1. 분수 증류 :
* 원리 : 이것은 가장 일반적인 산업 방법입니다. 그것은 질소 (77K)와 산소 (90K) 사이의 끓는점의 차이에 의존합니다.
* 과정 : 혼합물은 매우 저온 (-196 ° C 미만)으로 냉각됩니다. 온도가 떨어지면 질소 액화가 먼저 있습니다. 액체 질소가 수집되어 기체상에서 산소를 남겨 둡니다. 이 과정은 두 가스의 순도를 높이기 위해 반복 될 수 있습니다.
2. 막 분리 :
* 원리 : 이 방법은 질소가 산소보다 더 쉽게 통과 할 수있는 반 투과성 막을 사용합니다.
* 과정 : 가스 혼합물은 막을 통과하고 질소가 더 빨리 확산되어 한쪽에 질소가 풍부하고 다른쪽에 산소가 풍부한 스트림을 생성합니다.
3. 극저온 흡착 :
* 원리 : 이 방법은 저온에서 가스를 흡수하는 특정 재료 (예고기와 같은)의 능력을 활용합니다.
* 과정 : 가스 혼합물을 저온으로 냉각시키고 흡착제 층을 통과시킨다. 흡착제는 선택적으로 산소에 결합하여 질소가 통과합니다. 흡착 된 산소는 나중에 흡착제를 가열하여 방출 될 수 있습니다.
4. 압력 스윙 흡착 (PSA) :
* 원리 : 극저온 흡착과 유사하지만 가스를 분리하기 위해 압력 변화를 사용합니다.
* 과정 : 혼합물은 고압으로 흡착제 층을 통과하여 산소를 흡착시킨다. 그런 다음 압력이 낮아서 흡착 된 산소를 방출합니다. 이 방법은 소규모 분리에 사용될 수 있습니다.
5. 화학적 흡수 :
* 원리 : 이 방법은 가스 중 하나와 우선적으로 반응하는 화학 물질을 사용합니다.
* 과정 : 가스 혼합물은 아민 용액과 같은 산소와 반응하는 화학 물질의 용액을 통과시킨다. 산소는 혼합물에서 제거되어 질소를 남겨 둡니다.
최고의 방법 선택
가장 좋은 분리 방법은 다음과 같은 요소에 따라 다릅니다.
* 생산 규모 : 분수 증류는 대규모 생산에 이상적입니다.
* 순도 요구 사항 : 어떤 방법은 다른 방법보다 순도가 높아집니다.
* 비용 : 다른 방법은 이와 관련된 다양한 비용이 있습니다.
* 에너지 소비 : 일부 방법은 다른 방법보다 에너지 집약적입니다.
예를 들어, 분수 증류는 질소와 산소의 대규모 생산을위한 가장 일반적인 산업 방법이며, PSA는 종종 소규모 응용에 사용됩니다.
