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酸素をどのように液化しますか?

液化酸素は、沸点までの沸点までの酸素を冷却するプロセスです。これは-183°C(-297°F)です。これはさまざまな方法を使用して実現できますが、最も一般的な方法は次のとおりです。

1。分数蒸留:

* 空気分離: これは最も広く使用されている方法です。冷凍システムを使用して、最初の冷却空気を-200°Cにします。この温度では、空気のほとんどの成分(窒素やアルゴンなど)が液体になります。沸点が高い酸素は気体のままです。

* 蒸留: 次に、液体空気を分別カラムに通し、沸点に基づいてさらに冷却され、分離されます。窒素は、最も低い沸点で、最初に蒸発し、次にアルゴンが続き、最後に酸素が液体として収集されます。

2。 Linde-Hampsonサイクル:

* 圧縮と冷却: この方法では、ジュール・トムソン効果を使用します。ここでは、膨張時にガスが冷却されます。空気が圧縮され、熱交換器を通過し、そこで冷却されます。

* 拡張と液化: その後、冷却された空気が膨張し、さらに冷却されます。このプロセスは、空気が液化温度に達するまで複数回繰り返されます。

3。クロードサイクル:

* 事前冷却と拡張: この方法では、コンプレッサーを使用して空気を事前に冷却し、タービンを通して拡張することが含まれます。

* 液化: 膨張した空気がさらに冷却され、液化が発生します。

4。極低温冷却:

* 液体窒素による冷却: 液体窒素は、酸素の温度を急速に下げるためのクーラントとして使用できます。

* 液化: 温度が酸素の沸点を下回ると、液化し始めます。

安全上の考慮事項:

* 高反応性: 液体酸素は非常に反応性が高く、適切に処理されないと火災や爆発を引き起こす可能性があります。

* 低温: 液体酸素は非常に冷たく、皮膚と接触すると重度の火傷を引き起こす可能性があります。

* 適切な保管: 圧力蓄積を防ぐために、液体酸素は圧力緩和バルブを備えた断熱容器に保存する必要があります。

これらの方法は、産業環境で使用され、医療酸素、ロケット燃料、溶接などのさまざまな用途向けに液体酸素を生成します。

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