Как можно разделить воздух на составляющие его компоненты
- Разделение воздуха на составляющие компоненты
- Принцип работы ВРУ
- Процесс разделения
- Разделение азота и кислорода
- Ректификация - процесс разделения жидких смесей
Разделение воздуха на составляющие компоненты
Воздух - это смесь различных газов, среди которых наиболее распространены азот и кислород. Однако, воздух также содержит другие газы, такие как аргон и углекислый газ, в меньших количествах. Возникает вопрос: можно ли somehow разделить воздух на его основные компоненты? Ответ на этот вопрос можно найти в использовании воздухоразделительных установок (ВРУ).
Принцип работы ВРУ
Метод разделения воздуха на его составляющие основан на различных температурах кипения каждого компонента. Воздухоразделительные установки обычно состоят из двух секций: одна для сжижения воздуха, а другая для разделения его на фракции.
Процесс разделения
Сначала воздух проходит через процесс очистки и осушки от пыли. Затем он сжимается с помощью компрессора и проходит через ряд теплообменников, что делает его очень холодным. После этого воздух проходит через расширительную камеру, где благодаря увеличению объема происходит конденсация и образуется жидкость. Эта жидкость собирается в резервуаре и затем направляется во вторую разделительную секцию.
Разделение азота и кислорода
Для разделения воздуха на его компоненты используются ректификационные колонны, теплообменники и конденсаторы-испарители. Количество этих устройств зависит от того, какой газ необходимо получить.
Например, если требуется получить только азот, то достаточно одной ректификационной колонны и одного теплообменника. Сжиженный воздух после теплообменника поступает в колонну, где разделяется на газообразную часть, состоящую преимущественно из азота, и жидкую часть, которая содержит азот, кислород и аргон.
Если же требуется получить кислород в дополнение к азоту, то необходимо использовать две ректификационные колонны, последовательно соединенные. В обеих колоннах происходит отделение чистого азота. Жидкий кислород из верхней колонны направляется в конденсатор-испаритель, где происходит теплообмен с газообразным азотом из нижней колонны, в результате чего кислород становится газообразным.
Ректификация - процесс разделения жидких смесей
Ректификация - это процесс разделения жидких смесей на составные компоненты путем многократного испарения жидкости. Этот процесс является ключевым в разделении воздуха на его компоненты с использованием воздухоразделительных установок.
В итоге, благодаря использованию ВРУ и методу разделения на основе температур кипения, воздух можно успешно разделить на его составляющие компоненты, такие как азот и кислород. Этот процесс имеет широкий спектр промышленных применений и является важной частью современной технологии.
