Hava Ayrıştırma Tesisi Nedir?

Hava ayırma tesisi, doğal olarak oluşan havayı veya atmosferik havayı bileşen gazlarına ayıran endüstriyel bir tesistir. İşlemde toplanan gazlar arasında oksijen, azot ve argonun yanı sıra neon, ksenon ve kripton gibi bazı inert gazlar bulunur. Azot ve oksijen, dünya atmosferinde en yaygın iki gaz olduğundan, bu iki element, bu süreçte toplanan gazların büyük kısmını oluşturur.

Hava ayırma tesisinde kullanılan işleme kriyojenik damıtma denir. Atmosferik havayı aşırı düşük sıcaklıklara soğutmak suretiyle bileşen gazları ayrılabilir ve toplanabilir. Bazı bitkilerde sıvı azot veya oksijen formları da toplanabilir.

Kriyojenik damıtma işlemi dört aşamalı bir işlemdir. İlk adımda, atmosferik hava temizlenir ve 5 ila 10 bar (4-9 atmosfer) basınç aralığına kadar sıkıştırılır. Temizleme işlemi, soğutma işlemine müdahale edebilecek toz ve kirleticileri giderir. Sıkıştırma işlemi, basınçlı havayı soğutma için bir ısı eşanjörüne geçirmeden önce nem izlerini gidermek için havayı ısıtır.

Sıkıştırılmış hava soğutulduğunda, bir sonraki aşama saflaştırmadır. Bu işlem havanın, adsorpsiyon adı verilen bir işlemle havayı filtreleyen bir moleküler elek içinden geçirilmesini içerir. Bu işlemde, gazlar veya moleküller bir adsorban yüzeye çekilir ve adsorban malzemenin üstünde bir katman oluşturur. Moleküler elekler, karbon dioksit, su ve hidrokarbon gazlarını çıkarmak için tasarlanmıştır.

Hava saflaştırıldıktan sonra, soğutma ve damıtma odasına güvenle geçirilebilir. Soğutma odası bir ısı eşanjöründen ve kriyojenik akışlardan oluşur. Hava bu odadan geçtiğinde, bileşen gazlarının damıtılmasını sağlamak için yeterince düşük sıcaklıklara ulaşır.

Havanın damıtılması damıtma kolonunda gerçekleşir. Toplanacak gazlara bağlı olarak, hava birden fazla damıtma kolonundan geçebilir. Bu bileşen, havanın bileşen gazlarının soğumasına ve sıvı hale gelmesine neden olan bir Joule-Thomson efekti oluşturmak için soğutucu ve bir genişletici veya valf kullanır. Sonra sıvılaştırılmış gazlar toplanır ve depolama veya kullanım için çevre sıcaklığına ısıtılır.

Bir hava ayırma tesisi tarafından üretilen gazlar birçok endüstriyel işlemde kullanılmaktadır. Bazı durumlarda, bu elementlerin bu gaz halleri endüstriyel kullanıcılara doğrudan boru hatları vasıtasıyla taşınır. Diğer durumlarda, toplanan elemanlar daha sonra taşımak ve kullanmak için sıvı veya gaz formlarında depolanabilir. Büyük miktarda distile gaz miktarı genellikle sıvı formlarında tankerler tarafından taşınır. Daha küçük miktarlar basınçlı silindirlerde bir gaz olarak taşınabilir.