Los principales componentes del aire son el nitrógeno (78%) y el oxígeno (21%), por lo que se puede decir que el aire es una fuente inagotable para la preparación de nitrógeno y oxígeno.Planta de oxígeno PSA.El nitrógeno se utiliza principalmente para amoníaco sintético, atmósfera protectora de tratamiento térmico de metales, gas protector inerte en la producción química (purga de tuberías de arranque y parada, sellado de nitrógeno de sustancias fácilmente oxidables), almacenamiento de granos, conservación de frutas, industria electrónica, etc. El oxígeno es Se utiliza principalmente como oxidante en metalurgia, gas auxiliar, tratamiento médico, tratamiento de aguas residuales, planta de nitrógeno de adsorción por oscilación de presión e industria química.Cómo separar el aire de forma económica para producir oxígeno y nitrógeno es un problema a largo plazo estudiado y resuelto por los químicos.
El nitrógeno puro no se puede extraer directamente de la naturaleza, por lo que la separación del aire es la primera opción.Los métodos de separación de aire incluyen el método de baja temperatura, el método de adsorción por cambio de presión y el método de separación por membrana.Con el rápido desarrollo de la industria, el nitrógeno se ha utilizado ampliamente en la industria química, la electrónica, la metalurgia, los alimentos, la maquinaria y otros campos.La demanda de nitrógeno de China está creciendo a una tasa anual de más del 8%.La química del nitrógeno no es vívida.Es muy inerte en condiciones ordinarias y no reacciona fácilmente con otras sustancias.Por lo tanto, el nitrógeno se usa ampliamente como gas de mantenimiento y gas de sellado en metalurgia, electrónica, industria química y otras industrias.En términos generales, la pureza del gas de mantenimiento es del 99,99 % y algunos requieren más del 99,998 % de nitrógeno de alta pureza.
El generador de nitrógeno líquido es una fuente de frío conveniente, que se usa cada vez más en el almacenamiento de semen en la industria alimentaria, el trabajo y la cría de animales.En la producción de amoníaco sintético en la industria de fertilizantes, la mezcla de hidrógeno y nitrógeno en el gas de alimentación de amoníaco sintético se lava y se refina con nitrógeno líquido puro.El contenido de gas inerte puede ser muy bajo y el contenido de monóxido de carbono y oxígeno no debe exceder las 20 ppm.
La separación de aire por membrana adopta el principio de permeación, es decir, las tasas de difusión de oxígeno y nitrógeno en la membrana de polímero no poroso son diferentes.Cuando el oxígeno y el nitrógeno se adsorben en la superficie de la membrana de polímero, debido al gradiente de concentración en ambos lados de la membrana, el gas se difunde y pasa a través de la membrana de polímero y luego se desorbe en el otro lado de la membrana.Debido a que el volumen de la molécula de oxígeno es menor que el de la molécula de nitrógeno, la velocidad de difusión del oxígeno en la membrana polimérica es mayor que la de la molécula de nitrógeno.De esta forma, cuando el aire entra por un lado de la membrana, se puede obtener aire enriquecido en oxígeno por el otro lado y se puede obtener nitrógeno por el mismo lado.
El aire enriquecido con nitrógeno y oxígeno se puede obtener de forma continua separando el aire con el método de membrana.En la actualidad, el coeficiente de selectividad de la membrana de polímero para la separación de oxígeno y nitrógeno es de solo 3,5, y el coeficiente de permeabilidad también es muy pequeño.La concentración de nitrógeno del producto separado es del 95 al 99% y la concentración de oxígeno es solo del 30 al 40%.La separación del aire por membrana se realiza generalmente a temperatura ambiente, 0,1 ~ 0,5 × 106 pa。
Hora de publicación: 18-ene-2022