1. 압축 및 냉각 :
* 가스 압축 : 가스는 고압으로 압축되어 온도를 증가시킵니다.
* 압축 가스를 식히십시오 : 그런 다음 일련의 열교환기를 사용하여 압축 가스를 냉각시킨다. 이것은 냉장 시스템을 사용하거나 Joule-Thomson 효과 (가스가 확장 될 때 냉각되는 경우)를 사용하여 수행 할 수 있습니다.
2. 극저온 증류 :
* 분수 증류 : 냉각 된 압축 가스는 분수 증류 열이라는 키 큰 컬럼을 통과합니다.
* 온도 구배 : 열은 온도 그라디언트를 갖도록 설계되었으며 상단은 가장 차갑고 하단은 가장 따뜻합니다.
* 분리 : 가스가 기둥 위로 올라 가면 더 냉각됩니다. 가장 높은 비등점 (산소, 질소)을 갖는 성분은 컬럼의 다른 수준에서 응축되는 반면, 가장 낮은 비등점 구성 요소 (헬륨)는 기체 상태로 유지됩니다.
* 수집 : 액체 산소 및 질소는 각각의 축합 지점에서 수집되고, 기체 헬륨은 컬럼 상단에서 수집된다.
특정 온도 :
* 산소 : -183 ° C (-297 ° F)
* 질소 : -196 ° C (-321 ° F)
* 헬륨 : -269 ° C (-452 ° F)
중요한 고려 사항 :
* 고압 : 프로세스 전반에 걸쳐 고압을 유지하는 것은 성공적인 액화에 중요합니다.
* 효율적인 단열재 : 전체 시스템은 주변의 열 전달을 방지하기 위해 매우 잘 절연되어야하므로 액화 가스가 끓을 수 있습니다.
* 안전 : 액화 가스는 휘발성이 높으며 폭발 또는 질식을 방지하기 위해 특수 취급 및 저장이 필요합니다.
상업용 응용 프로그램 :
극저온 증류는 다음 산업에서 널리 사용됩니다.
* 의료 : 액체 산소는 병원 및 가정용 산소 요법과 같은 의료 목적으로 사용됩니다.
* 산업 : 액체 질소는 동결, 극저온 분쇄 및 기타 산업 공정에 사용됩니다.
* 과학 연구 : 액체 헬륨은 초전도 연구, MRI 이미징 및 기타 과학적 실험에 중요합니다.
이것은 단순화 된 설명이라는 점에 유의해야합니다. 이 가스를 액화하는 실제 과정에는 복잡한 엔지니어링 및 정교한 장비가 포함됩니다.
