Lavtemperaturteknik, kryoteknik, den del af køleteknikken, der beskæftiger sig med de laveste temperaturer. Grænsen mellem sædvanlig køleteknik og lavtemperaturteknik sættes ofte ved 150 K svarende til −123 °C. De væsentligste anvendelsesområder for lavtemperaturteknik er fremstilling af flydende luftarter, især oxygen, nitrogen og argon til industrielt brug samt hydrogen til ammoniakfremstilling og til brug som raketbrændstof; endvidere fordråbning i forbindelse med sæsonlagring og transport af naturgas samt separation og fordråbning af ethylen, der danner udgangspunkt for fremstilling af en lang række organiske stoffer. Herudover benyttes teknikken i forbindelse med lavtemperaturfysik samt til at køle partikelacceleratorers boblekamre og superledende magneter (se superledning).
lavtemperaturteknik
Lavtemperaturteknik. I det simple Linde-anlæg er fordråbningen baseret alene på den afkøling af højtryksgassen, som sker i Joule-Thomson-ventilen. Da dette kræver nedkøling næsten til fordråbningstemperaturen, kan kun en lille del af gassen fordråbes, idet resten må bruges til forkøling. I Claude-anlægget udnyttes det større temperaturfald, der kan opnås i en ekspansionsmaskine, til at nedsætte trykket på højtrykssiden. Den lave temperatur giver imidlertid problemer med smøring og tætning af maskinen. Disse problemer undgås i Heylandt-anlægget, hvor sluttrykket i ekspansionsmaskinen ikke er atmosfæretrykket, men et mellemtryk. Da sluttemperaturen bliver tilsvarende højere, må denne del af gasstrømmen benyttes til forkøling i den første varmeveksler. Fordråbning i Joule-Thomson-ventilen kræver derfor, som ved den simple Linde-proces, et tryk på ca. 200 atm., men udbyttet er langt højere.
Lavtemperaturteknik. Kogepunkterne for oxygen, nitrogen og argon ligger ret tæt på hinanden. En adskillelse kræver derfor en rektifikation, hvor den fordråbede væske løber ned gennem et tårn i modstrøm med blandingen på gasform. Tårnet er forsynet med en række bunde med overløb, hvor væske og gas bringes i intim kontakt, hvorved der sker en delvis fordampning af væsken og fordråbning af gassen. Da det fortrinsvis er den mest flygtige komponent, der fordamper, og den mindst flygtige, der fortættes, vil der op gennem tårnet ske en koncentrering af den flygtige komponent, som for atmosfærisk luft er oxygen. Figuren viser et simpelt Linde-anlæg til fremstilling af oxygen på gasform. Yderligere kolonner er nødvendige, hvis man også ønsker ren nitrogen og argon.
Kommentarer
Din kommentar publiceres her. Redaktionen svarer, når den kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.