空気の主成分は窒素（78％）と酸素（21％）であり、空気は無尽蔵の窒素と酸素の供給源であると言えます。PSA酸素プラント。窒素は主に、合成アンモニア、金属熱処理保護雰囲気、化学製品の不活性保護ガス（パイプラインの起動と停止のパージ、酸化しやすい物質の窒素シール）、穀物貯蔵、果物の保存、電子産業などに使用されます。主に冶金、補助ガス、医療、廃水処理、圧力スイング吸着窒素プラントおよび化学工業で酸化剤として使用されます。空気を安価に分離して酸素と窒素を生成する方法は、化学者によって研究および解決された長期的な問題です。
純粋な窒素は自然から直接抽出できないため、空気分離が最初の選択肢です。空気分離法には、低温法、圧力スイング吸着法、膜分離法などがあります。産業の急速な発展に伴い、窒素は化学産業、電子工学、冶金学、食品、機械、その他の分野で広く使用されてきました。中国の窒素需要は年率8％以上で伸びています。窒素の化学的性質は鮮明ではありません。通常の状態では非常に不活性であり、他の物質と反応しにくいです。そのため、窒素は冶金、電子、化学工業、その他の産業でメンテナンスガスやシーリングガスとして広く使用されています。一般的に、メンテナンスガスの純度は99.99％であり、99.998％以上の高純度窒素を必要とするものもあります。
液体窒素発生器は便利な冷熱源であり、食品産業、仕事、畜産の精液貯蔵にますます広く使用されています。肥料業界での合成アンモニアの製造では、合成アンモニア供給ガス中の水素窒素混合物が洗浄され、純粋な液体窒素で精製されます。不活性ガスの含有量は非常に少なくてもよく、一酸化炭素と酸素の含有量は20ppmを超えてはなりません。
空気の膜分離は透過原理を採用しています。つまり、非多孔質高分子膜での酸素と窒素の拡散速度が異なります。高分子膜の表面に酸素と窒素が吸着すると、膜の両側の濃度勾配により、ガスが拡散して高分子膜を通過し、膜の反対側で脱着します。酸素分子の体積は窒素分子の体積よりも小さいため、高分子膜内の酸素の拡散速度は窒素分子の拡散速度よりも大きくなります。このようにして、空気が膜の片側に入ると、反対側で酸素富化空気を得ることができ、同じ側で窒素を得ることができます。
膜法で空気を分離することにより、窒素と酸素が豊富な空気を連続的に得ることができます。現在、酸素と窒素の分離に対する高分子膜の選択係数は約3.5であり、透過係数も非常に小さい。分離生成物の窒素濃度は95〜99％、酸素濃度はわずか30〜40％です。空気の膜分離は、通常、室温、0.1〜0.5×106paで行われます。
投稿時間：1月-18-2022