Veeldatud gaasid

Õhugaaside tootmine

Kuidas toimub õhu eraldamine

Mis on õhk ja mis on õhu eraldamine?

Õhk on gaaside segu, mis koosneb peamiselt lämmastikust (78%), hapnikust (21%) ja inertgaasi argoonist (0,9%). Ülejäänud 0,1% moodustavad peamiselt süsinikdioksiidi ja inertsed gaasid – neoon, heelium, krüptoon ja ksenoon. Õhu saab spetsiaalsetes plokkides eraldada destillerimise teel komponentideks. Niinimetatud õhu fraktsioneerimisüksused kasutavad krüogeense rektifikatsioonina tuntud termilist protsessi, et eraldada üksikud komponendid üksteisest, mille tulemusel on võimalik saada vedelas ja gaasilises vormis ülipuhast lämmastikku, hapnikku ja argooni.

1. Õhu kokkusurumine – ümbritsev õhk imetakse sisse, filtreeritakse ja surutakse kompressori abil kokku umbes 6 baarini.
2. Õhu eeljahutus – õhu eraldamiseks komponentideks tuleb seda esmalt ülimadalal temperatuuril keevitada. Esimese sammuna jahutatakse suruõhk eeljahutatud veega.
3. Õhu puhastamine – lisandid nagu veeaur ja süsinikdioksiid eemaldatakse õhust nn molekulaarsõelaga.
4. Õhujahutus – kuna õhku moodustavad gaasid vedelduvad ainult väga madalatel temperatuuridel, jahutatakse peamise soojusvaheti puhastatud õhk umbes -175 soojakraadini. Jahutamine saavutatakse sisemise soojusvahetusega, mille käigus tekkivad külmad gaasivood jahutavad suruõhku. Kiire rõhu langus põhjustab suruõhu edasist jahutamist, mille tagajärjel see osaliselt keevitatakse. Õhk on nüüd ette valmistatud eralduskolonni jaoks, kus toimub tegelik eraldamine.
5. Õhu eraldamine – õhu eraldamine puhtaks hapnikuks ja puhtaks lämmastikuks viiakse läbi kahe keskmise ja madala rõhuga kolonniga. Eraldamisprotsessis kasutatakse keemistemperatuuri erinevust. Hapnik muutub vedelaks temperatuuril -183 ° C ja lämmastik temperatuuril -196 ° C. Pidev aurumine ja kondenseerumine, mis on põhjustatud aine ja soojuse intensiivsest vahetusest tõusva auru ja laskuva vedeliku vahel, annab madalrõhkkolonni ülaosas puhast lämmastikku ja põhjas puhast hapnikku. Argoon eraldatakse täiendavas veerus ja selle taastamine hõlmab mõningaid täiendavaid samme.
6. Proovide võtmine ja ladustamine – gaasilist hapnikku ja lämmastikku juhitakse torujuhtmetesse, et tarnida need lõpptarbijani, näiteks teratootmisesse. Vedelas vormis hapnikku, lämmastikku ja argooni hoitakse mahutites ja transporditakse klientidele paakidega