1. Compresión de aire: El aire se comprime a alta presión, normalmente varios cientos de atmósferas (atm). Esto aumenta la densidad del aire y facilita su licuación.
2. Enfriamiento y Condensación: A continuación, el aire comprimido se enfría significativamente, normalmente a temperaturas inferiores a -180 grados Celsius (-292 grados Fahrenheit). A estas bajas temperaturas, los componentes del aire comienzan a condensarse en líquidos.
3. Separación de Componentes: Luego, el aire condensado se introduce en una columna de destilación, que es un recipiente vertical dividido en múltiples etapas. Cada etapa se mantiene a una temperatura y presión ligeramente diferentes. A medida que el aire condensado asciende por la columna, sus componentes comienzan a separarse en función de sus puntos de ebullición.
- Recolección de nitrógeno: El gas nitrógeno tiene un punto de ebullición más bajo en comparación con el oxígeno y otros componentes del aire. Por tanto, permanece en fase gaseosa y se recoge en la parte superior de la columna de destilación.
- Oxígeno y Otros Componentes: El oxígeno y otros gases con puntos de ebullición más altos se condensan en las etapas inferiores de la columna y se recogen por separado.
4. Purificación: El gas nitrógeno recogido aún puede contener trazas de impurezas. Se pueden emplear pasos de purificación adicionales, como pasar el gas a través de carbón activado o tamices moleculares, para eliminar estas impurezas y obtener gas nitrógeno de alta pureza.
5. Almacenamiento y Distribución: Luego, el gas nitrógeno purificado se almacena en cilindros o tanques de alta presión y se distribuye a diversas industrias y aplicaciones que lo requieren.
La destilación fraccionada es el método principal para la producción a gran escala de gas nitrógeno a partir del aire. Sin embargo, también existen técnicas alternativas, como la adsorción por cambio de presión (PSA) y la separación por membrana, que se utilizan para aplicaciones a menor escala o para requisitos específicos.
