جداسازی هوا

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
ترکیب اجزا سازنده هوای تنفسی[۱]

جداسازی هوا (به انگلیسی: Air separation) فرآیندیست که طی آن گازهای سازنده هوا از یکدیگر جدا می‌شوند. هوای تنفسی به‌طور عمده از دو عنصر نیتروژن (۷۸٪) و اکسیژن (۲۱٪) تشکیل شده‌است. همچنین عناصری چون نئون، آرگون، زنون، کریپتون و هلیم به مقادیر اندک و ترکیباتی چون کربن دی‌اکسید، کربن مونوکسید، متان و برخی هیدروکربن‌ها، و اکسیدهای نیتروژن و گوگرد که عمدتاً نقش آلاینده هوا را دارد، به مقادیر ناچیز در هوا یافت می‌شوند. همچنین مقادیر متفاوتی از آب به صورت رطوبت در هوا موجود است.

با توجه به این داده‌ها می‌توان هوا را منبع مناسبی برای تولید صنعتی نیتروژن و اکسیژن و به مقادیر کمتر از دیگر گازها دانست.

روش‌های جداسازی[ویرایش]

نمایی از برج تقطیر یک واحد جداسازی هوا

چند روش عمده جهت جداسازی ترکیبات مختلف هوا به صورت تجاری وجد دارد:

تقطیر سرمایشی[ویرایش]

در این روش ابتدا مخلوط هوا تا دمای میعان سرد می‌شود تا هوای مایع ایجاد شود. در مرحله بعد به وسیله یک برج تقطیر و افزایش تدریجی دما، اجزا سازنده هوا بر اساس دمای جوش از یکدیگر جدا می‌شود. این روش یکی از روش‌های متداول برای تولید نیتروژن و اکسیژن به صورت انبوه است. در برج تقطیر صفحاتی وجود دارد که باعث جداسازی اعضای مخلوط بر اساس نقطه‌جوش آنها می‌شود.

روش غشایی[ویرایش]

غشاءها توانایی جداسازی ذرات بر اساس اندازه تا اندازه مولکول‌ها را دارا می‌باشند. از غشاء می‌توان برای تولید نیتروژن خالص و هوای غنی از اکسیژن تا غنای ۴۰٪ استفاده کرد. این روش به دلیل تیراژ پایین تولید بیشتر جنبه آزمایشگاهی داشته و در تولید انبوه کمتر به کار می‌رود.

استفاده از جذب سطحی[ویرایش]

از روش جذب سطحی می‌توان نیتروژن خالص و هوای غنی از اکسیژن تا غنای بالای ۹۰٪ تولید کرد. ظرفیت اسمی این روش حدود ۱۰ تن در روز است.

منابع[ویرایش]

  1. NASA Earth Fact Sheet, (updated November 2007)