فصل الغازات المتنوعة عن بعضها في مزيج
يمكن فصل الغازات المختلفة عن بعضها البعض في خليط من خلال مجموعة متنوعة من التقنيات اعتمادًا على الخصائص المحددة للغازات المعنية. فيما يلي بعض الطرق الشائعة المستخدمة لفصل الغازات:
- التقطير: التقطير هو تقنية مستخدمة على نطاق واسع لفصل الغازات على أساس نقاط غليانها. يسخن الخليط ، ويتبخر الغاز مع أدنى نقطة غليان أولاً. ثم يتم تبريد البخار وتكثيفه للحصول على الغازات المنفصلة.
- الامتزاز: الامتزاز ينطوي على ربط جزيئات الغاز بسطح صلب. الغازات المختلفة لها صلات متفاوتة للمواد الممتزة المختلفة. من خلال تمرير خليط الغاز عبر طبقة من مادة ماصة مناسبة ، يمكن لجزيئات الغاز المرغوبة أن تلتصق بشكل انتقائي بالسطح ، بينما تمر الجزيئات الأخرى.
- فصل الغشاء: يستخدم الفصل الغشائي نفاذية انتقائية للأغشية لفصل الغازات. تحتوي الأغشية على مسام أو قنوات صغيرة تسمح بمرور غازات معينة بينما تسد الآخرين بناءً على حجمها أو خصائصها الكيميائية. تستخدم هذه الطريقة غالبًا لفصل الغازات ذات الأحجام الجزيئية المختلفة.
- الفصل المبرد: الفصل المبرد يستفيد من نقاط غليان الغازات المختلفة. يتم تبريد خليط الغاز إلى درجات حرارة منخفضة للغاية حيث يتم تسييل أو تجمد مكون واحد أو أكثر ، مما يسمح بفصلها. تستخدم هذه الطريقة بشكل شائع لفصل الغازات مثل الأكسجين والنيتروجين والأرجون.
- الامتزاز المتأرجح بالضغط (PSA): PSA هي تقنية تستخدم الاختلافات في قدرات امتصاص الغاز عند ضغوط مختلفة. يتم تمرير خليط الغاز من خلال طبقة ماصة تحت ضغط مرتفع ، ثم يتم تقليل الضغط. يؤدي هذا إلى امتصاص بعض الغازات بشكل انتقائي بينما يتم إطلاق غازات أخرى ، مما يتيح فصلها.
- التقطير التجزيئي: التقطير التجزيئي مشابه للتقطير العادي ولكنه يستخدم عند فصل خليط من الغازات بنقاط غليان متشابهة. تتضمن العملية خطوات تقطير متعددة مع تدرجات حرارة مختلفة لتحقيق الفصل بناءً على اختلافات طفيفة في نقاط الغليان.
كل من هذه الطرق لها مزاياها وهي مناسبة لسيناريوهات محددة لفصل الغازات. يعتمد اختيار التقنية على عوامل مثل خصائص الغازات وتركيزاتها ومستويات النقاء المطلوبة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام مجموعة من هذه الطرق في سلسلة لتحقيق عمليات فصل أكثر دقة.
