¿Qué es una planta de separación de aire?
Una planta de separación de aire es una instalación industrial que separa el aire natural, o aire atmosférico, en sus gases componentes. Los gases cosechados en el proceso incluyen oxígeno, nitrógeno y argón, así como algunos gases inerte como neón, xenón y krypton. Dado que el nitrógeno y el oxígeno son los dos gases más comunes en la atmósfera de la Tierra, estos dos elementos constituyen la mayor parte de los gases cosechados en este proceso.
El proceso empleado en una planta de separación de aire se llama destilación criogénica. Al enfriar el aire atmosférico a temperaturas extremadamente bajas, los gases componentes se pueden separar y cosechar. Las formas líquidas de nitrógeno u oxígeno también se pueden cosechar en algunas plantas.
El proceso de destilación criogénica es un procedimiento de cuatro pasos. En el primer paso, el aire atmosférico se limpia y se compromete a un rango de presión de 5 a 10 bares (4-9 atmósferas). El proceso de limpieza elimina el polvo y los contaminantes que podrían interferir con el proceso de enfriamiento. El CEl proceso de Ompression calienta el aire para eliminar rastros de humedad antes de pasar el aire comprimido a un intercambiador de calor para enfriar.
Cuando el aire comprimido se ha enfriado, el siguiente paso es la purificación. Este proceso implica pasar el aire a través de un tamiz molecular, que filtra el aire mediante un proceso llamado adsorción. En este proceso, los gases o moléculas se sienten atraídos por una superficie adsorbente y forman una capa sobre el material adsorbente. Los tamices moleculares están diseñados para eliminar el dióxido de carbono, el agua y los gases de hidrocarburos.
Después de purificar el aire, se puede pasar de manera segura a la cámara de enfriamiento y destilación. La cámara de enfriamiento consiste en un intercambiador de calor y arroyos criogénicos. Cuando el aire pasa a través de esta cámara, alcanza temperaturas suficientemente bajas para permitir la destilación de los gases componentes.
La destilación del aire ocurre en Distillatien la columna. Dependiendo de los gases que se cosechen, el aire puede pasar a través de más de una columna de destilación. Este componente utiliza refrigerante y un expansor o válvula para generar un efecto Joule-Thomson, lo que hace que los gases componentes del aire se enfríen y alcancen un estado líquido. Los gases licuados se recogen y se calientan a temperatura ambiente para el almacenamiento o uso.
Los gases producidos por una planta de separación de aire se utilizan en muchos procesos industriales. En algunos casos, estas formas gaseosas de estos elementos se transportan a usuarios industriales a través de tuberías directas. En otros casos, los elementos cosechados pueden almacenarse en formas líquidas o gaseosas para el transporte y uso posteriores. Las grandes cantidades de los gases destilados generalmente son transportados en sus formas líquidas por camiones cisterna. Se pueden transportar cantidades más pequeñas en cilindros presurizados como gas.