Πώς χωρίζετε τα αέρια στον αέρα;
1. Κλασματική απόσταξη:
* Αρχή: Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη μέθοδος για τον διαχωρισμό αέρα μεγάλης κλίμακας. Βασίζεται στα διάφορα σημεία βρασμού των αερίων. Ο αέρας ψύχεται σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία, προκαλώντας την υγροποίηση. Στη συνέχεια, ο υγροποιημένος αέρας ζεσταίνεται σταδιακά και τα αέρια βράζουν με τη σειρά αύξησης του σημείου βρασμού:το άζωτο (χαμηλότερο), το οξυγόνο, το αργόν και άλλα αέρια ιχνοστοιχεία.
* Εφαρμογές: Χρησιμοποιείται για την παραγωγή βιομηχανικών ποσοτήτων αζώτου, οξυγόνου και αργού για διάφορες βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένης της κατασκευής, της υγειονομικής περίθαλψης και της συγκόλλησης.
2. Διαχωρισμός μεμβράνης:
* Αρχή: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί επιλεκτικά διαπερατές μεμβράνες που επιτρέπουν σε ορισμένα αέρια να περάσουν κατά την εμπλοκή άλλων. Η μεμβράνη έχει σχεδιαστεί για να ευνοεί το πέρασμα του επιθυμητού αερίου.
* Εφαρμογές: Χρησιμοποιείται συνήθως για παραγωγή αζώτου μικρής κλίμακας για εφαρμογές όπως η συσκευασία τροφίμων, ο πληθωρισμός των ελαστικών και η εργαστηριακή εργασία.
3. Προσρόφηση:
* Αρχή: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί πορώδη υλικά που ονομάζονται προσροφητικά που δεσμεύονται επιλεκτικά σε συγκεκριμένα αέρια. Διαφορετικά προσροφητικά έχουν διαφορετικές συγγένειες για διάφορα αέρια.
* Εφαρμογές: Χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό των αέρια ιχνοστοιχείων ή των μολυσματικών ουσιών από τον αέρα, όπως η απομάκρυνση του CO2, η σύλληψη των πτητικών οργανικών ενώσεων και ο καθαρισμός του αέρα.
4. Προσρόφηση ταλάντευσης πίεσης (PSA):
* Αρχή: Μια κυκλική διαδικασία που χρησιμοποιεί προσροφητικά υπό εναλλασσόμενες πιέσεις για να διαχωρίσει τα αέρια. Σε υψηλή πίεση, ο προσροφητικός δεσμεύει το επιθυμητό αέριο. Σε χαμηλή πίεση, απελευθερώνεται το προσροφημένο αέριο.
* Εφαρμογές: Χρησιμοποιείται ευρέως για την παραγωγή αζώτου και οξυγόνου μικρής κλίμακας, ειδικά σε βιομηχανικά περιβάλλοντα.
5. Κρυογονικός διαχωρισμός:
* Αρχή: Παρόμοια με την κλασματική απόσταξη, αλλά χρησιμοποιεί κρυογονικές θερμοκρασίες (κάτω από -150 ° C) για να συμπυκνώσουν τα αέρια. Τα συμπυκνωμένα αέρια μπορούν να διαχωριστούν με διάφορες τεχνικές.
* Εφαρμογές: Χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό σπάνιων αερίων όπως το νέον, το ήλιο και το κρυπτόν.
6. Χημική απορρόφηση:
* Αρχή: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τη χρήση ενός απορροφητικού υγρού που αντιδρά χημικά με το αέριο -στόχο, σχηματίζοντας μια διαλυτή ένωση. Τα αέρια που δεν έχουν αντιδράσει διαχωρίζονται στη συνέχεια.
* Εφαρμογές: Χρησιμοποιείται για συγκεκριμένη απομάκρυνση αερίου, όπως η απομάκρυνση του CO2 από τα καυσαέρια σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.
Η επιλογή της μεθόδου εξαρτάται από το συγκεκριμένο αέριο που πρέπει να διαχωριστεί, η επιθυμητή καθαρότητα, η κλίμακα παραγωγής και η σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας.
