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[心情]回到原點
>> Wednesday, May 30, 2012
最近看了一部老電影，1985年周潤發和鍾楚紅的"秋天的童話"，裡面有一台煤氣冰箱(電影裡提到一直開著可能會漏煤氣，是個危險冰箱，但優點是不需要用電)，所以後來就去查了一下煤氣冰箱的原理。
身為化工人，照理說應該是一看就能理解煤氣冰箱的原理，但是我看了半天好不容易才完全弄懂其中的奧妙，不知道是中文變爛了(後來看英文版才看懂)，還是已經把學過的化學/化工知識忘得差不多了(虧我還當了這麼久的高中化學家教)，真的很羞愧。以上是心中想著回到原點的由來。
煤氣冰箱應用了很多化工必修知識：generator, seperator, condenser, evaporator, and absorber，儼然是個單元操作的資格考好題目。
以下為不負責任講解。
Generator(產生器): NH3(aq)+H2O(l)加熱產生NH3(g)+H2O(g)。讓我想起學過的兩種成分不同組成的沸點變化(見兩相圖，下面為Liquid，中間為Liquid+Vapor共存，上面為Vapor)。NH3(aq)濃度愈大溶液沸點愈低。需熱源提供蒸發熱。
Separator(分離器): NH3(g)密度小往上升，同時H2O(g)->H2O(l)(純水沸點高，常溫下凝結成水，一樣可從兩相圖得知，不過沒有完美的分離過程，這裡的水其實還是有一些NH3(aq)在裡面)。備註：NH3常壓下沸點為-33.4度C, H2O為100度C。
Condenser(冷凝器): 推測這邊有加高壓，所以NH3(g)可以被冷凝成NH3(l)。備註：因為常壓下NH3都是氣態為主，因為沸點低於常溫，但是加高壓下，沸點會上升，所以可以液態存在。
Evaporator(蒸發器): NH3(l)在蒸發器入口遇到高壓H2(g)，造成NH3(g)分壓降低，所以NH3(l)持續蒸發補足自身分壓，此蒸發過程中需要很多能量，所以可以降低冰箱溫度。
Absorber(吸收器): NH3(g)+H2(g)擴散到吸收器入口處遇到從分離器出來的H2O(l)，NH3(g)溶到水裡變成NH3(aq)就流回產生器。H2(g)不溶於水，加上本身密度低，所以又回到蒸發器的入口(請看圖比較清楚)。
以上，循環完成。
整個過程要注意溫度變化、壓力變化和濃度變化。真的很有趣。
