1。分数蒸留:
- 空気は、高圧で非常に低い温度(-196°C)に冷却することにより液化できます。
- 液化空気は、分数蒸留にかけられます。
- 異なるガスには異なる沸点があるため、蒸発し、それぞれの沸点に到達すると個別に収集できます。
- 窒素は-195.8°Cで沸騰し、-183°Cで酸素、および異なる温度で他のガスを沸騰させます。
2。極低温分離:
- この方法は、ガスのさまざまな沸点にも依存しています。
- 空気は非常に低い温度に冷却されますが、分数蒸留ほど低くはありません。
- 沸点が低い窒素は、最初に蒸発し、残りのガスから分離することができます。
3。圧力スイング吸着(PSA):
-PSAは、産業規模での空気分離のために広く使用されている方法です。
- ゼオライトや活性炭などの固体吸着剤を使用します。これは、さまざまな圧力で異なるガスを選択的に吸着させます。
- 窒素はより高い圧力で優先的に吸着され、酸素や他のガスは吸着剤を通過します。
- 加圧と抑制のサイクルを交互に行うことにより、窒素が放出され、収集されますが、酸素が豊富な空気が得られます。
4。膜分離:
- この方法には、特定のガスが他のガスをブロックしながら通過できる半透明膜の使用が含まれます。
- 空気は膜を通り、窒素分子が小さく、酸素分子よりも簡単に通過します。
- 分離された窒素河川を収集することができ、膜の反対側で酸素濃縮空気が得られます。
これらの技術は、医療、産業、宇宙用の酸素の生産、肥料合成やその他の産業プロセスの窒素の生産など、さまざまな業界で一般的に使用されています。