Hvordan får man nitrogengas fra luften?

Der er flere metoder til at opnå nitrogengas fra luft, men den mest almindelige industrielle metode kaldes fraktionel destillation . Denne proces udnytter de forskellige kogepunkter for luftens komponenter. Her er de involverede trin:

1. Luftkompression: Luft komprimeres til et højt tryk, typisk flere hundrede atmosfærer (atm). Dette øger luftens tæthed og gør det lettere at fortætte.

2. Køling og kondensering: Den komprimerede luft køles derefter betydeligt ned, normalt til temperaturer under -180 grader Celsius (-292 grader Fahrenheit). Ved disse lave temperaturer begynder luftkomponenterne at kondensere til væsker.

3. Adskillelse af komponenter: Den kondenserede luft føres derefter ind i en destillationskolonne, som er en lodret beholder opdelt i flere trin. Hvert trin holdes ved en lidt forskellig temperatur og tryk. Når den kondenserede luft stiger gennem søjlen, begynder dens komponenter at adskilles baseret på deres kogepunkter.

- Nitrogenopsamling: Nitrogengas har et lavere kogepunkt sammenlignet med ilt og andre komponenter i luft. Derfor forbliver det i den gasformige fase og opsamles i toppen af ​​destillationskolonnen.

- Oxygen og andre komponenter: Ilt og andre gasser med højere kogepunkter kondenserer ved lavere trin af kolonnen og opsamles separat.

4. Oprensning: Den opsamlede nitrogengas kan stadig indeholde spormængder af urenheder. Yderligere oprensningstrin, såsom at lede gassen gennem aktivt kul eller molekylsigter, kan anvendes til at fjerne disse urenheder og opnå højren nitrogengas.

5. Opbevaring og distribution: Den rensede nitrogengas opbevares derefter i højtrykscylindre eller tanke og distribueres til forskellige industrier og applikationer, der kræver det.

Fraktioneret destillation er den primære metode til storskalaproduktion af nitrogengas fra luft. Men der er også alternative teknikker såsom tryksvingningsadsorption (PSA) og membranseparation, som bruges til mindre applikationer eller til specifikke krav.