Õhu põhikomponendid on lämmastik (78%) ja hapnik (21%), mistõttu võib öelda, et õhk on lämmastiku ja hapniku valmistamisel ammendamatu allikas.PSA hapnikutehas.Lämmastikku kasutatakse peamiselt sünteetilise ammoniaagi, metallide kuumtöötlemise kaitseatmosfääri, inertse kaitsegaasi jaoks keemiatootmises (torustiku käivitamisel ja seiskamisel puhastamine, kergesti oksüdeeruvate ainete lämmastiku tihendamine), teravilja ladustamiseks, puuviljade konserveerimiseks, elektroonikatööstuses jne. Hapnik on kasutatakse peamiselt oksüdeerijana metallurgias, abigaasides, meditsiinilises töötlemises, reoveepuhastuses, rõhumuutuse adsorptsiooniga lämmastikutehases ja keemiatööstuses.Kuidas odavalt eraldada õhku hapniku ja lämmastiku tootmiseks, on keemikute uuritud ja lahendatud pikaajaline probleem.
Puhast lämmastikku ei saa otse loodusest ammutada, seega on õhu eraldamine esimene valik.Õhu eraldamise meetodid hõlmavad madala temperatuuri meetodit, rõhumuutuse adsorptsiooni meetodit ja membraani eraldamise meetodit.Tööstuse kiire arenguga on lämmastikku laialdaselt kasutatud keemiatööstuses, elektroonikas, metallurgias, toiduainetes, masinates ja muudes valdkondades.Hiina nõudlus lämmastiku järele kasvab enam kui 8% aastas.Lämmastiku keemia ei ole ere.See on tavatingimustes väga inertne ja ei reageeri kergesti teiste ainetega.Seetõttu kasutatakse lämmastikku laialdaselt hooldusgaasina ja tihendusgaasina metallurgias, elektroonikas, keemiatööstuses ja muudes tööstusharudes.Üldiselt võib öelda, et hooldusgaasi puhtus on 99,99% ja mõned neist nõuavad kõrge puhtusastmega lämmastikku üle 99,998%.
Vedela lämmastiku generaator on mugav külmaallikas, mida kasutatakse üha laiemalt sperma hoidmisel toiduainetööstuses, tööl ja loomakasvatuses.Sünteetilise ammoniaagi tootmisel väetisetööstuses pestakse ja rafineeritakse sünteetilises ammoniaagi toitegaasis sisalduv vesiniklämmastiku segu puhta vedela lämmastikuga.Inertgaasi sisaldus võib olla väga madal ning süsinikmonooksiidi ja hapniku sisaldus ei tohi ületada 20 ppm.
Õhu membraanide eraldamisel kasutatakse läbilaskvuspõhimõtet, see tähendab, et hapniku ja lämmastiku difusioonikiirused mittepoorses polümeermembraanis on erinevad.Kui hapnik ja lämmastik adsorbeeritakse polümeermembraani pinnale, difundeerub gaas kontsentratsioonigradiendi tõttu membraani mõlemal küljel ja läbib polümeermembraani ning seejärel desorbeerub membraani teisel küljel.Kuna hapniku molekuli maht on väiksem kui lämmastiku molekulil, on hapniku difusioonikiirus polümeeri membraanis suurem kui lämmastiku molekuli oma.Nii saab õhu sisenemisel membraani ühele küljele saada hapnikuga rikastatud õhku teiselt poolt ja lämmastikku samalt poolt.
Lämmastiku ja hapnikuga rikastatud õhku saab pidevalt saada õhu eraldamisel membraanmeetodil.Praegu on polümeermembraani selektiivsuse koefitsient hapniku ja lämmastiku eraldamiseks vaid umbes 3,5 ja ka läbilaskvuse koefitsient on väga väike.Eraldatud produkti lämmastiku kontsentratsioon on 95–99% ja hapniku kontsentratsioon on ainult 30–40%.Õhu membraani eraldamine toimub tavaliselt toatemperatuuril, 0,1–0,5 × 106pa.
Postitusaeg: 18.01.2022