O que é uma planta de separação de ar?
Uma planta de separação de ar é uma instalação industrial que separa o ar natural, ou ar atmosférico, em seus gases componentes. Os gases colhidos no processo incluem oxigênio, nitrogênio e argônio, bem como alguns gases inertes, como neon, xenônio e krypton. Como nitrogênio e oxigênio são os dois gases mais comuns na atmosfera da Terra, esses dois elementos compõem a maior parte dos gases colhidos nesse processo.
O processo empregado em uma planta de separação de ar é chamado de destilação criogênica. Ao resfriar o ar atmosférico a temperaturas extremamente baixas, os gases componentes podem ser separados e colhidos. Formas líquidas de nitrogênio ou oxigênio também podem ser colhidas em algumas plantas.
O processo de destilação criogênica é um procedimento de quatro etapas. Na primeira etapa, o ar atmosférico é limpo e comprimido para uma faixa de pressão de 5 a 10 bar (4-9 atmosferas). O processo de limpeza remove poeira e contaminantes que podem interferir no processo de resfriamento. O cProcesso de Ompressão aquece o ar para remover traços de umidade antes de passar o ar comprimido para um trocador de calor para o resfriamento.
Quando o ar comprimido foi resfriado, o próximo passo é a purificação. Esse processo envolve passar o ar através de uma peneira molecular, que filtra o ar por um processo chamado adsorção. Nesse processo, gases ou moléculas são atraídos para uma superfície adsorvente e formam uma camada no topo do material adsorvente. As peneiras moleculares são projetadas para remover o dióxido de carbono, a água e os gases de hidrocarbonetos.
Depois que o ar é purificado, ele pode ser transmitido com segurança para a câmara de resfriamento e destilação. A câmara de resfriamento consiste em um trocador de calor e fluxos criogênicos. Quando o ar é passado por essa câmara, ele atinge temperaturas suficientemente baixas para permitir a destilação dos gases componentes.
A destilação do ar ocorre no destillatina coluna. Dependendo dos gases a serem colhidos, o ar pode passar por mais de uma coluna de destilação. Esse componente usa refrigerante e um expansor ou válvula para gerar um efeito Joule-Thomson, que causa os gases do componente do ar esfriar e atingir um estado líquido. Os gases liquefeitos são então coletados e aquecidos à temperatura ambiente para armazenamento ou uso.
Os gases produzidos por uma planta de separação de ar são usados em muitos processos industriais. Em alguns casos, essas formas gasosas desses elementos são transportadas para usuários industriais por meio de pipelines diretos. Em outros casos, os elementos colhidos podem ser armazenados nas formas líquidas ou gasosas para transporte e uso posteriores. Quantidades maiores dos gases destiladas geralmente são transportadas em suas formas líquidas por caminhões -tanque. Quantidades menores podem ser transportadas em cilindros pressurizados como um gás.