Τα κύρια συστατικά του αέρα είναι το άζωτο (78%) και το οξυγόνο (21%), επομένως μπορούμε να πούμε ότι ο αέρας είναι μια ανεξάντλητη πηγή για την παρασκευή αζώτου και οξυγόνου.Φυτό οξυγόνου PSA.Το άζωτο χρησιμοποιείται κυρίως για συνθετική αμμωνία, προστατευτική ατμόσφαιρα θερμικής επεξεργασίας μετάλλων, αδρανές προστατευτικό αέριο στη χημική παραγωγή (εκκένωση αγωγών εκκίνησης και διακοπής λειτουργίας, σφράγιση αζώτου ουσιών που οξειδώνονται εύκολα), αποθήκευση σιτηρών, συντήρηση φρούτων, ηλεκτρονική βιομηχανία κ.λπ. Το οξυγόνο είναι χρησιμοποιείται κυρίως ως οξειδωτικό στη μεταλλουργία, το βοηθητικό αέριο, την ιατρική επεξεργασία, την επεξεργασία λυμάτων, τις εγκαταστάσεις αζώτου προσρόφησης ταλάντευσης πίεσης και τη χημική βιομηχανία.Πώς να διαχωρίσετε φθηνά τον αέρα για την παραγωγή οξυγόνου και αζώτου είναι ένα μακροπρόθεσμο πρόβλημα που μελετήθηκε και λύθηκε από χημικούς.
Το καθαρό άζωτο δεν μπορεί να εξαχθεί απευθείας από τη φύση, επομένως ο διαχωρισμός αέρα είναι η πρώτη επιλογή.Οι μέθοδοι διαχωρισμού αέρα περιλαμβάνουν μέθοδο χαμηλής θερμοκρασίας, μέθοδο προσρόφησης αιώρησης πίεσης και μέθοδο διαχωρισμού μεμβράνης.Με την ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας, το άζωτο έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη χημική βιομηχανία, την ηλεκτρονική, τη μεταλλουργία, τα τρόφιμα, τα μηχανήματα και άλλους τομείς.Η ζήτηση αζώτου της Κίνας αυξάνεται με ετήσιο ρυθμό άνω του 8%.Η χημεία του αζώτου δεν είναι ζωντανή.Είναι πολύ αδρανές υπό συνήθεις συνθήκες και δεν είναι εύκολο να αντιδράσει με άλλες ουσίες.Ως εκ τούτου, το άζωτο χρησιμοποιείται ευρέως ως αέριο συντήρησης και στεγανοποιητικό αέριο στη μεταλλουργία, την ηλεκτρονική, τη χημική βιομηχανία και άλλες βιομηχανίες.Σε γενικές γραμμές, η καθαρότητα του αερίου συντήρησης είναι 99,99%, και ορισμένα απαιτούν περισσότερο από 99,998% άζωτο υψηλής καθαρότητας.
Η γεννήτρια υγρού αζώτου είναι μια βολική πηγή ψύξης, η οποία χρησιμοποιείται όλο και πιο ευρέως στην αποθήκευση σπέρματος στη βιομηχανία τροφίμων, την εργασία και την κτηνοτροφία.Κατά την παραγωγή συνθετικής αμμωνίας στη βιομηχανία λιπασμάτων, το μείγμα υδρογόνου αζώτου στο αέριο τροφοδοσίας συνθετικής αμμωνίας πλένεται και εξευγενίζεται με καθαρό υγρό άζωτο.Η περιεκτικότητα σε αδρανές αέριο μπορεί να είναι πολύ χαμηλή και η περιεκτικότητα σε μονοξείδιο του άνθρακα και οξυγόνο δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 20 ppm.
Ο διαχωρισμός του αέρα από τη μεμβράνη υιοθετεί την αρχή της διείσδυσης, δηλαδή οι ρυθμοί διάχυσης οξυγόνου και αζώτου στη μεμβράνη μη πορώδους πολυμερούς είναι διαφορετικοί.Όταν το οξυγόνο και το άζωτο απορροφώνται στην επιφάνεια της μεμβράνης του πολυμερούς, λόγω της βαθμίδας συγκέντρωσης και στις δύο πλευρές της μεμβράνης, το αέριο διαχέεται και διέρχεται από τη μεμβράνη του πολυμερούς και στη συνέχεια εκροφάται στην άλλη πλευρά της μεμβράνης.Επειδή ο όγκος του μορίου οξυγόνου είναι μικρότερος από αυτόν του μορίου αζώτου, ο ρυθμός διάχυσης του οξυγόνου στη μεμβράνη του πολυμερούς είναι μεγαλύτερος από αυτόν του μορίου αζώτου.Με αυτόν τον τρόπο, όταν ο αέρας εισέρχεται στη μία πλευρά της μεμβράνης, μπορεί να ληφθεί αέρας εμπλουτισμένος με οξυγόνο από την άλλη πλευρά και άζωτο από την ίδια πλευρά.
Αέρας εμπλουτισμένος με άζωτο και οξυγόνο μπορεί να ληφθεί συνεχώς με διαχωρισμό του αέρα με τη μέθοδο μεμβράνης.Προς το παρόν, ο συντελεστής επιλεκτικότητας της μεμβράνης πολυμερούς για διαχωρισμό οξυγόνου και αζώτου είναι μόνο περίπου 3,5 και ο συντελεστής διαπερατότητας είναι επίσης πολύ μικρός.Η συγκέντρωση αζώτου του διαχωρισμένου προϊόντος είναι 95 ~ 99%, και η συγκέντρωση οξυγόνου είναι μόνο 30 ~ 40%.Ο διαχωρισμός του αέρα με μεμβράνη γενικά πραγματοποιείται σε θερμοκρασία δωματίου, 0,1 ~ 0,5 × 106pa.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-18-2022