Hvordan kan en lufthomogen blanding adskilles?

Luft er en homogen blanding af forskellige gasser, primært nitrogen, oxygen og spormængder af andre gasser. At adskille luftens komponenter kræver specifikke teknikker:

1. Fraktioneret destillation:

- Luft kan gøres flydende ved at afkøle den til ekstremt lave temperaturer (-196°C) ved højt tryk.

- Den flydende luft udsættes derefter for fraktioneret destillation.

- Forskellige gasser har forskellige kogepunkter, så de fordamper og kan opsamles separat, når de når deres respektive kogepunkter.

- Nitrogen koger ved -195,8°C, oxygen ved -183°C og andre gasser ved forskellige temperaturer.

2. Kryogen separation:

- Denne metode er også afhængig af gassernes forskellige kogepunkter.

- Luft afkøles til meget lave temperaturer, men ikke så lavt som ved fraktioneret destillation.

- Nitrogen, der har et lavere kogepunkt, fordamper først og kan adskilles fra de resterende gasser.

3. Pressure Swing Adsorption (PSA):

- PSA er en meget brugt metode til luftseparering i industriel skala.

- Det bruger faste adsorbenter, såsom zeolitter eller aktivt kul, som selektivt adsorberer forskellige gasser ved varierende tryk.

- Nitrogen adsorberes fortrinsvis ved højere tryk, mens ilt og andre gasser passerer gennem adsorbenten.

- Ved at veksle mellem tryk- og trykaflastningscyklusser frigives og opsamles nitrogen, mens der opnås iltberiget luft.

4. Membranadskillelse:

- Denne metode involverer brugen af ​​semipermeable membraner, der tillader visse gasser at passere igennem, mens de blokerer andre.

- Luft ledes gennem membranen, og nitrogenmolekyler, der er mindre, passerer lettere igennem end iltmolekyler.

- Den udskilte nitrogenstrøm kan opsamles, og der opnås iltberiget luft på den anden side af membranen.

Disse teknikker er almindeligt anvendt i forskellige industrier, herunder produktion af ilt til medicinske, industrielle og rumfarlige applikationer, samt produktion af nitrogen til gødningssyntese og andre industrielle processer.