Повітря складається з безлічі газів. Найбільше в ньому міститься азота, на другому місці - кисень. Приблизно 1,3% становить інертний газ аргон. На частку цілого ряду інших газів, включаючи вуглекислий СО2, залишається менше однієї десятої відсотка. Чи можна якось розділити повітря на складові його компоненти? Наприклад, на два основних: азот і кисень.
Інструкція
зрідженийкомпонент повітрякипить1. Це здійснюється за допомогою так званих повітророздільних установок (ВРУ). Метод поділу заснований на тому, що кожен при певній температурі, що відрізняється від інших. Будь-яка подібна установка складається з двох секцій: у першій з них повітря зріджують, а в другій розділяють на фракції.
2. Спочатку повітря осушують і очищають від пилу, потім сильно стискають за допомогою компресора і пропускають послідовно через ряд теплообмінників. В результаті він дуже сильно охолоджується. Після чого його пропускають через розширювальну камеру. Через різке збільшення обсягу відбувається конденсація повітря. Рідина, що утворилася, стікає в резервуар, а звідти потрапляє в другу розділову секцію.
3. Щоб розділити повітря на складові компоненти, використовують ректифікаційні колони, а також теплообмінники і конденсатори-випарителі. Їх кількість залежить від того, який газ необхідно отримати. Наприклад, якщо потрібен тільки азот, потрібно одна ректифікаційна колона і один теплообмінник. Скраплене повітря після теплообмінника надходить у середню частину ректифікаційної колони, де поділяється на газоподібну частину, що складається з дуже чистого азоту (вміст основної речовини майже 100%), і рідину, що стікає в нижню ("кубову") частину колони. Ця рідина складається з азоту, кисню та аргону.
4. А якщо крім азоту необхідно отримати кисень? Тоді вам знадобляться дві ректифікаційні колони, з 'єднані послідовно. І в першій колоні (нижній), і в другій (верхній) відбувається відділення чистого газоподібного азоту. Рідкий кисень з кубової частини верхньої колони надходить в конденсатор-випаритель, де відбувається його теплообмін з газоподібним азотом, що утворився в нижній колоні. У результаті кисень стає газоподібним.