1. 공기 압축 : 공기는 고압, 일반적으로 수백 대기 (ATM)로 압축됩니다. 이것은 공기의 밀도를 높이고 액화가 더 쉽습니다.
냉각 및 응축 : 압축 공기는 일반적으로 섭씨 -180도 미만의 온도 (화씨 -292도)로 크게 냉각됩니다. 이러한 저온에서 공기 성분은 액체로 응축되기 시작합니다.
3. 구성 요소 분리 : 응축 된 공기는 증류 컬럼으로 공급되는데, 이는 수직 용기를 여러 단계로 나뉩니다. 각 단계는 약간 다른 온도와 압력으로 유지됩니다. 응축 된 공기가 기둥을 통해 상승함에 따라, 부품은 끓는점에 따라 분리되기 시작합니다.
- 질소 수집 : 질소 가스는 산소 및 기타 공기 성분에 비해 끓는점이 낮습니다. 따라서, 그것은 기체상으로 유지되며 증류 컬럼의 상단에서 수집된다.
- 산소 및 기타 성분 : 끓는점이 높은 산소 및 기타 가스는 기둥의 낮은 단계에서 응축되며 별도로 수집됩니다.
4. 정제 : 수집 된 질소 가스는 여전히 미량의 불순물을 함유 할 수 있습니다. 활성탄 또는 분자 체를 통해 가스를 전달하는 것과 같은 추가 정제 단계는 이러한 불순물을 제거하고 고급 질소 가스를 얻기 위해 사용될 수있다.
5. 저장 및 분포 : 정제 된 질소 가스는 고압 실린더 또는 탱크에 저장하고 필요한 다양한 산업 및 응용 분야에 분배됩니다.
분수 증류는 공기로부터의 질소 가스의 대규모 생산을위한 주요 방법이다. 그러나, 압력 스윙 흡착 (PSA) 및 막 분리와 같은 대체 기술이 있는데, 이는 소규모 적용 또는 특정 요구 사항에 사용됩니다.
