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工业生产中,用压缩液体空气分馏的方法获得液氮,可以用于作为深度制冷剂,由于其化学惰性,可以直接和生物组织接触,立即冷冻而不会破坏生物活性,因此可以用于:迅速冷冻和运输食品,或制作冰品;进行低温物理学的研究;在科学教育中演示低温状态。在常温下柔软的物体在液氮中浸泡一下,就会脆如玻璃;提供高温超导体显示超导性所需的温度,例如钇钡铜氧;
使用温度的要求,由于标准气体的配制压力受组分饱和蒸气压的影响,有些有机气体配制压力往往很低,对于这一类气体我们要求气体的使用温度要高于15℃,工业气体厂家如果房间温度过低,对于那些不易气化的组分会凝聚与钢瓶壁上,这样标准气的浓度就会发生很大的变化,对于从低温处取来的标准气瓶一定要在温度高于15℃的房间里放置一段时间,各种工业气体以便于凝聚于瓶壁上的组分完全气化再使用,如果有必要可以适当提高钢瓶温度,使用前一定要使钢瓶内外温度达到要求。
丙烷,三碳烷烃,化学式为C3H8,结构简式为CH3CH2CH3。通常为气态,但一般经过压缩成液态后运输。原油或天然气处理后,可以从成品油中得到丙烷。丙烷在纯氧中完全燃烧时的化学反应式为 :C3H8 +5O2 =3CO2 +4H2O +2221.5kl/mol由上式可知,1个体积丙烷完全燃烧的理论耗氧量为5个体积。当丙烷火焰在空气中燃烧时,实际耗氧量3.5个体积即形成中性火焰,火焰的温度为2520℃(比乙炔低约580℃)。而氧化焰的温度值约2700℃(比乙炔低约600℃)。耗氧量比乙炔高。
一般而言气态氢由卡车(长管拖车)运送,一般而言运送压力为20-50Mpa。考虑到液态氢的能量密度大于气态氢的能量密度,因此值得在远距离运送大批量氢气,但是液化环节耗能较多,要损耗运送的氢的能量的30%,就好比每运送1kg氢气损耗7-10kWh能量。考虑到冷氢与环境温度之间存在较大的温差,因此对用到材料和绝缘有很高的规定。
分离液态空气法,在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发,由于液态氮的沸点是‐196℃,比液态氧的沸点(‐183℃)低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧。空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同,从空气中制备氧气称空气分离法。膜分离技术,膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离,可以得到百分之九十以上氧气的富氧空气。分子筛制氧法(吸附法),利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。电解制氧法,把水放入电解槽中,加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度,然后通入直流电,水就分解为氧气和氢气。每制取一立方米氧,同时获得两立方米氢。