Principalele componente ale aerului sunt azotul (78%) și oxigenul (21%), așa că se poate spune că aerul este o sursă inepuizabilă pentru prepararea azotului și oxigenului.Uzina de oxigen PSA.Azotul este utilizat în principal pentru amoniacul sintetic, atmosferă protectoare pentru tratarea termică a metalelor, gazul protector inert în producția chimică (pornirea și oprirea conductelor de purjare, etanșarea cu azot a substanțelor ușor oxidabile), depozitarea cerealelor, conservarea fructelor, industria electronică etc. Oxigenul este utilizat în principal ca oxidant în metalurgie, gaz auxiliar, tratament medical, tratare a apelor uzate, instalație de azot de adsorbție cu variație de presiune și industria chimică.Cum se separă aerul ieftin pentru a produce oxigen și azot este o problemă pe termen lung studiată și rezolvată de chimiști.
Azotul pur nu poate fi extras direct din natură, așa că separarea aerului este prima alegere.Metodele de separare a aerului includ metoda de temperatură scăzută, metoda de adsorbție prin variație de presiune și metoda de separare prin membrană.Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei, azotul a fost utilizat pe scară largă în industria chimică, electronică, metalurgie, alimentație, mașini și alte domenii.Cererea Chinei de azot crește cu o rată anuală de peste 8%.Chimia azotului nu este vie.Este foarte inert în condiții obișnuite și nu este ușor să reacționeze cu alte substanțe.Prin urmare, azotul este utilizat pe scară largă ca gaz de întreținere și gaz de etanșare în metalurgie, electronică, industria chimică și alte industrii.În general, puritatea gazului de întreținere este de 99,99%, iar unele necesită mai mult de 99,998% azot de înaltă puritate.
Generatorul de azot lichid este o sursă rece convenabilă, care este din ce în ce mai utilizată în depozitarea materialului seminal în industria alimentară, muncă și creșterea animalelor.În producția de amoniac sintetic în industria îngrășămintelor, amestecul de azot hidrogen din gazul de alimentare cu amoniac sintetic este spălat și rafinat cu azot lichid pur.Conținutul de gaz inert poate fi foarte scăzut, iar conținutul de monoxid de carbon și oxigen nu trebuie să depășească 20 ppm.
Separarea aerului prin membrană adoptă principiul de permeație, adică ratele de difuzie a oxigenului și azotului în membrana polimerică neporoasă sunt diferite.Când oxigenul și azotul sunt adsorbite pe suprafața membranei polimerice, datorită gradientului de concentrație de pe ambele părți ale membranei, gazul difuzează și trece prin membrana polimerică, apoi se desorbește pe cealaltă parte a membranei.Deoarece volumul moleculei de oxigen este mai mic decât cel al moleculei de azot, viteza de difuzie a oxigenului în membrana polimerului este mai mare decât cea a moleculei de azot.În acest fel, atunci când aerul intră pe o parte a membranei, pe cealaltă parte se poate obține aer îmbogățit cu oxigen și pe aceeași parte poate fi obținut azot.
Aerul îmbogățit cu azot și oxigen poate fi obținut continuu prin separarea aerului cu metoda membranei.În prezent, coeficientul de selectivitate al membranei polimerice pentru separarea oxigenului și azotului este de numai aproximativ 3,5, iar coeficientul de permeabilitate este, de asemenea, foarte mic.Concentrația de azot a produsului separat este de 95 ~ 99%, iar concentrația de oxigen este de numai 30 ~ 40%.Separarea aerului prin membrană se realizează în general la temperatura camerei, 0,1 ~ 0,5 × 106pa.
Ora postării: 18-ian-2022