Як можна розділити повітря

Метод низькотемпературної дистиляції заснований на різниці температур кипіння газів, складових повітря. Так температура кипіння азоту при атмосферному тиску - близько (-196) оС, аргону - (-186) оС, кисню - (-183) оС. Цей спосіб дозволяє отримати найбільш чисті компоненти, але здійснимо тільки в умовах великого підприємства. Процес протікає в спеціальних повітророздільних установках.

На першому етапі повітря стискають компресором і очищають від пилу, парів води, вуглекислого газу. Вуглекислий газ замерзає при відносно високій температурі. Його відділення відбувається в повітроохолоджувачах, де він разом із залишками водяної пари осідає на поверхнях апарату. Також вуглекислий газ іноді відокремлюють хімічною реакцією з гідроксидом калію або натрію.

Потім повітря зріджують, знижуючи температуру при підвищеному тиску. Зріджений повітря надходить в ректифікаційні колони, де розділяється на азот, з невеликими домішками неону і гелію, і суміш кисню з аргоном. Для високого ступеня очищення для кожного компонента на підприємствах передбачається ряд таких колон.

Метод адсорбції застосовує речовини - адсорбенти, вибірково поглинають певний компонент. Потім в процесі регенерації поглинене речовина вивільняється і виводиться в атмосферу. Процес здійснюється в установках, що складаються з двох колон-адсорберов. Цей спосіб дозволяє отримати продукти - кисень або азот - щодо високої чистоти при середніх капітальних витратах.

Мембранний метод - це поділ повітря за допомогою мембран - напівпроникних перегородок, вибірково пропускають молекули окремих компонентів. В сучасних газороздільних установках використовуються мембрани з пористого полімерного волокна. Цей метод хороший для поділу невеликих об`ємів повітря, але неекономічний для великого виробництва. Також недоліком є порівняно низька ступінь чистоти продукту.