1. Air Collection: Luft dras in i en stor kompressor där den komprimeras till ett högt tryck. Detta tar bort föroreningar som damm och fukt.
2. Kylning och kondensering: Tryckluften kyls sedan till extremt låga temperaturer (-196 ° C eller -321 ° F). Detta uppnås med hjälp av ett komplext system med värmeväxlare och expansionsturbiner. Vid denna temperatur flytande luften.
3. fraktionerad destillation: Vätskeluften passeras sedan genom en hög, cylindrisk kolonn som kallas ett destillationstorn. Tornet är uppdelat i flera sektioner, var och en med en specifik temperatur. När den flytande luften reser upp tornet värmer det gradvis.
- Längst ner i tornet kokar den lägsta kokpunktskomponenten, kväve (-196 ° C) först och samlas in i toppen.
- När luften fortsätter uppåt kokar syre (-183 ° C), som har en något högre kokpunkt, av nästa och samlas in i ett lägre sektion.
- Andra gaser som Argon och Neon samlas också på olika nivåer i tornet.
4. Lagring och distribution: Den renade syrgasen lagras sedan i stora tankar eller transporteras med rörledning eller tankbilar för olika industriella och medicinska tillämpningar.
Nyckelpunkter om industriell syreproduktion:
* Hög renhet: Fraktionerad destillation ger syre med en mycket hög renhet, vanligtvis 99,5% eller högre.
* Skala: Industrianläggningar kan producera enorma mängder syre, mätt i ton per dag.
* Energiintensiv: Destillationsprocessernas kondensering och destillation kräver betydande energiinmatning, främst för kylning och komprimering.
* Miljöpåverkan: Energikonsumtionen i samband med syreproduktion kan bidra till utsläpp av växthusgaser, även om framsteg inom teknik och förnybara energikällor minskar denna påverkan.
Alternativa metoder:
Medan fraktionerad destillation är den dominerande metoden för industriell syreproduktion, finns andra metoder, till exempel:
* Elektrolys av vatten: Att passera en elektrisk ström genom vatten delar upp den i väte och syre. Denna metod blir mer populär eftersom förnybara energikällor som sol- och vindkraft blir mer tillgängliga.
* Tryck swing adsorption (PSA): Denna metod använder adsorbentmaterial för att selektivt ta bort kväve från luften och lämna en koncentrerad syresström. PSA används vanligtvis för syresproduktion med mindre skala.
Industriell användning av syre:
Syre är en viktig komponent i många industriella processer, inklusive:
* Stålproduktion: Syre används för att oxidera föroreningar i järnmalm, vilket leder till produktion av högkvalitativt stål.
* kemisk tillverkning: Syre används som oxidationsmedel i olika kemiska reaktioner.
* Metalltillverkning: Syre används vid svets-, skärning och andra metallbearbetningsprocesser.
* Sjukvård: Syre är avgörande för medicinska behandlingar, såsom andningsstöd.
* Avloppsbehandling: Syre används för att främja tillväxten av gynnsamma bakterier som bryter ner organiskt material i avloppsvatten.
