Cómo producir oxígeno
El método de producción de oxígeno es el siguiente:
Los principales componentes de la congelación del aire y del aire de separación son el oxígeno y el nitrógeno. El método de producir oxígeno a partir del aire utilizando los diferentes puntos de ebullición del oxígeno y el nitrógeno se llama separación del aire. Primero, el aire se preenfría y se purifica (las impurezas como pequeñas cantidades de agua, dióxido de carbono, acetileno, hidrocarburos y otros gases, así como el polvo, se eliminan del aire) y luego se comprime y enfría para convertirlo en aire líquido.
Luego, utilizando la diferencia en los puntos de ebullición del oxígeno y el nitrógeno, el aire líquido se evapora y condensa varias veces en la torre de destilación para separar el oxígeno y el nitrógeno, obteniendo oxígeno puro (pureza 99,6%) y nitrógeno puro ( pureza 99,9%). Si se añade algún equipo, también se pueden extraer gases inertes raros como argón, neón, helio, criptón y xenón. También es posible extraer cantidades muy pequeñas de aire.
El oxígeno producido por el dispositivo de separación de aire se comprime mediante un compresor y el oxígeno comprimido final se almacena en cilindros de alta presión o se transporta directamente a fábricas y talleres a través de tuberías. Producir oxígeno mediante este método requiere grandes conjuntos de equipos y estrictas técnicas operativas de seguridad, pero la producción es alta y puede producir miles de metros cúbicos de oxígeno por hora.
Y la materia prima que se consume es únicamente aire, que no necesita ser adquirido, transportado ni almacenado en un almacén. Como resultado, este método de producción de oxígeno se ha utilizado ampliamente desde que se inventó el primer generador criogénico de oxígeno para separación de aire en 1903.
El método de producción de oxígeno con tamiz molecular (método de adsorción) aprovecha el hecho de que las moléculas de nitrógeno son más grandes que las de oxígeno y utiliza un tamiz molecular especial para separar el oxígeno del aire. Primero, el compresor fuerza al aire seco a pasar a través del tamiz molecular y entrar al adsorbedor de vacío, de modo que las moléculas de nitrógeno en el aire son absorbidas por el tamiz molecular y el oxígeno ingresa al adsorbedor.
Cuando el oxígeno en el adsorbedor alcanza una determinada cantidad (la presión alcanza un determinado nivel), se puede abrir la válvula de salida de oxígeno para liberar el oxígeno. Después de un período de tiempo, el nitrógeno adsorbido por el tamiz molecular aumenta gradualmente, la capacidad de adsorción disminuye y la pureza del oxígeno producido disminuye.
El nitrógeno adsorbido en el tamiz molecular debe extraerse con una bomba de vacío y luego se repite el proceso anterior. Este método de producir oxígeno también se llama adsorción. Se han desarrollado con éxito pequeños concentradores de oxígeno que utilizan el método de adsorción y se utilizan ampliamente en concentradores de oxígeno domésticos.