由于氧气的用户对供氧压力有一定的要求，利用贮氧罐供氧时，最多压力降低至用户所需的最低压力。如果转炉用氧的最低压力为1.2MPa表压，则最终罐内还有100m3×(1.2+0.1)MPa/0.1MPa=1300m。的氧气留在罐内，实际能供应的氧气量为(3100-1300)m3=1800m3。充气压力越高，用户需求的压力越低，则一定容积的贮气罐所能供应的氧气量越多。但充气压力受贮氧罐的强度限制，不能超过设计的允许压力。因此，每个贮氧罐所能储存和供应的气量是有限的。
32. 通常说一瓶氧气有6m3
氧气是表示什么意思?
答：最常用的氧气瓶的容积是40L(0.04m3)，氧气充满时的额定压力为14.9MPa表压。通常所说的氧气数量是指
0.1MPa下的体积，而气体所占的体积与绝对压力成反比： V2/V1=/
所以，充满瓶的氧气换算成0.1MPa时的体积为0.04m3×(14.9+0.1)MPa/0.1MPa=6m3。
如果充瓶没有达到额定压力，也就是没有充到足够的数量。当然，温度对充气量也是有一定影响的。由于绝对压力与温度(K)成正比，当温度高时，虽然达到相同压力，实际的充气量比温度低时要少。 由于氧气瓶内压力较高，严格来说不能看成是理想气体。需要对理想气体状态方程式作一修正： pV=zMRT
式中z--随温度、压力及气体种类不同变化的修正系数，叫压缩性系数。氧气在293K和14.9MPa时z=0.944。
33. 在充氧时，同时充的气瓶为什么温升会不一样?
答：在充瓶过程中，为了检查气瓶是否在进气，我们常常用手摸一摸充着气的瓶子的表面，进气的瓶子温度都是上升的。但是，也可发现，有时各瓶的温度升高程度并不相同。
从原理上来说，氧气流入气瓶时有能量(焓)带入。焓包括热力学能(内能)和流动能。当氧气流入气瓶后不再流动，它的流动能将转换成热力学能的一部分(分子运动的动能)，反映出温度升高。如果没有氧气充入，温度就不会升高；如果充入的气量少，温度升高的程度也会小。因此，温升不一样，有的是属于正常情况，有些则是不正常的。我们必须善于区分下列几种情况：
1)如果某一个气瓶的瓶阀开度小或者堵塞，就可能要发生不进气或进气慢的现象，气瓶温升就小。如果不及时发觉并消除之，就会发生充压不足或者将未充气的空瓶售出。
2)如果原气瓶内余压较大，充填开始时，压力较大的气瓶内的气体就要流向其它气瓶内。这时，压力较大的气瓶就会因流出的气体带走能量，而使温度降低。所以，在充瓶过程中，这类气瓶的温度开始就比较低的。这种瓶在打开瓶阀时就能发现。
3)气瓶的壁厚不同，重量也不同。对带入同样的流动能，重瓶的热容大，温升就小；轻瓶的热容小，温升就会大些。
34. 为什么氧气瓶在充瓶几小时后压力就会降低?
答：根据气体定律，当容积一定时，一定量气体的压力是和温度成正比的。在充氧时，进入气瓶的氧气带入的流动能转换为热力学能，反映出温度升高；经过一定时间后由于将热量传递给周围环境，它的温度降至环境温度，虽然没有漏气，瓶内气体的压力也会有所降低。气体定律可表示为：
V1/M1T1=V2/M2T2 当M1=M2；V1=V2时 =T2/T1
即对一定量的气体，在一定的体积内，它的压力(绝对压力)是与温度(热力学温度K)成正比的。充氧结束时，气瓶的温度T1较高，这时所测得的压力也是在较高温度下的压力。过几小时后，待温度下降到T2，压力也必然要下降。这不见得是气阀漏气的缘故。
例如，当充氧结束时的温度为T1=313K，表压力为=14.7MPa时，如果室温是T2=293K，则经过若干小时后，气瓶的压力会自动地降至=(14.7+0.1)MPa×293K/313K=13.85MPa，即表压力降至13.75MPa。
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通常，温度每降低2℃，瓶内气压要降低0.1MPa，这属于正常的现象。如果超过此值，则可能是瓶阀泄漏。
35. 为什么空气在中间冷却器中的温降要比冷却水的温升大得多?
答：空气经压缩后温度会升高。为了降低压缩能耗，要尽量减小温升。通常用中间冷却器将空气进行冷却，温度降低后再进一步压缩。通常空气经冷却，温度从150℃左右降到40～50℃，而冷却水吸热后温度只升高10℃左右。这是因为：
首先，对于相同质量(1kg)的不同物质，温度变化1℃所吸收(或放出)的热量是不同的。这叫做物质的“比热容”不同。水的质量比热容约为空气的4倍，因此，水的温升就要小得多。常见的一些物质的比热容如表6所示。
表6部分物质的比热容kJ/(kg·℃) 比比比热热热容 容 物容/kJ物/k物/k质2(质J质J名kg名2名2称 2称 (k称 (kgg℃)-221 ℃℃)-1 )-1 油 液氧 空4.气0.318(1.6777 水 7 定4 铜 0.4冰 2.压1.铁 61 矿09下67铝 0.8渣3 ) 4 玻79 棉 1.氧1.璃 0.6碳88气00混28酸4 (5 凝～镁 1.定0.土 0.8珠00压9137 光5 下3 1.1砂 0.) 1.30 67氮040 气(7 定压下) 其次，温度变化的大小还与物质数量(流量)有关。同样的热量，物质的数量多，则温度变化就小。物质的比热容C与数量M的乘积称为“热容”。在中间冷却器中，空气放出的热量Q1等于冷却水吸收的热量Q2。即
Q1=Q2=M1c1(t′1-t″1)=M2c2(t″2-t′2)
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由于冷却水的热容M2c2比空气的热容M1c1要大得多，所以，水的温升(t″2-t′2)比空气的温降(t′1-t″1)要小得多。
36. 什么叫饱和温度、饱和压力，它们与沸点、蒸发温度、冷凝温度等有什么样的关系?
答：饱和温度与饱和压力是气液平衡中的术语。如果在一密闭的容器中未充满液体，则部分液体分子将进入上部空间，称为“蒸发”。随着空间内蒸气分子数目增加，它所产生的蒸气压力也提高，到一定的时候，空间内的蒸气分子数目不再增加，此时，离开液体的分子数与从空间返回液体的分子数达到了动态平衡，也叫达到了“饱和状态”。这时蒸气所产生的压力叫“饱和压力”。对同一种物质，饱和压力的高低与温度有关。温度越高，分子具有的能量越大，越容易脱离液体而气化，相应的饱和压力也越高。一定的温度，对应一定的饱和压力，二者不是独立的。因此，在饱和状态下，饱和压力所对应的温度也叫“饱和温度”。通常可从手册中查到各种物质的饱和温度与饱和压力的关系。 平常见到的水在空气中的气化过程可分为蒸发和沸腾两类。蒸发是在水的表面进行，沸腾是在液体内部同时发生气化的过程。在一定的压力下，当液体温度升高到产生沸腾时的温度叫“沸点ts”。 对纯物质来说，蒸发与沸腾没有本质的区别，沸点也叫“蒸发温度”。例如对图6中密闭在定压容器内的液体进行加热时，开始液体的温度t低于沸点ts，全部处于液态，叫过冷液体(图6a)；当对液体加热温度升高到沸点时(图6b)，液体将开始气化，叫饱和液体；在气化阶段，蒸气的数量不断增加，温度维持沸点不变(图6c)，直至液体全部气化成蒸气(图6d)，叫饱和蒸气。在气化阶段容器内的气液具有相同的温度。沸点与压力的关系，和饱和温度与饱和压力的关系相同。因此，沸点就是同样压力下的饱和温度。二者具有相同的意义，只是不同的说法。把气液共存的状态叫处于饱和状态。对饱和蒸气继续加热，蒸气的温度才升高，超过饱和温度，叫过热蒸气(图6e)。
冷凝过程是蒸发的反过程。对纯物质，冷凝温度也叫液化温度，它等于相同压力下的蒸发温度。饱和温度则可将二者统一起来。
37.什么叫临界温度、临界压力？
答：对同一种物质来说，较高的饱和压力对应较高的饱和温度。提高压力则可以提高液化温度，使气体变得容易液化。即在一定温度下，可以通过提高压力来使它液化。但是，对每一种物质来说，当温度超过某一数值时，无论压力提得多高，也不可能再使它液化。这个温度叫“临界温度”。临界温度是该物质可能被液化的最高温度。与临界温度对应的液化压力叫临界压力。
不同的物质具有不同的临界温度和临界压力，如表7所示。 表7部分物质的临界温度和临界压力 物质ONHNC名空 气 H2HO2 2 称 O 3 2 2 临--31-界-140.61132温5～147313度-140.78642.9/5 ....0.℃ 49140 60 0 5 0 0 临界压5321力3.868..2171../～03..53M3.876 795532P9 4 685 0 0 0 a 在临界温度及临界压力下，气态与液态已无明显差别；超过临界压力时，温度降至临界温度以下就全部变为液体，没有相变阶段和相变潜热。反之的气化过程也相同。
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对内压缩流程，液氧在装置内压缩到所需的压力后再在高压热交换器中复热气化。如果液氧的压缩压力低于临界压力(例如炼钢用氧压力3.0MPa)，则在热交换器的气化过程中，有一段吸收热量、温度不变的气化阶段，然后才是气体温度升高的过热阶段；如果液氧的压缩压力高于临界压力(例如化学工业用氧压力6.0MPa或更高)，则在热交换器的气化过程中，没有一个温度不变的气化阶段。这将影响高压热交换器的传热性能，在设计时需要充分考虑。
38. 什么叫分压力?
答：由几种不同的气体均匀地混合在一起，所组成的气体混合物叫“混合气体”。空气就是一种混合气体。组成混合气体的每一种成分叫“组分”。
在混合气体中，各种组分的气体分子分别占有相同的体积(即容器的总空间)和具有相同的温度。混合气体的总压力是各种分子对器壁产生撞击的共同作用的结果。每一种组分所产生的压力叫分压力，它可看作在该温度下各组分分子单独存在于容器中时所产生的压力Pn。 实验证明，混合气体的总压力户等于各组分的分压力Pn之和： P=++……+Pn
39.什么叫绝对湿度?
答：由于水的不断蒸发，空气中总含有部分水蒸气。这种含有水蒸气的空气称为“湿空气”。一定体积的空气中含有的水蒸气越多，空气就越潮湿；含有的水蒸气越少，空气就越干燥。因此，空气的干湿程度可以用每立方米空气内所含的水蒸气数量来表示，这叫空气的“绝对湿度”，单位为kg/m3(或g/m3)。
实际上要直接测定空气中的水蒸气含量比较困难。我们知道，水蒸气产生的分压力与其含量有关，是成正比关系。因此，也可以用空气中所含的水蒸气产生的分压力Pw(Pa)来表示空气的绝对湿度ρ
w3
ww(kg/m)。它们的关系为 ρww=Pw/( Rw·T)
式中Rw--水蒸气的气体常数， Rw=461.7J/(kg·K)；
T--湿空气的温度，K。 40.什么是饱和含量？
答：空气中所能容纳的水蒸气含量是有一定限度的。当达到某一数值时，含量不能继续增多，多余部分会以液态水的状态析出。这个最大允许含量叫饱和含量。
在日常生活中我们可以看到，在密封容器中，水蒸发到一定程度就不再继续蒸发。这是因为在开始时，空间中水蒸气的分子数目较少，液体中有较多水分子可跑到空间中去，使空间的水蒸气分子数目增多。与此同时，也有一部分水蒸气分子会跑到液体中去。当离开液体的分子数目与跑回到液体中去的分子数目相等时，空间的蒸气分子数目不再增加，即蒸气的含量达到最大值。在饱和含量下蒸气不再增加，即蒸气的含量达到最大值。在饱和含量下蒸气分子所产生的分压力叫饱和分压力。在敞开的大空间内，当空气较潮湿时，衣服不易晾干，这也是因为空间中的水蒸气分子达到了饱和，即空气中水蒸气的分压力达到饱和分压力，湿衣服上水分无法再蒸发到空间中去的缘故。
随着温度的升高，分子运动的能量增加，有更多的分子可以脱离液体表面的引力而进入空间，变成蒸气，这就可使蒸发过程加剧。温度降低时则相反，分子运动的能量减少到一定程度，因互相吸引而冷凝成液体。所以，随着温度的升高，空气中能够容纳的水蒸气越多。温度越高，所对应的水蒸气最大含量(饱和含量)也越大；在饱和含量时水蒸气所产生的分压力(饱和水蒸气压)也越高。它们之间有一一的对应关系，可通过实验测定(见表8)。图7是以曲线形式表示了饱和水蒸气压与温度的关系。
41.什么叫相对湿度?
答：在许多实际问题中，即使绝对湿度相同，由于温度不同，对应的饱和含量也不同，即在空气中能容纳的水分数量也不同。因此，蒸发的快慢就不一样。为了能表示空气中水分含量离饱和状态的远近，采用了相对湿度的概念。相对湿度是指每立方米空气中的水蒸气含量ρw (g/m3)与当时温度下最大允许含量(饱和含量)ρs(g/m3)之比}若用ψ表示相对湿度，则
Ψ=(ρw/ρs) ×100%
由于水蒸气的含量与它的分压力成正比，所以相对湿度也可以表示为空气中水蒸气的分压力Pw与当时温度下饱和水蒸气的分压力Ps之比。即：
Ψ=(Pw/Ps) ×100%
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例如，空气的温度为8℃时，水蒸气的分压力Pw=800Pa(6mm汞柱)，由表8可查得8℃时的饱和水蒸气压力为Ps=1066Pa(8mm汞柱)。这说明水蒸气含量尚未达到饱和，其相对湿度为 ψ=800/1066×100%=75%
当空气中水分达到饱和时，则相对湿度为100%；干燥空气的相对湿度为0%。因此，相对湿度是在0%～100%之间。
由于饱和蒸气压随温度降低而减小，因此，即使相对湿度均为100%，但是，在不同温度下空气中的水分含量(绝对湿度)是不同的。例如，在空分装置的切换式换热器中，空气温度不断降低，虽然空气的相对湿度始终为100%，但是绝对湿度却不断在减少，最终能使空气中的水分全部析出，几乎不含水分。
42. 什么叫露点，为什么能用露点表示空气中的水分含量?
答：在日常生活中我们可以看到，到夜间空气温度降低时，空气中的水分会有一部分析出，形成露水或霜。这说明在水蒸气含量不变的情况下，由于温度的降低，能够使空气中原来未达饱和的水蒸气可变成饱和蒸气，多余的水分就会析出。使水蒸气达到饱和时的温度就叫作“露点”。 测得露点温度，就可以从水蒸气的饱和含量表(表8)中查得其水蒸气含量。由于温度降低过程中水蒸气含量并没有改变，因此，测定露点实际上就是测定了空气中的绝对湿度。如果露点越低，表示空气中的水分含量越少。
露点可用专用的露点仪测定。例如，空气经干燥器后的露点为-50℃，由表8可查得：与-50℃对应的饱和水分含量为0.038g/m3，说明空气中尚含有这些水分。如果露点为-60℃，则饱和水分含量为0.011g/m3。露点越低，说明干燥程度越高。
43为什么空气经压缩和冷却后会有水分析出?
答：在吹除空压机各级的油水时可以看到，从分离器中总有不断吹出大量水分。这些水是从哪里来的呢?这是由于在每立方米的空气中所能容纳水分量主要是取决于温度的高低，而与空气总压力的大小关
系不大。例如，在30℃和0.1MPa压力下，空气中水分的饱和含量为30.3g/m3
。如果将空气压缩到0.6MPa，
温度仍为30℃，则在每立方米的空气中水分的饱和含量仍为30.3g/m3
。但是，当压力提高时，在每立方米的空气中所包含的空气质量增多，水分量也相应增多。而当温度不变时，其饱和含量不变，则多余的水分就会以液体状态析出。对上述情况，1m3压力为0.6MPa的空气是由压力为0.1MPa体积为6m3的空气压缩而成的。在1m3的空气中水分的含量也增加到6倍，即6×30.3(g/m3)=181.8g/m3。如果温度不变，空气中仍只能容纳30.3g/m3水分，则有六分之五的水分将析出。随着压力的提高，析出的水分就越多；冷却效果越好，析出的水分也越多。
对中压制氧机，工作压力在2.0MPa左右，空气经压缩和冷却后析出的水分可达空气中水分含量的90%以上。因此，必须定期进行吹除，以免增加干燥器(纯化器)的清除水分负担，避免将水分带入分馏塔内。
44.为什么空气经过冷却塔后水分含量会减少?
答：对低压空分装置，从空压机排出的压缩空气的绝对压力在0.6MPa左右。空气经压缩后，单位体积内的含水量增加，使其水分含量达到当时温度对应的饱和含量。空气在流经空气冷却塔时，随着温度的降低，相应的饱和水分含量减少，超过部分就会以液体状态从气中析出。这部分水蒸气凝结成水，同时放出冷凝潜热，不仅使冷却水量增加，而且水温也会有所升高。但空气出塔温度是降低的，因此，空气在冷却塔中，虽然与水直接接触，但水分含量反而会减少。
例如，3200m3/h制氧机，加工空气量为19580m3/h，压缩后空气的绝对压力为0.59MPa，空气进空冷塔温度为50℃，出空冷塔温度为30℃，在这种情况下，空气经过冷却塔析出的水量可达220kg/h。
45.什么叫热力性质图，它表示什么意思?
答：空气在空分装置的不同部位有不同的状态，表示状态的物理量叫状态参数。通常用仪表可直接测量的是温度T、压力P等参数。但是还有一些参数是在做理论分析时常要用到的，例如焓h、熵S等。 这些状态参数之间存在一定的关系，对于不同的物质它们的关系不同。这种关系就反映了它的热力性质。通常是已知其中任意两个独立的状态参数，就可以确定其它参数的数值。例如，可以根据温度丁和压力P确定其焓h、熵5等。
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