Produkcja tlenu poprzez separację powietrza
Przemysłowe metody wytwarzania tlenu poprzez separację powietrza obejmują przede wszystkim destylację kriogeniczną, adsorpcję zmiennociśnieniową (PSA) i separację membranową.
Metoda destylacji kriogenicznej rozpoczyna się od oczyszczenia powietrza (usunięcia wilgoci, CO2, węglowodorów takich jak acetylen, pyłu itp.). Oczyszczone powietrze jest następnie sprężane, schładzane i skraplane. Następnie, wykorzystując różne temperatury wrzenia składników tlenu, argonu i azotu w powietrzu (przy standardowym ciśnieniu atmosferycznym: O2 wrze w temperaturze 90,17 K, Ar w temperaturze 87,29 K, a N2 w temperaturze 77,35 K), oddzielanie tlenu, azotu i argonu odbywa się w kolumnie destylacyjnej. W drodze destylacji kriogenicznej można otrzymać tlen o czystości 99,5%, azot o czystości przekraczającej 99,99% i argon o czystości przekraczającej 95%.
Metoda adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) wykorzystuje różne właściwości adsorpcji tlenu i azotu na adsorbentach z sitami molekularnymi w celu oddzielenia tych składników w temperaturze otoczenia, pod niskim lub atmosferycznym ciśnieniem.
Metoda elektrolizy wody
W określonych warunkach metoda elektrolizy wody wykorzystuje materiały elektrodowe do elektrolizy roztworu alkalicznego (takiego jak 20–30% roztwór KOH), uzyskując w ten sposób wodór o czystości 99,9% i tlen o czystości w zakresie od 99,3% do 99,8%. Jednostki do elektrolizy wody są zwykle konfigurowane w jednej z trzech form konstrukcyjnych: typu skrzynkowego,-z filtrem atmosferycznym-prasowym lub z filtrem ciśnieniowym-typu prasy. W procesie powstaje 1 m3 H2 i 0,5 m3 O2; jednakże elektroliza wody charakteryzuje się stosunkowo dużym zużyciem energii.
