答:氖、氦、氮和空气几个基本物理参数如表28所示。
表28氖、氦、氮的基本物理参数
气体种类
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氖(Ne)
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氦(He)
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氮(N2)
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空气
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标准沸点/℃
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-245.91
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-268.79
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-195.65
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-191.2
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标准密度/kg·m-3
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0.8713
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0.1769
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1.251
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1.293
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由上表中可以看出,虽然氖、氦气在空气中所占的比例很少,氖在空气中占的体积分数为15×10-6~18×10-6;氦在空气中占的体积分数为4.6×10-6~5.3×10-6。由于它们的液化温度都比氮低,所以在下塔氖、氦气上升至主冷凝蒸发器冷凝侧的上部(即主冷顶盖处)时冷凝不下来。这样,它们就占据了冷凝器的部分位置,使其换热面积不能充分利用。氖、氦越聚越多,例如6000m3/h制氧机在主冷顶部8h聚集的氖、氦气有6m3左右。这么多的不凝结气体将严重影响冷凝蒸发器的正常工作。
为了将所需冷凝的氮气量冷凝下来,只能靠提高下塔压力,以增大传热温差,这样就会增大空分设备的能耗。因此,在冷凝蒸发器顶部都装有氖、氦吹除管,运行中需定期打开氖、氦吹除阀,将它们排放掉。同理,在液化器中空气液化时,也会有氖、氦不凝性气体积聚,所以在液化器上部也装有氖、氦吹除管,定期进行排放。