Инструкция
1
Метод низкотемпературной дистилляции основан на разнице температур кипения газов, составляющих воздух. Так температура кипения азота при атмосферном давлении – около (-196)оС, аргона – (-186)оС, кислорода – (-183)оС. Этот способ позволяет получить наиболее чистые компоненты, но осуществим только в условиях крупного предприятия. Процесс протекает в специальных воздухоразделительных установках.
2
На первом этапе воздух сжимают компрессором и очищают от пыли, паров воды, углекислого газа. Углекислый газ замерзает при относительно высокой температуре. Его отделение происходит в воздухоохладителях, где он вместе с остатками водяных паров оседает на поверхностях аппарата. Также углекислый газ иногда отделяют химической реакцией с гидроксидом калия или натрия.
3
Затем воздух сжижают, снижая температуру при повышенном давлении. Сжиженный воздух поступает в ректификационные колонны, где разделяется на азот, с небольшими примесями неона и гелия, и смесь кислорода с аргоном. Для высокой степени очистки для каждого компонента на предприятиях предусматривается ряд таких колонн.
4
Метод адсорбции применяет вещества – адсорбенты, выборочно поглощающие определенный компонент. Затем в процессе регенерации поглощенное вещество высвобождается и выводится в атмосферу. Процесс осуществляется в установках, состоящих из двух колонн-адсорберов. Этот способ позволяет получить продукты – кислород или азот – относительно высокой чистоты при средних капитальных затратах.
5
Мембранный метод – это разделение воздуха с помощью мембран – полупроницаемых перегородок, избирательно пропускающих молекулы отдельных компонентов. В современных газоразделительных установках используются мембраны из пористого полимерного волокна. Этот метод хорош для разделения небольших объемов воздуха, но неэкономичен для крупного производства. Также недостатком является сравнительно низкая степень чистоты продукта.