Luftzerlegungsanlagen: Wie atmosphärische Luft in wertvolle Gase getrennt wird
Produkte der Luftzerlegung
Eine Luftzerlegungsanlage (Air Separation Plant) trennt atmosphärische Luft in ihre Komponenten: Hauptprodukte Stickstoff (N₂) und Sauerstoff (O₂), sowie Argon (Ar) und Edelgase (Neon, Xenon, Krypton). N₂ und O₂ machen den Großteil aus.
Kryogene Destillation – 4-Stufen-Prozess
1. Reinigung & Verdichtung (5–10 bar)
- Entstaubung, Entfernung von Verunreinigungen
- Verdichtung erwärmt Luft → Feuchteentzug
- Wärmetauscher kühlt verdichtete Luft ab
2. Feinreinigung (Molekularsieb-Adsorption)
- Entfernung von CO₂, H₂O, Kohlenwasserstoffen
- Gase lagern sich an Adsorptionsmittel an (Adsorption)
3. Kühlung & Destillation
- Wärmetauscher + kryogene Ströme
- Erreichen der Siedetemperaturen der Gase
4. Rektifikation in Destillationskolonnen
- Joule-Thomson-Effekt (Expansionsventil) verflüssigt Gase
- Mehrere Kolonnen für verschiedene Produkte möglich
- Verflüssigte Gase → Erwärmung auf Umgebungstemperatur → Lagerung/Transport
Transport & Versorgung
- Großmengen: Flüssig per Tankwagen (LKW, Bahn, Schiff)
- Kleinmengen: Gasförmig in Druckflaschen/Bündeln
- Direktversorgung: Pipeline an Großverbraucher (Stahlwerke, Chemie)
Anwendungen
Stahlherstellung (O₂), Inertisierung (N₂), Schweißschutzgase (Ar), Elektronik (hochreine Gase), Medizintechnik (med. O₂), Lebensmittel (Schutzgasverpackung), Raumfahrt.
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