Oksigen cair adalah gas industri yang penting. Bagaimana cara memproduksi oksigen cair?

Oksigen cair (LOX) adalah gas industri penting yang banyak digunakan di bidang medis, kimia, kedirgantaraan, dan bidang lainnya. Pembuatan oksigen cair terutama dilakukan melalui teknologi pemisahan udara, dan proses spesifiknya adalah sebagai berikut:
1. Udara bertekanan
Pertama-tama, udara di atmosfer dihisap ke dalam kompresor untuk dikompresi. Langkah ini dapat meningkatkan tekanan parsial setiap komponen di udara, sebagai persiapan untuk proses pemisahan selanjutnya.
2. Praproses
Udara terkompresi perlu diolah terlebih dahulu untuk menghilangkan kotoran seperti uap air dan karbon dioksida. Kotoran ini akan membeku pada suhu rendah, sehingga memengaruhi efisiensi pemisahan selanjutnya. Biasanya, adsorben seperti molekulLar Saringan digunakan untuk menyelesaikan proses ini.
3. Pendinginan
Selanjutnya, udara yang telah dimurnikan akan didinginkan hingga suhu yang sangat rendah. Langkah ini biasanya dicapai dengan menggunakan penukar panas dan ekspander (atau katup pengatur aliran). Selama proses ekspansi, udara akan melakukan kerja eksternal, menyebabkan suhunya sendiri menurun dan mencapai suhu rendah yang diinginkan.
4. Pemisahan
Ketika udara didinginkan hingga mendekati titik didihnya (sekitar -196 °C), berbagai komponen gas mulai mencair secara bertahap karena perbedaan titik didihnya. Titik didih nitrogen lebih rendah daripada oksigen, sehingga nitrogen mencair lebih dulu daripada oksigen. Dengan berulang kali menguapkan dan mengembunkan udara cair melalui menara distilasi, oksigen dapat dipisahkan secara efektif dari komponen lain (terutama nitrogen). Selama proses ini, oksigen yang lebih berat cenderung tetap berada di bagian bawah, sementara nitrogen yang lebih ringan naik ke atas.
5. Pengumpulan dan penyimpanan
Oksigen cair yang telah dipisahkan kemudian dikumpulkan dan disimpan dalam tangki penyimpanan suhu rendah yang dirancang khusus untuk mempertahankan bentuk cairnya. Tangki penyimpanan ini biasanya memiliki sifat insulasi yang baik untuk mengurangi perpindahan panas dan mencegah penguapan oksigen cair.
6. Inspeksi kualitas
Terakhir, untuk memastikan kualitas produk, oksigen cair yang dihasilkan juga perlu menjalani pengujian kualitas yang ketat, termasuk pengujian kemurnian, kadar air, dan indikator lainnya.
Seluruh proses produksi harus dioperasikan oleh teknisi berpengalaman di pabrik profesional dan peraturan keselamatan yang ketat harus dipatuhi, karena oksigen cair sangat mudah terbakar dan penanganan yang tidak tepat dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan.