Les gaz nobles sont l'argon,néonL'hélium, le krypton et le xénon sont des éléments qui, en raison de leurs points d'ébullition différents, présentent des concentrations très variables dans l'air. Ces composants sont donc collectés dans différentes parties de la colonne de rectification.
KryptonetxénonLe krypton et le xénon possèdent les points d'ébullition les plus élevés (à pression atmosphérique normale, le point d'ébullition du krypton est de -152,9 °C et celui du xénon de -108,1 °C). Après leur introduction dans la tour inférieure, le krypton et le xénon se condensent en air liquide. Cet air liquide pénètre ensuite dans la tour supérieure par une vanne d'étranglement et se sépare successivement en oxygène liquide et gazeux au fond de cette tour. Par conséquent, pour extraire le krypton et le xénon d'une unité de séparation d'air, il est courant d'introduire l'oxygène produit dans la tour de krypton et d'utiliser une rectification afin d'obtenir un gaz brut pauvre en krypton et en xénon.
Le point d'ébullition du néon (-245,9 °C) et de l'hélium (-268,9 °C) est bien inférieur à celui de l'hélium pur. Par conséquent, le néon et l'hélium présents dans l'air de traitement se combinent aux composants de l'azote au point d'ébullition du réseau de gaz à basse température. Après l'entrée de l'air de traitement dans la tour inférieure, le néon et l'hélium remontent avec les composants de l'azote vers le côté azote de l'évaporateur principal de condensation, où l'azote se condense. En revanche, le néon et l'hélium, du fait de leur bas point d'ébullition, ne peuvent se condenser et deviennent des gaz incondensables dans le système de réfrigération principal. Ils peuvent donc être prélevés en haut de ce système.
Le point d'ébullition de l'argon est de -185,7 °C, intermédiaire entre ceux de l'oxygène et de l'azote, et proche de celui de l'oxygène. La majeure partie de l'argon présent dans l'air de la colonne inférieure est introduite dans la colonne supérieure avec de l'air liquide, tandis qu'une faible proportion y est introduite avec de l'azote liquide. Les sections de rectification et de distillation de la colonne supérieure présentent des concentrations élevées en composés argoniques. La partie supérieure de la section de rectification est principalement dédiée à la séparation de l'azote et de l'argon, tandis que la partie inférieure de la section de distillation est principalement dédiée à la séparation de l'oxygène et de l'argon.
Date de publication : 6 janvier 2025