Холодильные процессы.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В химической технологии приходится нередко прибегать к охлаждению жидкостей и газов (паров) до различных уровней ниже температуры окружающей среды. Диапазон требу¬емых низких температур соответственно большому разнообразию осуществляемых химических, физических и физико-химических процессов весьма широк: от температуры окружающей среды до температуры, близкой к абсолютному нулю. Примерами при¬менения таких процессов являются торможение быстро протека¬ющих теплонапряженных экзотермических химических реакций, кристаллизация из растворов и расплавов, абсорбция и адсорб¬ция, конденсация паров низкокипящих жидкостей, ожижение индивидуальных газов и разделяемых газовых смесей. Так как достижение низких температур требует отвода тепла от охлажда¬емых веществ к окружающей среде, то, согласно второму закону термодинамики, оно возможно лишь при определенных затратах внешней энергии.
В современной холодильной технике различают две области: умеренное охлаждение (до температуры 120 К) и глу¬бокое охлаждение (ниже 120 К). В первой области охлаждение веществ достигается путем их теплообмена с испаряющимися посторонними низкокипящими жидкостями (хладоаген-т а м и). Во второй области охлаждения, используемой техникой ожижения и разделения газов, последние сами служат рабочими телами (хладоагентами). Понижение температуры достигается в этом случае либо изоэнтальпическим расширением предвари¬тельно сжатых газов (дросселированием), либо их адиабатным (изоэнтропическим) расширением с отдачей внешней работы, либо сочетанием обоих методов.