答:二氧化碳的凝结(或凝固)温度和其他气体一样,也是随着压力的降低而降低,如表22、表23所示。
表22二氧化碳凝固温度与压力的关系
压力/Pa
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1×105
|
2×105
|
3×105
|
4×105
|
5×105
|
凝固温度/℃
|
-78.2
|
-70.5
|
-64.5
|
-61
|
-58
|
表23二氧化碳液化(凝结)温度与压力的关系
压力/Pa
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5.28×105
|
8×105
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15×105
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20×105
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30×105
|
40×105
|
50×105
|
60×105
|
液化温度/℃
|
-56.6
|
-46.5
|
-29
|
-20
|
-5.5
|
5.5
|
14.5
|
21.5
|
二氧化碳三相点压力为0.528MPa、温度为-56.6℃。二氧化碳压力低于0.528MPa时,温度降至凝固温度、由气相直接变为固相;而压力高于0.528MPa时,温度降至液化温度,二氧化碳凝结为液体。
由表可见,纯二氧化碳的压力为0.1MPa时,其凝固温度为-78.2℃。空气通过切换式换热器时,虽然其压力在0.6MPa左右,但空气的压力并不是二氧化碳的压力。空气中二氧化碳的分压力与其在空气中的含量成正比。空气中二氧化碳的体积含量一般为300~400× 10-6(体积分数为0.03%~0.04%),空气压力为0.6MPa时,二氧化碳的分压力只不过是180℃400Pa,相应的凝固温度为-132~-135℃。
由于二氧化碳的分压力大大低于0.1MPa,所以其凝固温度要比-78.2℃低得多。在切换式换热器中,随着二氧化碳的被冻结,空气中二氧化碳的分压力在降低,其凝固温度也随着降低,如表24所示。二氧化碳的实际凝结温度比表中所列温度还要低一些。
表24二氧化碳凝固温度与空气压力及其中所含二氧化碳量的关系
凝固温度/℃
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二氧化碳含量
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|||||||||
400
|
300
|
100
|
50
|
20
|
10
|
5
|
2
|
1
|
||
压力
|
0.1
MPa
|
-142×
10-6
|
-143.5
×10-6
|
-149.2
×10-6
|
-152.5
×10-6
|
-156
×10-6
|
-159.5
×10-6
|
-162×
10-6
|
-165.6
×10-6
|
-168×
10-6
|
0.6
MPa
|
-132×
10-6
|
-133.5
×10-6
|
-140.5
×10-6
|
-143.5
×10-6
|
-148.5
×10-6
|
-151.7
×10-6
|
-154.7
×10-6
|
-158.5
×10-6
|
-161.2
×10-6
|