Šķidrās gāzes

Gaisa gāzu ražošana

Kā notiek gaisa sadalīšana

Kas ir gaiss un ko nozīmē gaisa sadalīšana?

Gaiss ir gāzu maisījums, kas galvenokārt sastāv no slāpekļa (78%), skābekļa (21%) un inertās gāzes argona (0,9%). Atlikušos 0,1% veido oglekļa dioksīds un inertās gāzes – neons, hēlijs, kriptons un ksenons. Gaisu var sadalīt sastāvdaļās speciālās gaisa sadalīšanas iekārtās. Gaisa sadalīšanas iekārtās tiek izmantots termiskais process, kas pazīstams kā zemo temperatūru rektifikācija, kā atsevišķos komponentus atdalot vienu no otra, tā iegūstot augstas tīrības pakāpes slāpekli, skābekli un argonu šķidrā un gāzveida formā.

1. Gaisa saspiešana – apkārtējais gaiss tiek iesūknēts, filtrēts un saspiests līdz apmēram 6 bar ar kompresora palīdzību.
2. Gaisa priekšdzesēšan – lai sadalītu gaisu sastāvdaļās, tas vispirms jāsašķidrina ārkārtīgi zemā temperatūrā. Pirmajā solī saspiestais gaiss tiek iepriekš atdzesēts ar dzesēšanas ūdens palīdzību.
3. Gaisa attīrīšana – tā sauktajā molekulārajā sietā notiek gaisa attīrīšana no piemaisījumiem – ūdens tvaika, oglekļa dioksīda u.c.
4. Gaisa dzesēšana – tā kā gaisā asošās gāzes sašķidrinās tikai ļoti zemā temperatūrā, attīrīto gaisu galvenajā siltummainī atdzesē līdz apmēram -175°C. Dzesēšanu panāk ar iekšējo siltuma apmaiņu, kurā procesa laikā radītās aukstās gāzes plūsmas atdzesē saspiesto gaisu. Pēc tam, strauji samazinot spiedienu, saspiestais gaiss turpina atdzist, tādējādi daļēji sašķidrinās. Tad gaiss ir gatavs rektifikācijas kolonnai, kurā notiek faktiskā sadalīšana.
5. Gaisa sadalīšana – gaisa sadalīšanu sastāvdaļās- tīrā skābeklī un tīrā slāpeklī veic divās kolonnās – vidēja spiediena un zema spiediena kolonnās. Sadalīšanas procesā tiek izmantotas sastāvdaļu viršanas temperatūras starpības. Skābekļa sašķidrināšanās temperatūra ir -183°C, bet slāpekļa -196°C. Nepārtraukta iztvaikošana un kondensācija, ko izraisa intensīva vielu siltuma apmaiņa starp augšupejošo tvaiku un lejupejošo šķidrumu, rada zemā spiediena kolonnas augšdaļā tīru slāpekli, bet apakšā – tīru skābekli. Argons tiek atdalīts papildu kolonnā, un šis process ietver dažus papildu soļus.
6. Uzkrāšana un uzglabāšana – gāzveida skābekli un slāpekli pa cauruļvadiem piegādā patērētājiem, piemēram metalurģijai. Šķidrā veidā skābekli, slāpekli un argonu uzkrāj uzglašanas tvertnēs un ar autocisternām piegādā klientiem.