Os principais componentes do ar são o nitrogênio (78%) e o oxigênio (21%), portanto pode-se dizer que o ar é uma fonte inesgotável para a preparação de nitrogênio e oxigênio.Usina de oxigênio PSA.O nitrogênio é usado principalmente para amônia sintética, atmosfera protetora de tratamento térmico de metal, gás protetor inerte na produção química (limpeza de tubulação de inicialização e desligamento, vedação de nitrogênio de substâncias facilmente oxidadas), armazenamento de grãos, preservação de frutas, indústria eletrônica, etc. usado principalmente como oxidante em metalurgia, gás auxiliar, tratamento médico, tratamento de águas residuais, planta de nitrogênio de adsorção de oscilação de pressão e indústria química.Como separar o ar de forma barata para produzir oxigênio e nitrogênio é um problema de longo prazo estudado e resolvido por químicos.
O nitrogênio puro não pode ser extraído diretamente da natureza, então a separação do ar é a primeira escolha.Os métodos de separação de ar incluem o método de baixa temperatura, o método de adsorção por oscilação de pressão e o método de separação por membrana.Com o rápido desenvolvimento da indústria, o nitrogênio tem sido amplamente utilizado na indústria química, eletrônica, metalurgia, alimentos, máquinas e outros campos.A demanda da China por nitrogênio está crescendo a uma taxa anual de mais de 8%.A química do nitrogênio não é vívida.É muito inerte em condições normais e não é fácil de reagir com outras substâncias.Portanto, o nitrogênio é amplamente utilizado como gás de manutenção e gás de vedação em metalurgia, eletrônica, indústria química e outras indústrias.De um modo geral, a pureza do gás de manutenção é de 99,99%, e alguns requerem mais de 99,998% de nitrogênio de alta pureza.
O gerador de nitrogênio líquido é uma fonte de frio conveniente, que é cada vez mais amplamente utilizada no armazenamento de sêmen na indústria alimentícia, trabalho e pecuária.Na produção de amônia sintética na indústria de fertilizantes, a mistura de nitrogênio de hidrogênio no gás de alimentação de amônia sintética é lavada e refinada com nitrogênio líquido puro.O teor de gás inerte pode ser muito baixo e o teor de monóxido de carbono e oxigênio não deve exceder 20 ppm.
A separação de ar por membrana adota o princípio de permeação, ou seja, as taxas de difusão de oxigênio e nitrogênio na membrana de polímero não poroso são diferentes.Quando oxigênio e nitrogênio são adsorvidos na superfície da membrana polimérica, devido ao gradiente de concentração em ambos os lados da membrana, o gás se difunde e passa através da membrana polimérica, e então dessorve no outro lado da membrana.Como o volume da molécula de oxigênio é menor que o da molécula de nitrogênio, a taxa de difusão do oxigênio na membrana do polímero é maior que a da molécula de nitrogênio.Desta forma, quando o ar entra em um lado da membrana, ar enriquecido com oxigênio pode ser obtido do outro lado e nitrogênio pode ser obtido do mesmo lado.
O ar enriquecido com nitrogênio e oxigênio pode ser obtido continuamente separando o ar com o método de membrana.Atualmente, o coeficiente de seletividade da membrana de polímero para separação de oxigênio e nitrogênio é apenas cerca de 3,5, e o coeficiente de permeabilidade também é muito pequeno.A concentração de nitrogênio do produto separado é de 95 ~ 99%, e a concentração de oxigênio é de apenas 30 ~ 40%.A separação do ar por membrana é geralmente realizada à temperatura ambiente, 0,1 ~ 0,5 × 106pa。
Hora da postagem: 18 de janeiro de 2022