1。エアコレクション： 空気は大きなコンプレッサーに引き込まれ、そこで高圧に圧縮されます。これにより、ほこりや湿気などの不純物が除去されます。
2。冷却と液化： 圧縮空気は、非常に低い温度（-196°Cまたは-321°F）に冷却されます。これは、熱交換器と膨張タービンの複雑なシステムを使用して達成されます。この温度では、空気が液化します。
3。分数蒸留： 液体空気は、蒸留塔と呼ばれる背の高い円筒形の柱を通過します。タワーは複数のセクションに分かれており、それぞれが特定の温度を持っています。液体の空気が塔を登ると、徐々に暖まります。
- 塔の底で、最も低い沸点成分である窒素（-196°C）が最初に沸騰し、上部に収集されます。
- 空気が上方に続くと、酸素（-183°C）はわずかに沸点があり、次に沸騰し、下部に収集されます。
- アルゴンやネオンのような他のガスも、塔のさまざまなレベルで収集されます。
4。ストレージと配布： 精製された酸素ガスは、大きなタンクに保管されているか、さまざまな産業用および医療用途向けにパイプラインまたはタンカートラックによって輸送されます。
産業酸素生産に関する重要なポイント：
* 高純度： 分数蒸留は、非常に高い純度で酸素を生成し、通常は99.5％以上になります。
* スケール： 産業植物は、1日あたりトンで測定された大量の酸素を生産できます。
* エネルギー集約的： 液化および蒸留プロセスには、主に冷却と圧縮のために、大幅なエネルギー入力が必要です。
* 環境への影響： 酸素生産に関連するエネルギー消費は、温室効果ガスの排出に寄与する可能性がありますが、技術と再生可能エネルギー源の進歩により、この影響が軽減されています。
代替方法：
分数蒸留は産業酸素生産の支配的な方法ですが、次のような他の方法が存在します。
* 水の電解： 水を通って電流を通過すると、水素と酸素に分割されます。この方法は、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギー源がより利用できるようになるにつれて、より一般的になりつつあります。
* 圧力スイング吸着（PSA）： この方法では、吸着剤材料を使用して、空気から窒素を選択的に除去し、濃縮酸素流れを残します。 PSAは通常、小規模酸素産生に使用されます。
酸素の工業用途：
酸素は、以下を含む多くの産業プロセスで重要なコンポーネントです。
* スチール生産： 酸素は、鉄鉱石の不純物を酸化するために使用され、高品質の鋼の生産につながります。
* 化学製造： 酸素は、さまざまな化学反応の酸化剤として使用されます。
* 金属製造： 酸素は、溶接、切断、およびその他の金属加工プロセスに使用されます。
* ヘルスケア： 酸素は、呼吸の支援などの医療に不可欠です。
* 廃水処理： 酸素は、廃水の有機物を分解する有益な細菌の成長を促進するために使用されます。
