Co je to zařízení na separaci vzduchu?

Zařízení na oddělování vzduchu je průmyslové zařízení, které rozděluje přirozeně se vyskytující vzduch nebo atmosférický vzduch na jeho složky plynů. Plyny shromážděné v procesu zahrnují kyslík, dusík a argon, jakož i některé inertní plyny, jako je neon, xenon a krypton. Protože dusík a kyslík jsou dva nejběžnější plyny v zemské atmosféře, tvoří tyto dva prvky většinu plynů sebraných tímto procesem.

Proces používaný v zařízení na separaci vzduchu se nazývá kryogenní destilace. Ochlazením atmosférického vzduchu na extrémně nízké teploty mohou být plyny složky separovány a shromažďovány. U některých rostlin lze také sklízet kapalné formy dusíku nebo kyslíku.

Proces kryogenní destilace je čtyřkrokový postup. V prvním kroku se atmosférický vzduch čistí a stlačuje na tlakový rozsah 5 až 10 barů (4 až 9 atmosfér). Proces čištění odstraňuje prach a nečistoty, které by mohly narušit proces chlazení. Proces stlačování zahřívá vzduch, aby se odstranily stopy vlhkosti před tím, než stlačený vzduch prošel pro chlazení.

Po ochlazení stlačeného vzduchu je dalším krokem čištění. Tento proces zahrnuje průchod vzduchu molekulárním sítem, které filtruje vzduch procesem zvaným adsorpce. V tomto procesu jsou plyny nebo molekuly přitahovány na adsorpční povrch a vytvářejí vrstvu na povrchu adsorpčního materiálu. Molekulární síta jsou určena k odstraňování oxidu uhličitého, vody a uhlovodíkových plynů.

Poté, co je vzduch vyčištěn, může být bezpečně veden do chladicí a destilační komory. Chladicí komora sestává z tepelného výměníku a kryogenních proudů. Když vzduch prochází touto komorou, dosáhne dostatečně nízkých teplot, aby umožnil destilaci plynných složek.

Destilace vzduchu probíhá v destilační koloně. V závislosti na plynech, které mají být shromažďovány, může vzduch procházet více než jednou destilační kolonou. Tato složka používá chladivo a expandér nebo ventil k vytvoření Joule-Thomsonova efektu, který způsobuje ochlazení plynů obsažených ve vzduchu a dosažení kapalného stavu. Zkapalněné plyny se poté shromáždí a zahřejí na teplotu okolí za účelem skladování nebo použití.

Plyny produkované zařízením pro separaci vzduchu se používají v mnoha průmyslových procesech. V některých případech jsou tyto plynné formy těchto prvků transportovány k průmyslovým uživatelům přímým potrubím. V jiných případech mohou být sklizené prvky uloženy v kapalné nebo plynné formě pro pozdější transport a použití. Větší množství destilovaných plynů se obvykle přepravuje v kapalných formách cisternovými kamiony. Menší množství lze přepravovat v tlakových lahvích jako plyn.