Prvi komercijalni generator kisika pojavio se 1903; Godine 1908, Camerin Onnes iz Holandije je predhladio helij tekućim vodikom i proširio ga je enhalpic u adijabatskim uvjetima, smanjujući temperaturu na ispod 4,2K. Nabaviti tečni helij; 1965. sovjetski Neganov i drugi izumili su hladnjak za razmeđenje kako bi temperatura dostigla 0,025K; od 1970-ih, ljudi su primenili tehnologiju demagnetizacije hladnjače kako bi dodatno smanjili temperaturu hladnjače opreme.
Ukapanje gasa Ukapanje gasa se realizuje opremom za ukapavanje u tkivu na osnovu ciklusa ukapavanja. Glavni ciklusi ukapanja su ciklus ukapanja Linde i ciklus likviranje Claudea.
(1) Linde Liquefaction Cycle: Ciklus koji koristi gasni efekt ventila gasa za utekočivanje gasa sirovine (na 1. Gas sirovine normalnog pritiska p1 i normalne temperature T1 kompresor je kompresor od stanja 1 do stanja 2, a odgovarajući pritisak je p2. Temperatura se smanjuje na stanje 3 od strane izmenioca toplote, a zatim pritisak se smanjuje gasnim ventilom, a izoenthalpija ekspanzija se vrši u stanje. 4. U ovom trenutku, dio plina se pretvara u tekućinu i otpušta iz tekućog rezervoara; dio plina koji nije ukapnjen se zagrijava u stanje 1 u izmeniocu toplote i tako formira termalni ciklus.
(2) Claude Liquefaction Cycle: A cycle that uses isentropic expansion and isenthalpic expansion combined with frižider to tequefy the raw material gas (Slike 2). Gas sirovine normalnog pritiska p1 i normalne temperature T1 se kompresuje od stanja 1 do stanja 2 na međutemeraturi u kompresoru, odgovarajući pritisak je p2, a temperatura je smanjena na stanje 3 od strane izmenioca toplote E1. Nakon toga, plin se dijeli na dva dijela, dio gasa i dalje prolazi kroz izmještače topline E2 i E3, a hladi se na stanja 4 i 5, a zatim se enthalpy proširuje na stanje 6 kroz ventil gasa. U ovom trenutku, dio plina se pretvara u tečnost i otpušta se iz tekućog rezervoara; neukaljani dio gasa se zagrijava na stanje 8 u izmeniocu toplote E3, a zatim se spaja sa drugim delom gasa koji se proširuje na stanje 8 u proširenju sa srednjom entropijom, i na kraju se razmenjuje Grijači E2 i E1 se podgreju u stanje 1, formirajući time termodinamički ciklus. Drugi ciklusi ukapavanja razvijeni na ovoj osnovi, kao što su ciklusi ukapavanja gasa sa dodatnim ciklusima rashlade (kao što su ciklusi pre hlađenja sa amonijakom ili tekućim dušikom ili drugim hladnim izvorima) ili isentropski ciklusi ukapavanja, s vanjskim ciklusima hladnjače ( kao što su vanjski ciklus hladnjače dušika ) isentropski ciklus za utekočivanje ekspanzije, regenerativni ciklus hlađivanja plina (vidi ciklus hladnjaka) i višefazni ciklus isentropske ekspanzije.
Gorenadliki ciklusi su idealni ciklusi. Međutim, u praktičnim primjenama, proces kompresije kompresora nije izotermalni proces, izmješivač topline ima nedovoljno pregrijevanja i gubitka hladnog kapaciteta zbog upada vanjske topline, a proširivač ima adijabatski gubitak i mehanički gubitak, pa je potrebno uzeti naknadu u stvarnom procesu hladnjače. Mjere za postizanje toplotne ravnoteže procesa.
Odvajanje gasa Uobičajeni principi odvajanja sirovog gasa uključuju duboku kriogensku rektifikaciju, duboku kriogensku frakcionu kondenzaciju i duboku kriogensku adsorpciju. (1)Duboka i niska temperaturna destilacija: prvo ukapaju sirovinski gas, a zatim odvajaju komponente prema različitoj temperaturi kondenzacije (isparavanja) svake komponente, koristeći princip rektifikacije. Proces razdvajanja se realizira u dubokom kriogenom tornju za rektifikaciju. Ova metoda je pogodan za sirovi gas sa sličnom temperaturom kondenzacije odvojenih komponenti, kao što je odvajanje kisika i dušika od zraka. (2)Duboka niskotemeraturna segregacija: koristite razliku u temperaturi kondenzacije svake komponente u sirovom gasu da smanjite temperaturu sirovog gasa u izmeniocu toplote, ukapate komponente jednu po jednu od visoke do niske, i odvojite tečnost u separatoru. Ova metoda je pogodan za odvajanje sirovog gasa kao što je gas koksne pećnice gdje je temperatura kondenzacije odvojenih komponenti daleko. (3)Adsorpcija duboke i niske temperature: Upotreba poroznih čvrstih adsorbenta ima karakteristike selektivne adsorpcije za adsorbiranje određenih komponenti nečistoće na dubokim i niskim temperaturama kako bi se dobili čisti proizvodi. Naprimjer, molekularni adsorber sita se koristi za adsorbovanje kisika i dušika iz sirovog argona na temperaturi tekućem zraku kako bi se dobio rafiniran argon.
Prema potrebama procesa, ponekad se jedan princip koristi sam, a ponekad se istovremeno koristi nekoliko principa.