答:對同一種物質來說,較高的飽和壓力對應較高的飽和溫度。提高壓力則可以提高液化溫度,使氣體變得容易液化。即在一定溫度下,可以通過提高壓力來使它液化。但是,對每一種物質來說,當溫度超過某一數值時,無論壓力提得多高,也不可能再使它液化。這個溫度叫“臨界溫度”。臨界溫度是該物質可能被液化的最高溫度。與臨界溫度對應的液化壓力叫臨界壓力。
不同的物質具有不同的臨界溫度和臨界壓力,如表7所示。
表7部分物質的臨界溫度和臨界壓力
物質名稱 |
空 氣 |
O2 |
N2 |
H2O |
NH3 |
CO2 |
H2 |
臨界溫度/℃ |
-140.65~-140.75 |
-118.40 |
-146.90 |
374.15 |
132.40 |
31.00 |
-239.60 |
臨界壓力/MPa |
3.868~3.876 |
5.079 |
3.394 |
22.565 |
11.580 |
7.530 |
1.320 |
在臨界溫度及臨界壓力下,氣態與液態已無明顯差別;超過臨界壓力時,溫度降至臨界溫度以下就全部變為液體,沒有相變階段和相變潛熱。反之的氣化過程也相同。
對內壓縮流程,液氧在裝置內壓縮到所需的壓力后再在高壓熱交換器中復熱氣化。如果液氧的壓縮壓力低于臨界壓力(例如煉鋼用氧壓力3.0MPa),則在熱交換器的氣化過程中,有一段吸收熱量、溫度不變的氣化階段,然后才是氣體溫度升高的過熱階段;如果液氧的壓縮壓力高于臨界壓力(例如化學工業用氧壓力6.0MPa或更高),則在熱交換器的氣化過程中,沒有一個溫度不變的氣化階段。這將影響高壓熱交換器的傳熱性能,在設計時需要充分考慮。