了解空气分离设备：它们如何将大气分成有价值的气体
空气分离设备是一种将自然产生的空气或大气空气分离成其组分气体的工业设施。在此过程中收集的气体包括氧气、氮气和氩气，以及一些惰性气体，例如氖气、氙气和氪气。由于氮气和氧气是地球大气中最常见的两种气体，因此这两种元素构成了在此过程中收集的大部分气体。
空气分离设备中采用的过程称为低温蒸馏。通过将大气冷却到极低的温度，可以分离和收集气体成分。一些工厂还可以收获液态氮或氧。
低温蒸馏过程分为四个步骤。第一步，将大气净化并压缩至 5 至 10 巴（4-9 个大气压）的压力范围。清洁过程去除可能干扰冷却过程的灰尘和污染物。压缩过程加热空气以去除微量水分，然后将压缩空气传递到热交换器进行冷却。
当压缩空气冷却后，下一步是净化。该过程涉及使空气通过分子筛，分子筛通过吸附过程过滤空气。在此过程中，气体或分子被吸引到吸附剂表面并在吸附剂材料的顶部形成一层。分子筛旨在去除二氧化碳、水和碳氢化合物气体。
空气净化后，可以安全地进入冷却蒸馏室。冷却室由热交换器和低温流组成。当空气通过该室时，它会达到足够低的温度以实现成分气体的蒸馏。
空气的蒸馏发生在蒸馏塔中。根据要收集的气体，空气可能会通过多个蒸馏塔。该组件使用制冷剂和膨胀机或阀门来产生焦耳-汤姆逊效应，使空气中的气体成分冷却并达到液态。然后收集液化气体并加热至环境温度以供储存或使用。
空气分离设备产生的气体用于许多工业过程。在某些情况下，这些元素的气态形式通过直接管道输送给工业用户。在其他情况下，收获的元素可以以液体或气体形式储存以供以后运输和使用。大量的蒸馏气体通常通过油罐车以液体形式运输。较小的数量可以作为气体在加压钢瓶中运输。
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