Основными компонентами воздуха являются азот (78%) и кислород (21%), поэтому можно сказать, что воздух является неисчерпаемым источником для получения азота и кислорода.Кислородный завод PSA.Азот в основном используется для синтетического аммиака, защитной атмосферы для термообработки металлов, инертного защитного газа в химическом производстве (продувка пусковых и остановочных трубопроводов, герметизация азотом легкоокисляемых веществ), хранения зерна, консервации фруктов, электронной промышленности и т.д. в основном используется в качестве окислителя в металлургии, вспомогательном газе, медицинской обработке, очистке сточных вод, азотном заводе с адсорбцией при переменном давлении и химической промышленности.Как дешево разделить воздух для получения кислорода и азота — это давно изучаемая и решаемая химиками проблема.
Чистый азот не может быть извлечен непосредственно из природы, поэтому первым выбором является разделение воздуха.Методы разделения воздуха включают низкотемпературный метод, метод адсорбции при переменном давлении и метод мембранного разделения.С быстрым развитием промышленности азот широко используется в химической промышленности, электронике, металлургии, пищевой промышленности, машиностроении и других областях.Потребность Китая в азоте ежегодно растет более чем на 8%.Химия азота не ясна.Он очень инертен в обычных условиях и не легко вступает в реакцию с другими веществами.Поэтому азот широко используется в качестве ремонтного газа и уплотняющего газа в металлургии, электронной, химической промышленности и других отраслях промышленности.Вообще говоря, чистота обслуживающего газа составляет 99,99%, а некоторым требуется более 99,998% азота высокой чистоты.
Генератор жидкого азота является удобным источником холода, который все шире используется для хранения спермы в пищевой промышленности, на производстве и в животноводстве.При производстве синтетического аммиака в производстве удобрений смесь водорода и азота в сырьевом газе синтетического аммиака промывается и очищается чистым жидким азотом.Содержание инертного газа может быть очень низким, а содержание окиси углерода и кислорода не должно превышать 20 частей на миллион.
Мембранное разделение воздуха основано на принципе проницаемости, то есть скорости диффузии кислорода и азота в непористой полимерной мембране различны.При адсорбции кислорода и азота на поверхности полимерной мембраны из-за градиента концентрации по обе стороны мембраны газ диффундирует и проходит через полимерную мембрану, а затем десорбируется на другой стороне мембраны.Поскольку объем молекулы кислорода меньше, чем у молекулы азота, скорость диффузии кислорода в полимерной мембране больше, чем у молекулы азота.Таким образом, когда воздух поступает с одной стороны мембраны, с другой стороны может быть получен воздух, обогащенный кислородом, а с той же стороны может быть получен азот.
Обогащенный азотом и кислородом воздух можно непрерывно получать путем разделения воздуха мембранным методом.В настоящее время коэффициент селективности полимерной мембраны для разделения кислорода и азота составляет всего около 3,5, а коэффициент проницаемости также очень мал.Концентрация азота в выделенном продукте составляет 95~99%, а концентрация кислорода всего 30~40%.Мембранное разделение воздуха обычно проводят при комнатной температуре, 0,1 ~ 0,5 × 106 Па.
Время публикации: 18 января 2022 г.