Физическая энциклопедия

СЖИЖЕНИЕ ГАЗОВ

- производят при охлаждении их ниже критич. Тк(см.Критическая точка).С. г. с критич. 2, NH3,CO2и др.) производится сжатием их в компрессорах и последующейконденсацией в теплообменниках, охлаждаемых водой или холодильным рассолом. Идеальный цикл С. г. приведён на рис. 1:1 - 2 -изобарич. охлаждениегаза от темп-рыТ0до темп-рыТ2началаконденсации (T2нижеТк),изотерма2-0-конденсация газа;1-3 -изотермич. сжатие газа,3-0-адиабатич. 1-2 -0соответствует отводимойпри С. г. теплоте, площадь внутри1 - 2 - 0- 3 -мин. работеAминС. г.:где SГ, SЖ- энтропия,НГ, НЖ-энтальпия газа и жидкости соответственно.

Рис. 1. Т - S-диаграм-ма идеального цикла сжижения газов (р - давление,

Давления, необходимые для идеального цикла С. г., составляют сотни тысячатм, поэтому на практике цикл неосуществим. Реальные затраты энергии приС. г. обычно превышают Аминв 5-10 и более раз.

Совр.методы С. г. основаны на охлаждении предварительно сжатого газаприДжоуля - Томсона эффекте(т. е. при дросселировании - пропусканиигаза через пористую перегородку, кран, вентиль), изоэнтропич. расширениигаза с совершением внеш. работы в детандере и при выпуске газа из сосудапост. объёма (выхлоп). Процесс дросселирования необратим, идёт с возрастаниемэнтропии по закону:Н= const. Инверсионная темп-pa всех газов (темп-pa,при к-рой положит. эффект Джоуля - Томсона становится отрицательным и газначинает нагреваться), кроме Н2, Не и Ne, на сотни градусоввыше темп-ры окружающей среды, и поэтому они могут быть охлаждены и сжиженыпростым дросселированием. Инверсионные темп-ры Н2, Не и Ne значительнониже комнатных, поэтому их предварительно охлаждают (Н2и Ne- жидким азотом, Не - жидким водородом).

Термодинамически наиб. эффективен метод С. г. с помощью детандера; этотметод в пром. установках является основным. В поршневых детандерах сжатыйгаз движет поршень и охлаждается, в турбодетандерах - вращает турбину. газ дополнительно охлаждают дросселированием. S =const.

Рис. 2. Схема установки сжижения газов (а) и её Т - S-диаграмма (б);К - компрессор, Д - детандер, Т/о - теплообменники, Др - дроссель, Сб -сборник.

На рис. 2 приведены типовая схема установки для С. г. (а)иТ- S-диаграмма (б)термодинамич. процессов в ней. После сжатияв компрессоре (1-2)и предварит. охлаждения в теплообменнике (2-3)потоксжатого газа делится на два: потокМотводится в детандер, где, 3-7 )и охлаждает вторуючасть сжатого газа 1 -М,к-рый затем дросселируется и сжижается. 3-6), однако в результате разл. потерь реально идёт процесс3-7.В крупных установках С. г. применяют неск. детандеров, работающих вразных температурных интервалах. Спец. устройство позволяет получать сжиженныйгаз непосредственно в самом детандере и обходиться без дроссельной ступени. кислород, аргон, метани др. газы, с помощью жидкого водорода - неон. Такой процесс энергетическиневыгоден и применяется только в лаб. условиях.

Подвергаемые сжижению газы должны быть очищены от примесей, к-рые имеюттем-ру замерзания более высокую, чем в цикле сжижения данного газа, и, 2, Н2, природного газа и др.) - крупная отрасльхим. пром-сти.

Лит.:Справочник по физико-техническим основам криогеники, подред. М. П. Малкова, 3 изд., М., 1985; Фрадков А. Б., Что такое криогеника, А. Б. Фрадков.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.


  1. сжижение газов—СЖИЖЕНИЕ ГАЗОВ переход вещества из газообразного состояния в жидкое. С. г. достигается охлаждением их ниже критической температуры Ткsub i и последующей конденсацией в ре...Большая советская энциклопедия
  2. сжижение газов—переход вещества из газообразного состояния в жидкое. С. г. достигается охлаждением их ниже критической температуры См. Критическая температура Тк и последующей конденсац...Большая Советская энциклопедия II
  3. сжижение газов—перевод вва из газообразного состояния в жидкое. С. г. возможно только при темпpax меньших критической температуры.i В промсти С. г. с критич. темпрой выше темпры окружаю...Большой энциклопедический политехнический словарь
  4. сжижение газов—переход вещества из газообразного состояния в жидкое приохлаждении его ниже температуры насыщения при данном давлении. Длясжижения газов с низкой критической температурой...Большой энциклопедический словарь II
  5. сжижение газов—СЖИЖЕНИЕ ГАЗОВ переход вещества из газообразного состояния в жидкое при охлаждении его ниже температуры насыщения при данном давлении. Для сжижения газов с низкой критиче...Большой энциклопедический словарь III
  6. сжижение газов—СЖИЖЕНИЕ ГАЗОВ переход вещества из газообразного состояния в жидкое при охлаждении его ниже температуры насыщения при данном давлении. Для сжижения газов с низкой критич...Большой Энциклопедический словарь V
  7. сжижение газов—перевод вва из газообразного состояния в жидкое путм понижения темпры и или повышения давления. Возможно только при темпpax ниже критических. Для С. г. с низкой критич. т...Естествознание. Энциклопедический словарь
  8. сжижение газов—переход вещества из газообразного состояния в жидкое при охлаждении его ниже температуры насыщения критические температуры при данном давлении. Для сжижения газов с низко...Иллюстрированный энциклопедический словарь
  9. сжижение газов—liquefaction liquefaction of gases...Русско-английский словарь по нефти и газу
  10. сжижение газов—gas liquefaction liquefaction of gases...Русско-английский словарь по физике
  11. сжижение газов—зрдження газв...Русско-украинский политехнический словарь
  12. сжижение газов—СЖИЖЕНИЕ ГАЗОВ переход вещества из газообразного состояния в жидкое при охлаждении его ниже температуры насыщения критические температуры при данном давлении. Для сжижени...Современная энциклопедия
  13. сжижение газов—СЖИЖЕНИЕ ГАЗОВ переход вещества из газообразного состояния в жидкое при охлаждении его ниже температуры насыщения при данном давлении. Для сжижения газов с низкой критиче...Современный энциклопедический словарь
  14. сжижение газов—СЖИЖЕНИЕ ГАЗОВ переход вещества из газообразного состояния в жидкое при охлаждении его ниже температуры насыщения при данном давлении. Для сжижения газов с низкой критич...Энциклопедический словарь естествознания
  15. сжижение газов—не могло бы считаться вполне изученным если бы не были получены недавно Дьюаром в жидком виде наиболее трудно сгущаемые из них а именно водород и гелий. В ст. Газы сжижен...Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона