空氣主要由78.03%的氮?dú)夂?0.93%的氧氣及其他氣體組成。空氣分離是首先將空氣冷卻到一定的低溫并將其液化為液態(tài)空氣。重復(fù)使用氧和氮沸點(diǎn)不同的兩種液體(在大氣壓下,氧的沸點(diǎn)為-183.98°C,而氮的沸點(diǎn)為-195.8°C),并在配有篩板的空氣分餾塔內(nèi)進(jìn)行分離??諝夥蛛x塔也稱為精餾塔??諝饩s塔通??煞譃閱渭壘s塔和雙級精餾塔,而單級精餾塔只能生產(chǎn)一種純產(chǎn)物。常用的空氣分離裝置使用兩級精餾塔來生產(chǎn)高純度的氮?dú)夂脱鯕狻?/p>
所謂的精餾是同時(shí)多次使用部分蒸發(fā)和部分冷凝的過程。經(jīng)過壓縮和冷卻的液態(tài)空氣進(jìn)入精餾塔后,塔中的氣化空氣從下到上穿過每個(gè)塔板,并與塔板上的液體接觸,因此氣體中的氧氣逐漸冷凝成液體。液體蒸發(fā)成氣體。每次通過塔板時(shí),氣體中的氮濃度都會(huì)增加一次。這樣,它會(huì)穿過多個(gè)塔板(只要有足夠的塔板數(shù)量),它將位于塔架的上部。獲得純度為99.99%或更高的高純度氮?dú)?,并在塔的底部獲得具有更高氧氣純度(30-38%)的液體,這被稱為富氧空氣。富氧空氣通過精餾塔,在上塔的底部,可獲得純度為99.2-99.8%的氧氣。