nestekylmitykseen

Nestekylmitykseen, yleisesti kutsuttuna nesteytykseksi, tarkoitetaan kaasun muuttumista nesteeksi jäähdyttämällä ja/tai puristamalla sitä. Tämän prosessin tavoitteena on alentaa kaasun lämpötilaa ja/tai korkeata paineita siten, että aine siirtyy nestemäiseen tilaan. Nestekylmitys on keskeinen osa cryogeneistä tekniikkaa ja sitä käytetään sekä suurten kaasumäärien varastoinnissa ja kuljetuksessa että erilaisissa teollisuuden prosesseissa.

Periaatteet ja menetelmät: Nesteytys perustuu kaasutilan lämpötilan ja paineen hallintaan. Usein käytetään kriogeenisia kylmäysejä, jolloin kaasu jäähdytetään erittäin matalille lämpötiloille. Yleisimmissä menetelmissä hyödynnetään useiden tilanvaiheiden kierroksia—esimerkiksi Linde- ja Claude -prosessit sekä cascadi-prosessit—joissa kylmävarausta ja höyrystystä kierrätetään eri lämpötiloissa. Lisäksi käytetään Joule–Thomson -laajenemista kylmäytymiseen sekä höyrystys- ja kompressiokierroksia.

Käyttökohteet: Nesteytystä hyödynnetään muun muassa LNG:n (nesteytetyn luonnonkaasun) tuotannossa ja kuljetuksessa, teollisuuskaasujen erottelussa (esim. hapen ja typen tuotanto cryogeenisessä tislaamisessa), sekä hiilidioksidin ja muiden kaasujen nesteytyksessä prosesseissa kuten talteenotossa tai varastoinnissa. Nesteytystä voidaan soveltaa myös kylmävarastoinnissa ja erikoiskuivauksissa.

Turvallisuus ja ympäristö: Nesteytetyt kaasut ovat erittäin kylmiä ja voivat aiheuttaa paleltumia sekä tukehdumisen riskiä tiiviissä tiloissa. Prosesseissa käytetyt säiliöt ja putkistot vaativat erityistä turvallisuus- ja paineenkontrollia sekä asianmukaista ilmanvaihtoa.

Historia: Nesteytyksen kehitys on liittynyt 1800–1900-lukujen kriogeenisiin tutkimuksiin. Keskeisiä vaikuttajia olivat Carl von Linde sekä Heike Kamerlingh Onnes, joiden työ kaupallistutti kylmä- ja nesteytysprosesseja sekä koelaitteistoja. Nykyisin nesteytystä ja cryogeenisiä prosesseja kehitetään jatkuvasti entistä tehokkaammiksi ja turvallisemmiksi.