Процесс получения кислорода из жидкого воздуха в промышленных масштабах происходит путём криогенной ректификации. 4 Жидкий воздух разделяют на компоненты в ректификационных колоннах. 4
Процесс включает несколько этапов: 2
- Воздух сжимают мощными компрессорами, при этом он сильно нагревается. 2
- Сжатый воздух охлаждают в больших баллонах-ёмкостях. 2
- Затем его подвергают быстрому расширению через узкие каналы, снабжённые турбинками для дополнительного отбора энергии у молекул газа (турбодетандеры). 2 При расширении любого газа всегда происходит его охлаждение. 2 Если газ был сжат очень сильно, то его расширение может привести к такому сильному охлаждению, что часть воздуха сжижается. 2
- Жидкий воздух собирают в специальные сосуды, называемые сосудами Дьюара. 2
- Жидкий воздух постепенно нагревают. 3 Жидкий кислород кипит при более высокой температуре (-183 °С), чем жидкий азот (-196 °С). 2 Поэтому при «нагревании» жидкого воздуха, когда температура этой очень холодной жидкости медленно повышается от -200 °С до -180 °С, прежде всего при -196 °С перегоняется азот (который опять сжижают) и только следом перегоняется кислород. 2
Если такую перегонку жидких азота и кислорода произвести неоднократно, то можно получить весьма чистый кислород. 2 Обычно его хранят в сжатом виде в стальных баллонах, окрашенных в голубой цвет. 2