Cos'è un impianto di separazione dell'aria?
Un impianto di separazione dell'aria è una struttura industriale che separa l'aria naturale o l'aria atmosferica, nei suoi gas componenti.I gas raccolti nel processo includono ossigeno, azoto e argon, nonché alcuni gas inerti come neon, xeno e krypton.Poiché l'azoto e l'ossigeno sono i due gas più comuni nell'atmosfera terrestre, questi due elementi costituiscono la maggior parte dei gas raccolti in questo processo.
Il processo impiegato in un impianto di separazione dell'aria è chiamato distillazione criogenica.Raffreddando l'aria atmosferica a temperature estremamente basse, i gas componenti possono essere separati e raccolti.Le forme liquide di azoto o ossigeno possono anche essere raccolte in alcune piante.
Il processo di distillazione criogenica è una procedura a quattro fasi.Nel primo passo, l'aria atmosferica viene pulita e compressa a un intervallo di pressione da 5 a 10 bar (atmosfere da 4-9).Il processo di pulizia rimuove polvere e contaminanti che potrebbero interferire con il processo di raffreddamento.Il processo di compressione riscalda l'aria per rimuovere le tracce di umidità prima di passare l'aria compressa a uno scambiatore di calore per il raffreddamento.
Quando l'aria compressa è stata raffreddata, il passo successivo è la purificazione.Questo processo prevede il passaggio dell'aria attraverso un setaccio molecolare, che filtra l'aria con un processo chiamato adsorbimento.In questo processo, gas o molecole sono attratti da una superficie adsorbente e formano uno strato sopra il materiale adsorbente.I setacci molecolari sono progettati per rimuovere i gas di anidride carbonica, acqua e idrocarburi.
Dopo la purificata dell'aria, può essere trasmessa in sicurezza alla camera di raffreddamento e distillazione.La camera di raffreddamento è costituita da uno scambiatore di calore e flussi criogenici.Quando l'aria viene passata attraverso questa camera, raggiunge temperature sufficientemente basse per consentire la distillazione dei gas componenti.
La distillazione dell'aria si verifica nella colonna di distillazione.A seconda dei gas da raccogliere, l'aria può passare attraverso più di una colonna di distillazione.Questo componente utilizza il refrigerante e un espansore o una valvola per generare un effetto Joule-Thomson, che fa raffreddare i gas componenti dell'aria e raggiungere uno stato liquido.I gas liquefatti vengono quindi raccolti e riscaldati a temperatura ambiente per lo stoccaggio o l'uso.
I gas prodotti da un impianto di separazione dell'aria vengono utilizzati in molti processi industriali.In alcuni casi, queste forme gassose di questi elementi vengono trasportate agli utenti industriali tramite condutture dirette.In altri casi, gli elementi raccolti possono essere conservati nelle forme liquide o gassose per il trasporto e l'uso successivi.Grandi quantità di gas distillati vengono generalmente trasportate nelle loro forme liquide da camion di petroliere.Quantità più piccole possono essere trasportate in cilindri pressurizzati come gas.