雖然深冷空分流程現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展的很完善，但這種情況并沒(méi)有持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。直到二十世紀(jì)，深冷空分技術(shù)才越來(lái)越為人所知，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。但這一切是如何發(fā)展的，我們將在本中詳細(xì)介紹深冷空分流程發(fā)展歷史。

最早的深冷空分技術(shù)

深冷空分流程發(fā)展最早是什么時(shí)候，這一切可以追溯到1877年。這一年，Cailletet 和 Pictet 首次成功地液化了氮?dú)?。兩位科學(xué)家使用不同的方法對(duì)這種低溫氣體進(jìn)行了獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，其中 Cailletet 應(yīng)用了焦耳-湯姆遜效應(yīng)，Pictet 使用了級(jí)聯(lián)方法。在用液氮進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后不久，其他氣體也被液化了?？茖W(xué)家們于1889年首次成功使用液態(tài)氫，并于1908年首次成功使用液氦。

是深冷空分工業(yè)化發(fā)展

早期液化氣的生產(chǎn)主要以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為主，后來(lái)才開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)液化氣。這種生產(chǎn)變得越重要、越容易，應(yīng)用范圍就越廣。深冷空分設(shè)備的發(fā)展是低溫氣體生產(chǎn)的決定性時(shí)刻。1902年，卡爾·馮·林德建造了第一座氧氣空分廠；1912年，隨后出現(xiàn)了同時(shí)生產(chǎn)氧氣和氮?dú)獾姆椒āＴ陔S后的幾年里，氣體的分離和生產(chǎn)變得越來(lái)越大規(guī)模、復(fù)雜和高效。在1900年代，越來(lái)越多的行業(yè)發(fā)現(xiàn)了深冷空分技術(shù)的潛力，涉及到許多行業(yè)。

• 1911年，Kamerlingh-Onnes發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)源于他對(duì)低溫的實(shí)驗(yàn)。這對(duì)科學(xué)研究產(chǎn)生了重大影響。
• 大約在1950年，冷凍保護(hù)劑首次被使用，它可以使細(xì)胞或組織保存更長(zhǎng)的時(shí)間。
• 1961年，Cooper 發(fā)現(xiàn)液氮可用于去除病變組織。這是醫(yī)療行業(yè)的突破。
• 在航天工業(yè)中，液態(tài)氫和液態(tài)氧的混合物于1961年首次用于發(fā)射阿特拉斯半人馬火箭。從那時(shí)起，低溫氣體在航天器的發(fā)射和測(cè)試中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
• 從1960年代初開(kāi)始，食品行業(yè)就廣為人知，液氮可以最佳地保持冷凍食品的質(zhì)量。從那時(shí)起，這種冷卻方法被越來(lái)越多地使用。

這些只是早期發(fā)明和低溫應(yīng)用的幾個(gè)例子，深冷空分流程發(fā)展目前應(yīng)用于無(wú)數(shù)行業(yè)，新的可能性和應(yīng)用也在不斷涌現(xiàn)。到2022年，液氮成為應(yīng)用最廣泛的低溫氣體。正如我們最近關(guān)于低溫應(yīng)用的博客所見(jiàn)，很大一部分應(yīng)用都依賴(lài)于這種液態(tài)氣體。此外，液化天然氣的應(yīng)用也很廣泛，液氫的普及率也在迅速上升。這種可持續(xù)液體有可能成為未來(lái)的可持續(xù)能源載體。

深冷空分配套設(shè)施發(fā)展

深冷空分技術(shù)的應(yīng)用自然需要低溫系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施。傳輸管道、存儲(chǔ)杜瓦瓶、運(yùn)輸工具和質(zhì)量的不斷提升，使得深冷空分技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快。隨著時(shí)間的推移，基礎(chǔ)設(shè)施也變得越來(lái)越復(fù)雜。材料變得越來(lái)越堅(jiān)固，絕緣性也在不斷提高，高水平的工程確保液態(tài)氣體以最佳方式保持其狀態(tài)。

詹姆斯·杜瓦 (James Dewar) 是一位以對(duì)低溫基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展做出貢獻(xiàn)而聞名的物理學(xué)家。1892年，杜瓦研制出低溫儲(chǔ)存容器，命名為杜瓦瓶。然而，杜瓦不僅是著名杜瓦瓶的發(fā)明者，他也是最早使用真空絕緣的科學(xué)家之一。他確信這種方法具有很強(qiáng)的絕緣價(jià)值，因此將其用于杜瓦瓶的設(shè)計(jì)中。到1950年開(kāi)發(fā)了多層隔熱MLI技術(shù)，此后在許多低溫系統(tǒng)中與真空隔熱相結(jié)合。

國(guó)內(nèi)深冷空分流程發(fā)展

我國(guó)直至20世紀(jì)50年代末期才開(kāi)始小批量試制小型深冷空分設(shè)備。盡管中國(guó)發(fā)展較晚，但從1986年左右開(kāi)始，通過(guò)空分裝置的自主創(chuàng)新，趕上了國(guó)際發(fā)展步伐。從那時(shí)起，采用分子篩凈化和分布式控制系統(tǒng) (DCS) 的空氣增壓和高壓氣體膨脹工藝被開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

1996年隨著規(guī)整填料塔（SPC）的應(yīng)用取得了重大進(jìn)展，這已成為當(dāng)今最常用的設(shè)施。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，液氧（LO 2）泵內(nèi)壓縮工藝開(kāi)始廣泛應(yīng)用，以取代傳統(tǒng)的氣態(tài)O 2壓縮機(jī)在室溫下以增加高壓 O 2的產(chǎn)生。