1. 공기 수집 : 공기는 큰 압축기로 끌어 당겨 고압으로 압축됩니다. 이것은 먼지와 수분과 같은 불순물을 제거합니다.
냉각 및 액화 : 그런 다음 압축 공기를 매우 저온 (-196 ° C 또는 -321 ° F)으로 냉각시킵니다. 이것은 복잡한 열교환 기 및 팽창 터빈 시스템을 사용하여 달성됩니다. 이 온도에서 공기 액화.
3. 분수 증류 : 그런 다음 액체 공기는 증류탑이라는 키가 크고 원통형 기둥을 통과합니다. 타워는 각각 특정 온도를 가진 여러 섹션으로 나뉩니다. 액체 공기가 탑을 올라 가면서 점차 따뜻해집니다.
- 타워 바닥에서 가장 낮은 비등점 구성 요소 인 질소 (-196 ° C)가 먼저 끓여 상단에서 수집됩니다.
- 공기가 계속 커지면 비등점이 약간 높은 산소 (-183 ° C)가 다음에 끓여서 하단 섹션에서 수집됩니다.
- 아르곤과 네온과 같은 다른 가스도 타워의 다른 수준으로 수집됩니다.
4. 저장 및 분포 : 정제 된 산소 가스는 대형 탱크에 저장되거나 다양한 산업 및 의료 응용 분야를 위해 파이프 라인 또는 유조선 트럭으로 운송됩니다.
산업 산소 생산에 대한 주요 포인트 :
* 고순도 : 분수 증류는 매우 높은 순도, 일반적으로 99.5% 이상의 산소를 생성합니다.
* 스케일 : 산업 공장은 하루에 톤으로 측정 된 대량의 산소를 생산할 수 있습니다.
* 에너지 집약적 : 액화 및 증류 공정은 주로 냉각 및 압축을 위해 상당한 에너지 입력이 필요합니다.
* 환경 영향 : 산소 생산과 관련된 에너지 소비는 온실 가스 배출에 기여할 수 있지만 기술과 재생 에너지 원의 발전이 이러한 영향을 줄이고 있습니다.
대체 방법 :
분수 증류는 산업 산소 생산을위한 지배적 인 방법이지만, 다른 방법은 다음과 같은 것입니다.
* 물의 전기 분해 : 물을 통해 전류를 통과하면 수소와 산소로 분할됩니다. 이 방법은 태양과 풍력 발전과 같은 재생 가능한 에너지 원이 더 많이 이용 가능 해짐에 따라 점점 인기를 얻고 있습니다.
* 압력 스윙 흡착 (PSA) : 이 방법은 흡착제 재료를 사용하여 공기에서 질소를 선택적으로 제거하여 농축 산소 스트림을 남깁니다. PSA는 일반적으로 소규모 산소 생산에 사용됩니다.
산소 산업 사용 :
산소는 다음을 포함하여 많은 산업 공정에서 중요한 구성 요소입니다.
* 철강 생산 : 산소는 철광석의 불순물을 산화시키는 데 사용되어 고품질 강철의 생산으로 이어집니다.
* 화학 제조 : 산소는 다양한 화학 반응에서 산화제로 사용됩니다.
* 금속 제조 : 산소는 용접, 절단 및 기타 금속 가공 공정에 사용됩니다.
* 건강 관리 : 산소는 호흡기 지원과 같은 의학적 치료에 중요합니다.
* 폐수 처리 : 산소는 폐수에서 유기물을 분해하는 유익한 박테리아의 성장을 촉진하는 데 사용됩니다.
