不同的氣體分離技術

目前成熟的氣體分離技術可歸為物理手段和化學手段兩大類，其中物理手段的通用性更強。氣體分離的物理方法從原理上可歸為以下三類：變壓吸附技術、低溫技術和中空纖維膜分離技術。

以空氣中的氧、氮分離為例，（1）變壓吸附技術是通過特定規格的吸附劑將分子直徑不同的氮氣和氧氣分開。在吸附過程中，氧氣被吸附劑吸收而氮氣可以自由通過，通過高轉速球閥將原料空氣等量等時長地分配給兩個相同的吸附罐進行交替工作，從而實現氮氣的生產。

（2）低溫分離技術是利用氣體自身的物理屬性，在低溫環境中氧氣、氮氣的液化溫度不同，從而實現不同氣體組分的分離。這種技術適用于多種液態工業氣體產品的生產，包括氧氣、氮氣、氖氣、二氧化碳等等。

20世紀80年代后期，隨著高分子材料的突破和創新，一系列可對不同氣體分子實現選擇性溶解滲透的材料被應用到空氣分離行業，形成了（3）中空纖維膜分離技術。以制氮氣過程為例，加壓空氣中的氧氣和氮氣在氣體分離膜中的滲透速率的不同，物理活性更為活躍的氧氣透過膜材料溢出，而氮氣可在膜內側富集。這種技術實現了氣體組分的常溫、連續分離，且設備體積小、靜止運轉，移動性和可靠性都較其他技術更高。