких температурах обычных хладагентов, таких как азот или воздух, недостаточно, и для достижения желаемых криогенных условий необходимы специализированные хладагенты, такие как жидкий гелий.
Жидкий гелий — это сверхтекучая форма гелия, которая получается путем охлаждения газообразного гелия до температур, близких к абсолютному нулю (-273,15 градуса Цельсия или -459,67 градуса по Фаренгейту).
Производство жидкого кислорода и водорода с использованием жидкого гелия
Производство жидкого кислорода и водорода включает в себя многоступенчатый процесс, и жидкий гелий играет решающую роль в достижении необходимых низких температур:
1
Сжатие и охлаждение: Газообразные кислород и водород сначала сжимаются, а затем охлаждаются с использованием обычных методов охлаждения до тех пор, пока они не достигнут криогенных температур.
2
Предварительное охлаждение жидким гелием: Перед поступлением на заключительные стадии сжижения газообразные кислород и водород предварительно охлаждаются с использованием жидкого гелия в качестве хладагента. Исключительно низкие температуры жидкого гелия способствуют дальнейшему охлаждению газов, приближая их к точкам конденсации.
3
Окончательное сжижение с эффектом Джоуля-Томсона: Заключительный этап сжижения включает использование эффекта Джоуля-Томсона. Здесь предварительно охлажденные газы расширяются через небольшое отверстие, вызывая падение температуры. Жидкий гелий, действуя в качестве хладагента, обеспечивает необходимое охлаждение для обеспечения конденсации газов в жидкую форму.
4
Хранение и обращение: После сжижения жидкие кислород и водород хранятся и обрабатываются в специализированных криогенных контейнерах, часто называемых дьюарами или криогенными резервуарами, которые также охлаждаются с использованием жидкого гелия для поддержания низких температур.
Значение жидкого гелия в качестве хладагента
Сверхнизкие температуры: Жидкий гелий может достигать температур, близких к абсолютному нулю, обеспечивая необходимое охлаждение для достижения криогенных условий, необходимых для сжижения кислорода и водорода.
Сверхтекучесть: Жидкий гелий обладает уникальным свойством сверхтекучести, при котором он течет без трения или вязкости. Это свойство обеспечивает высокоэффективную передачу тепла в процессе охлаждения, обеспечивая быстрое охлаждение газов.
Низкая температура кипения: Жидкий гелий имеет чрезвычайно низкую температуру кипения около 4,2 Кельвина (-268,95 градусов Цельсия или -452,11 градусов по Фаренгейту), что позволяет ему поддерживать криогенные температуры без чрезмерного потребления энергии.
Заключение
Жидкий гелий служит замечательным хладагентом при производстве жидкого кислорода и водорода, позволяя достигать криогенных температур, необходимых для их сжижения. Благодаря своим сверхнизким температурам и уникальным свойствам жидкий гелий играет ключевую роль в развитии криогенных технологий.
Купить гелий высокой чистоты у «Гермес-газ»
- Мы предлагаем купить гелий с доставкой по России, Казахстану, Узбекистану, Грузии и Армении
- У нас можно купить гелий марки, А и Б, а также гелий 5.0, 5.5, 6.0, 7.0
- Мы предлагаем купить гелий медицинский марки, А и марки 6.0
- Аренда баллонов, соответствующих ГОСТу
- В наличии баллоны под гелий 40 л. Цена по запросу
Текст статьи: А. Д. З
Читайте также
Комментарии