КАСАТКИН

Общие сведения

Ряд процессов химической технологии проводят при температурах, значительно более низких, чем те, которые можио получить, используя в качестве охлаждающих агентов воздух, воду и лед.

К числу процессов, осуществляемых при искусственном охлаждении, относятся некоторые процессы абсорбции, процессы кристаллизации, разделения газов, сублимационной сушки и др. Искусственное охлаждение также широко применяется в различных других областях народного хозяйства, например для хранения пищевых продуктов, замораживания грунтов, кондиционирования воздуха и т. д. Большое значение приобретают холодильные процессы в металлургии, электротехнике, электронике, ядерной, ракетной, вакуумной и других отраслях техники.

В связи с совершенствованием процесса получения холода и резкого снижения его стоимости за последнее время сфера использования холода значительно расширилась. Современные химические комбинаты потребляют большие количества холода, достигающие приблизительно 20—- 63 Гдж/ч (5—15 Гкал/ч).

Искусственное охлаждение всегда связано с переносом тепла от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой. Такой перенос, согласно второму закону термодинамики, требует затраты энергии. Поэтому введение энергии в систему является необходимым условием- получения холода.

Способы производства искусственного холода в значительной степени определяются требуемой температурой охлаждения и масштабом установки.

Условно различают: 1) умеренное охлаждение (диапазон температур от комнатных до —100 °С) и 2) глубокое охлаждение (до температур ниже —100 °С).

В свою очередь, получение температур ниже —100 °С условно классифицируется следующим образом: а) техника глубокого охлаждения (от —100 до —218 °С); б) криогенная техника (от 40 до 0,3 °К); в) техника ультранизких температур (до 0,00002 °К). Способы получения температур выше 2 °К нашли техническое применение. Получение более низких температур относится к сфере лабораторной техники.

Использование температур, соответствующих глубокому охлаждению, позволяет разделять газовые смеси путем их частичного или полного сжижения и получать многие технически важные газы, например азот, кислород и другие газы (при разделении воздуха), водород из коксового газа, этилен из газов крекинга нефти и т. д. Эти газы широко используются в различных отраслях промышленности. Так, современная холодильная техника обеспечивает значительную интенсификацию доменных процессов черной металлургии путем широкого внедрения в них кислорода. Весьма перспективно применение дешевого кислорода для интенсификации многих химико-технологических процессов (производство минеральных кислот и др.).

2. Термодинамические основы получения холода

647

Yandex.RTB R-A-252273-3
Содержание
Yandex.RTB R-A-252273-4