Lucht splitsen/scheiden

[Rudolf Maljaars]

Hallo,
Ik ben op school bezig met een project. Ik kan er bij de volgende vraag niet uitkomen:
Kan je lucht (N2, O2, CO2, H2O, CH4, edelgassen) splitsen?
Zo ja, wat gaat dat ongeveer kosten?

[NW_]

Dat kan zeker. Dergelijk proces wordt op industriële schaal toegepast voor de productie van bvb pure stikstof. In feite is het proces gebaseerd op een eenvoudige destillatie. Dit betekent echter wel dat de lucht eerst vloeibaar dient gemaakt te worden. Aangezien dit bij zeer lage temperaturen pas het geval is zal dit vanzelfsprekend nogal wat energie vergen. Een kostprijs van deze toepassing op industriële schaal kan ik er wel niet onmiddelijk opplakken.

[klazon]

Als medewerker van een energiebedrijf kwam ik vroeger wel eens bij de vestigingen van Air Liquide en Air Products in Terneuzen. Dat zijn fabrieken die lucht scheiden in de verschillende componenten. Dat doen ze door lucht in hoge kolommen af te koelen tot alle componenten vloeibaar zijn. Door verschil in soortelijk gewicht gaan de verschillende stoffen op elkaar drijven en worden op de juiste hoogte afgetapt uit de kolom. Die kolommen zijn ongeveer 40 meter hoog.
Die fabrieken hebben een elektrische aansluiting in de grootteorde van 10 megawatt.

[Marko]

Scheiden van lucht is zoals NW hierboven schrijft een destillatie. Er is geen sprake van vloeistoffen die ontmengen, waarbij de een op de ander gaat liggen. N₂ en O₂ zijn ook in de vloeibare toestand mengbaar. Scheiding vindt plaats op basis van verschil in kookpunt.

[klazon]

Kan zijn, maar dat is wat mij daar werd verteld.

[Marko]

Tja, daar kan ik ook niks aan doen.  :-k

[Benm]

Het lijkt me inderdaad een kwestie van destillatie om O2 van N2 te scheiden onder cryogene omstandigheden. 
 
Er bestaan wel andere oplossingen om bijvoorbeeld zuurstof aan lucht te onttrekken zonder cryogeen te gaan, maar die werken middels absorptie van stikstof aan molecular sieves en dergelijke. Zulke dingen vind je wel terug in de medische sector waarbij iemand een hogere zuurstofconcentratie dan standaard nodig heeft, maar er geen flessen zuurstof nodig zijn. 
 
Voor bulkproductie van vloeibare zuurstof en stikstof is het destillatie, wat allemaal bij zeer lange temperatuur gedaan wordt. Dat de stroomrekening daarbij flink oploopt verbaast me overigens niet.