المكونات الرئيسية للهواء هي النيتروجين (78٪) والأكسجين (21٪) ، لذلك يمكن القول أن الهواء مصدر لا ينضب لتحضير النيتروجين والأكسجين.مصنع الأكسجين PSA.يستخدم النيتروجين بشكل أساسي في الأمونيا الاصطناعية ، والجو الواقي للمعالجة الحرارية للمعادن ، والغاز الوقائي الخامل في الإنتاج الكيميائي (بدء تشغيل وإغلاق خط الأنابيب ، وختم النيتروجين للمواد التي تتأكسد بسهولة) ، وتخزين الحبوب ، وحفظ الفاكهة ، والصناعة الإلكترونية ، وما إلى ذلك. تستخدم بشكل رئيسي كمؤكسد في علم المعادن ، والغاز الإضافي ، والمعالجة الطبية ، ومعالجة مياه الصرف الصحي ، ومصنع النيتروجين بامتصاص الضغط المتأرجح والصناعات الكيماوية.كيفية فصل الهواء بتكلفة زهيدة لإنتاج الأكسجين والنيتروجين هي مشكلة طويلة الأجل تمت دراستها وحلها من قبل الكيميائيين.
لا يمكن استخلاص النيتروجين النقي مباشرة من الطبيعة ، لذا فإن فصل الهواء هو الخيار الأول.تتضمن طرق فصل الهواء طريقة درجات الحرارة المنخفضة وطريقة امتصاص الضغط المتأرجح وطريقة فصل الغشاء.مع التطور السريع للصناعة ، تم استخدام النيتروجين على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية والإلكترونيات والمعادن والأغذية والآلات وغيرها من المجالات.ينمو طلب الصين على النيتروجين بمعدل سنوي يزيد عن 8٪.كيمياء النيتروجين ليست حية.إنه خامل للغاية في ظل الظروف العادية وليس من السهل التفاعل مع المواد الأخرى.لذلك ، يستخدم النيتروجين على نطاق واسع كغاز صيانة وغاز مانع للتسرب في صناعة المعادن والإلكترونيات والصناعات الكيماوية وغيرها من الصناعات.بشكل عام ، نقاء غاز الصيانة هو 99.99٪ ، وبعضها يتطلب أكثر من 99.998٪ نيتروجين عالي النقاء.
مولد النيتروجين السائل هو مصدر تبريد مناسب ، والذي يستخدم على نطاق واسع في تخزين السائل المنوي في صناعة الأغذية والعمل وتربية الحيوانات.في إنتاج الأمونيا الاصطناعية في صناعة الأسمدة ، يتم غسل خليط نيتروجين الهيدروجين في غاز تغذية الأمونيا الاصطناعية وتنقيته بالنيتروجين السائل النقي.قد يكون محتوى الغاز الخامل منخفضًا جدًا ، ويجب ألا يتجاوز محتوى أول أكسيد الكربون والأكسجين 20 جزء في المليون.
يعتمد الفصل الغشائي للهواء على مبدأ النفاذية ، أي أن معدلات انتشار الأكسجين والنيتروجين في غشاء البوليمر غير المسامي مختلفة.عندما يتم امتصاص الأكسجين والنيتروجين على سطح غشاء البوليمر ، بسبب تدرج التركيز على جانبي الغشاء ، ينتشر الغاز ويمر عبر غشاء البوليمر ، ثم يمتص على الجانب الآخر من الغشاء.نظرًا لأن حجم جزيء الأكسجين أقل من جزيء النيتروجين ، فإن معدل انتشار الأكسجين في غشاء البوليمر أكبر من جزيء النيتروجين.بهذه الطريقة ، عندما يدخل الهواء جانبًا واحدًا من الغشاء ، يمكن الحصول على هواء غني بالأكسجين على الجانب الآخر ويمكن الحصول على النيتروجين من نفس الجانب.
يمكن الحصول على هواء غني بالنيتروجين والأكسجين بشكل مستمر عن طريق فصل الهواء بطريقة الغشاء.في الوقت الحاضر ، يبلغ معامل انتقائية غشاء البوليمر لفصل الأكسجين والنيتروجين حوالي 3.5 فقط ، كما أن معامل النفاذية صغير جدًا.تركيز النيتروجين للمنتج المنفصل هو 95 ~ 99٪ ، وتركيز الأكسجين فقط 30 ~ 40٪.يتم فصل الهواء عن طريق الغشاء بشكل عام عند درجة حرارة الغرفة ، 0.1 ~ 0.5 × 106 باسكال。
الوقت ما بعد: 18 يناير - 2022