Den første kommercielle iltgenerator dukkede op i 1903; i 1908 forkølede Camerin Onnes i Holland helium med flydende brint og udvidede det isenthalpisk under adiabatiske forhold, hvilket reducerede temperaturen til under 4,2 K. Få flydende helium; I 1965 opfandt Sovjetunionens Neganov og andre et fortyndingskøleskab for at gøre temperaturen nå 0.025K; Siden 1970'erne har folk anvendt demagnetiseringskøleteknologi til yderligere at reducere udstyrets køletemperatur.
Gas likvefaktion Gas likvefaktion realiseres af væv likvefaktion udstyr baseret på likvefaktion cyklus. De vigtigste likvefaktionscyklusser er Linde-likvefaktionscyklussen og Claude-likvefaktionscyklussen.
(1) Linde Liquefaction Cycle: En cyklus, der bruger gassens gassen til at begrænse gassen (figur 1). Råmaterialegassen af normal tryk p1 og normal temperatur T1 komprimeres i kompressoren fra tilstand 1 til tilstand 2, og det tilsvarende tryk er p2. Temperaturen reduceres til tilstand 3 af varmeveksleren, og derefter reduceres trykket af gasventilen, og isoentalpyudvidelsen udføres til staten. 4. På dette tidspunkt omdannes en del af gassen til væske og udledes fra væskebeholderen; en del af den gas, der ikke er blevet flydende, genopvarmes til stat 1 i varmeveksleren og danner således en termisk cyklus.
(2) Claude Liquefaction Cycle: En cyklus, der anvender isentropisk ekspansion og isentalpisk ekspansion kombineret med køling for at flydende råvaregassen (figur 2). Råmaterialegassen af normal tryk p1 og normal temperatur T1 komprimeres fra tilstand 1 til tilstand 2 ved mellemtemperaturen i kompressoren, det tilsvarende tryk er p2, og temperaturen reduceres til tilstand 3 af varmeveksleren E1. Derefter er gassen opdelt i to dele, en del af gassen fortsætter med at passere gennem varmevekslerne E2 og E3 og afkøles til tilstand 4 og 5, og derefter forstørres enthalpy til tilstand 6 gennem gasventilen. På dette tidspunkt bliver en del af gassen til væske og udledes fra væskebeholderen; den ubehandlede del af gassen genopvarmes til tilstand 8 i varmeveksleren E3 og fusionerer derefter med en anden del af gassen, der udvides til at angive 8 i ekspandereren med medium entropi, og til sidst udskiftes Varmeapparaterne E2 og E1 genopvarmes til tilstand 1 og danner derved en termodynamisk cyklus. Andre likvefaktionscyklusser, der er udviklet på dette grundlag, såsom begrænsning af likvefaktionscyklusser med yderligere kølecyklusser (f.eks. forkølingscyklusser med ammoniak eller flydende nitrogen eller andre kolde kilder) eller isentropiske ekspansionslikvefaktionscyklusser med eksterne kølecyklusser (f.eks. ekstern nitrogenkølecyklus) isentropisk ekspansionslikvefaktionscyklus, regenerativ gaskølecyklus (se køleskabscyklus) og multistadieisentropisk ekspansionslikfaktionscyklus.
Ovenstående forskellige cyklusser er ideelle cyklusser. I praktiske anvendelser er kompressorens kompressionsproces imidlertid ikke en isotermisk proces, varmeveksleren har utilstrækkelig genopvarmning og tab af kold kapacitet på grund af ekstern varmeindtrængen, og ekst expanderen har adiabatisk tab og mekanisk tab, så der skal tages kompensation i selve køleprocessen. Foranstaltninger til at opnå varmebalancen i processen.
Gasseparation De almindeligt anvendte principper for adskillelse af rågas omfatter dyb kryogen berigtigelse, dyb kryogen fraktioneret kondensation og dyb kryogen adsorption. (1)Dyb og lav temperatur destillation: først flydende råvaren gas, og derefter adskille komponenterne i henhold til de forskellige kondensation (fordampning) temperatur af hver komponent, ved hjælp af princippet om berigtigelse. Adskillelsesprocessen realiseres i et dybt kryogent berigtigelsestårn. Denne metode er velegnet til den rå gas med lignende kondenstemperatur af de adskilte komponenter, såsom adskillelse af ilt og nitrogen fra luften. (2)Dyb lavtemperatursadskillelse: Brug forskellen i kondenstemperaturen for hver komponent i rågassen til at reducere temperaturen på rågassen i varmeveksleren, flydende komponenterne en efter en fra høj til lav, og adskil væsken i separatoren. Denne metode er velegnet til adskillelse af rågas såsom koksovnsgas, hvor kondenstemperaturen for de adskilte komponenter er langt væk. (3) Dyb og lav temperatur adsorption: Brugen af porøse faste adsorbenter har karakter af selektiv adsorption til adsorb visse urenheder komponenter ved dybe og lave temperaturer for at opnå rene produkter. For eksempel bruges en molekylær sigte adsorber til adsorber ilt og kvælstof fra rå argon ved temperaturen i flydende luft for at opnå raffineret argon.
Ifølge processens behov bruges nogle gange et princip alene, og nogle gange bruges flere principper samtidigt.