ВО́ЗДУХА РАЗДЕЛЕ́НИЕ

ВО́ЗДУХА РАЗДЕЛЕ́НИЕ, тех­но­ло­гич. про­цесс вы­де­ле­ния из возд. сме­си ки­сло­ро­да, азо­та, бла­го­род­ных га­зов (кро­ме ге­лия и ра­до­на). Раз­де­ле­нию обыч­но пред­ше­ст­ву­ют осуш­ка и очи­ст­ка воз­ду­ха от при­ме­сей уг­ле­во­до­ро­дов, ди­ок­си­да уг­ле­ро­да, ок­си­дов азо­та, се­ры и пр.

Наи­бо­лее ши­ро­ко в пром-сти при­ме­ня­ет­ся дис­тил­ля­ци­он­ный, или крио­ген­ный, ме­тод, в ко­то­ром раз­де­ле­ние пред­ва­ри­тель­но сжи­жен­но­го воз­ду­ха на ком­по­нен­ты в рек­ти­фи­ка­ци­он­ных ко­лон­нах ос­но­ва­но на раз­ни­це темп-р ки­пе­ния со­став­ляю­щих его га­зов. Глу­бо­кое ох­ла­ж­де­ние возд. сме­си осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в де­тан­де­рах бла­го­да­ря эф­фек­ту ох­ла­ж­де­ния сжа­то­го воз­ду­ха, со­вер­шаю­ще­го внеш­нюю ра­бо­ту при рас­ши­ре­нии. В тур­бо­де­тан­де­рах, пред­ло­жен­ных в кон. 1930-х гг. П. Л. Ка­пи­цей, тре­буе­мое ох­ла­ж­де­ние дос­ти­га­ет­ся пу­тём сжа­тия воз­ду­ха до дав­ле­ния ме­нее 0,5 МПа и по­сле­дую­ще­го рас­ши­ре­ния. Про­из­во­ди­тель­ность совр. дис­тил­ля­ци­он­ных воз­ду­хо­раз­де­ли­тель­ных ус­та­но­вок – неск. ты­сяч м³ га­зо­об­раз­ных про­дук­тов за 1 ч. Дис­тил­ля­ци­он­ный ме­тод наи­бо­лее эко­но­ми­чен при ис­поль­зо­ва­нии воз­ду­хо­раз­де­лит. ус­та­но­вок боль­шой про­из­во­ди­тель­но­сти.

В воз­ду­хо­раз­де­лит. ус­та­нов­ках ма­лой и сред­ней мощ­но­сти при­ме­ня­ют­ся мем­бран­ный и ад­сорб­ци­он­ный ме­то­ды, не тре­бую­щие низ­ко­тем­пе­ра­тур­но­го ох­ла­ж­де­ния возд. сме­си. Мем­бран­ный ме­тод ос­но­ван на раз­ни­це в ско­ро­стях транс­пор­та ком­по­нен­тов воз­ду­ха че­рез се­лек­тив­ные син­те­тич. мем­бра­ны. Дви­жу­щая си­ла про­цес­са – раз­ность хи­мич. по­тенциа­лов ком­по­нен­тов воз­ду­ха по обе сто­ро­ны мем­бра­ны. Сте­пень раз­де­ле­ния оп­ре­де­ля­ет­ся со­от­но­ше­ни­ем ско­ро­стей аб­сорб­ции (рас­тво­ре­ния) ком­по­нен­тов в мем­бра­не и транс­пор­та ком­по­нен­тов в объ­ё­ме мем­бра­ны. Про­из­во­ди­тель­ность мем­бран­но­го про­цес­са за­ви­сит от ве­ли­чи­ны по­верх­но­сти мем­бран. Наи­бо­лее пер­спек­тив­ны на­но­раз­мер­ные мем­бра­ны ре­гу­ляр­ной струк­ту­ры из по­лых во­ло­кон (по­ло­во­ло­кон­ные мем­бра­ны).

Ад­сорб­ци­он­ный ме­тод В. р. ос­но­ван на се­лек­тив­ной ад­сорб­ции ком­по­нен­тов воз­ду­ха на мо­ле­ку­ляр­ных си­тах (син­те­тич. и при­род­ные це­о­ли­ты или ак­ти­вир. уг­ли). В от­ли­чие от дис­тил­ляц. и мем­бран­но­го ме­то­дов, ад­сорб­ци­он­ное раз­де­ле­ние – пе­рио­дич. про­цесс, осу­ще­ст­в­ляе­мый в т. н. ко­рот­ко­цик­ло­вых ус­та­нов­ках. Осн. ста­дии ра­бо­че­го цик­ла, за­ни­маю­ще­го неск. ми­нут, – ад­сорб­ция, в те­че­ние ко­то­рой про­ис­хо­дит соб­ст­вен­но В. р., и ре­ге­не­ра­ция ад­сор­бен­та. Ад­сорб­цию про­во­дят при по­вы­шен­ном дав­ле­нии (ок. 0,7 МПа), де­сорб­ция осу­ще­ст­в­ля­ет­ся вслед­ст­вие сбро­са дав­ле­ния и уда­ле­ния не­це­ле­во­го ком­по­нен­та в ат­мо­сфе­ру. Ис­поль­зуя два ад­сор­бе­ра, по­оче­рёд­но на­хо­дя­щие­ся в ста­дии ад­сорб­ции и ре­ге­не­ра­ции, по­лу­ча­ют не­пре­рыв­ный по­ток про­дук­тов раз­де­ле­ния.