1. Fraktionerad destillation:
- Luft kan göras flytande genom att kyla den till extremt låga temperaturer (-196°C) vid högt tryck.
- Den flytande luften utsätts sedan för fraktionerad destillation.
– Olika gaser har olika kokpunkter, så de förångas och kan samlas upp separat när de når sina respektive kokpunkter.
- Kväve kokar vid -195,8°C, syre vid -183°C och andra gaser vid olika temperaturer.
2. Kryogen separation:
– Den här metoden bygger också på gasernas olika kokpunkter.
– Luft kyls till mycket låga temperaturer, men inte så lågt som vid fraktionerad destillation.
- Kväve, med lägre kokpunkt, förångas först och kan separeras från de återstående gaserna.
3. Pressure Swing Adsorption (PSA):
– PSA är en mycket använd metod för luftseparering i industriell skala.
- Den använder fasta adsorbenter, såsom zeoliter eller aktivt kol, som selektivt adsorberar olika gaser vid olika tryck.
- Kväve adsorberas företrädesvis vid högre tryck, medan syre och andra gaser passerar genom adsorbenten.
– Genom att växla mellan trycksättnings- och trycksänkningscykler frigörs och samlas upp kväve, samtidigt som syreberikad luft erhålls.
4. Membranseparation:
– Den här metoden innebär att man använder semipermeabla membran som låter vissa gaser passera samtidigt som de blockerar andra.
- Luft passerar genom membranet och kvävemolekyler, som är mindre, passerar lättare än syremolekyler.
– Den separerade kväveströmmen kan samlas upp, och syreberikad luft erhålls på andra sidan av membranet.
Dessa tekniker används ofta i olika industrier, inklusive produktion av syre för medicinska, industriella och rymdtillämpningar, såväl som produktion av kväve för gödningsmedelsyntes och andra industriella processer.
