Главная Войти О сайте

Как можно разделить воздух

Воздух по своему составу неоднороден. Это смесь, состоящая в среднем из 78% азота, 21% кислорода, 1% аргона и незначительного количества углекислого газа, паров воды, благородных газов, пыли. Азот, кислород и аргон используются в промышленности и медицине. И воздух является сырьем для их получения. Существуют три основных метода разделения воздуха на газы.Как можно разделить воздух

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.

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.

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.

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.

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.


CompleteRepair.Ru