低温原理讲课教案.doc

?低温原理讲课教案 低温原理讲课教案 1 第一章??????????? 低温工程的性质 2 §1-1? 低温工程的种类 3 §1-2? 空气及其组成气体的性质 4 §1-3? 氢的性质 5 §1—4? 氦的性质 6 第二章? 获得低温的方法 8 §2-1? 获得低温方法有物理法 8 §2-2? 绝热节流 8 §2-3? 气体等熵膨胀 10 第三章? 气体液化循环 11 §3-1 概述 11 §3-2 空气氧氮的节流液化循环 12 §3-3等膨胀机的空气液化循环 15 §3-4 氦液化循环 17 第四章? 溶液热力学基础 18 §4-1 概述 18 §4-2? 溶液的基本定律 19 §4-3 溶液相平衡条件 20 §4-4? 二元溶液的相平衡 20 §4-5多种分气体的相平衡 21 §4-6? 溶液基本热力（工作）过程 22 第五章? 气体的精馏原理与设备 25 §5-1空气组成及其主要成分间的气液平衡 25 §5-2 空气的精馏 26 §5-3? 精馏过程计算 27 §5-4? 精馏塔塔板效率 28 第六章? 空气的净化 29 §6-1? 概述 29 §6-2? 空气的干燥 29 §6-3 的清除 30 第七章?? 空气的分离 31 第一节? 概述 31 第二节? 空气装置工艺流程 32 第三节? 工艺流程制冷系统的组织 36 第四节? 精馏系统、换热系统组织 39 第五节? 工艺流程设计 41 第七节? 安全与防爆 43 第八节? 自动调节 44 第八章? 氩的提取 45 第九章? 多组分气体的液化与分离 47 §9-1? 概述 47 §9-2? 天然气的液化 47 §9-3? 石油气分离 48 第十章? 氢、氦液化装置 49 §10-1概述 49 §10-2? 氢液化装置 50 §10-3? 氦液化装置 51 §10-4? 流程组织及参数选择 52 第十一章? 低温液体的贮运 52 §11-1容器： 52 第一章??????????? 低温工程的性质 通常指的工质为低温工质 与制冷工质的不同：1、即可作为制冷工质，又可作为原料、产品。 ????????????????? 2、可以是相变制冷，可能是单相制冷。 ????????????????? 3、单靠加压不能液化。 低温与普冷的区别：1、可能是闭式循环，也可能是开式循环。 ????????????????? 2、高低温热源温差较大，须采用回热系统。 以120K为界以下： （1）烃类：烷、烯、炔????? 约120K（） 石油气（戊，已烷），?? 天然气（甲烷） ?? （2）空分成分：???? 约80K （3）超低温：? H2,?? 20K, ??? He,? 4.2K ? §1-1? 低温工程的种类 ? 120K级的低温：天然气（广义）的液化分离-----------石化行业 80K级的低温：空气的液化分离????????? -----------制氧行业 20K级以下的低温：氢气的液化，氦的液化。 ? 低温工程的性质： （1）甲烷，天然气的主要成分： （5）氖??? ?????????来自空气，?????????????? 灯炮气 （6）氢??? ??????????来自煤、天然气，??? 燃料 （7）氦??? ????????来自合成氨尾气、天然气????????????? 制冷剂 所指的低温技术： （1）??? 获得纯净的低温介质（分离技术） （2）??? 获得低温液态工质（液化技术） （3）??? 利用低温工质获得所需的低温温度（低温制冷技术） （4）??? 利用低温制冷获得高真空（低温泵） （5）??? 低温工质的储藏与运输 （6）??? 低温绝热技术。 ? §1-2? 空气及其组成气体的性质 空气=干空气+水蒸气 干空气： ??????? 78%? 21%? 1%????????? ????????????? 二元：N2 + O2 ????????????? 三元：N2 + O2 + Ar 可写作理想气体对待，M=28.97，? 在相平衡（汽/液）情况下： ??????????? 液体中，N2：59%??? O2：40%??? ：1% （1）：安全，无味无毒，保护气体， ?????? 是极好的冷源介质，保存生命（生物），预冷和保护层（） （2）：助燃，促进动植物生命新陈代谢，很活泼。 ? 易于爆炸，在空分装置，输氧管道，…。 是无色，炼钢助燃，火箭发动机，焊接，切割……。 （制氧机的名字来源） （3），隋性气体（不氧化），作为保护气体或切灯泡气，空气含量大。 （4）：很好的制冷剂，安全可靠（） 所谓的空分：就是从空气中提取N2、O2、Ar以及Ne ……。 主要是低温分离，此外还有常温分离方法： 分子筛变压吸附（SPA），膜分离等。 ? §1-3? 氢的