Die Hauptbestandteile der Luft sind Stickstoff (78 %) und Sauerstoff (21 %), man kann also sagen, dass Luft eine unerschöpfliche Quelle für die Herstellung von Stickstoff und Sauerstoff ist.PSA-Sauerstoffanlage.Stickstoff wird hauptsächlich für synthetisches Ammoniak, Schutzatmosphäre für die Metallwärmebehandlung, inertes Schutzgas in der chemischen Produktion (Spülen der Pipeline beim An- und Abfahren, Stickstoffabdichtung leicht oxidierbarer Substanzen), Getreidelagerung, Obstkonservierung, Elektronikindustrie usw. verwendet. Sauerstoff ist hauptsächlich als Oxidationsmittel in der Metallurgie, Hilfsgas, medizinische Behandlung, Abwasserbehandlung, Druckwechseladsorptionsstickstoffanlage und chemische Industrie verwendet.Wie man Luft billig trennen kann, um Sauerstoff und Stickstoff zu erzeugen, ist ein langfristiges Problem, das von Chemikern untersucht und gelöst wird.
Reiner Stickstoff lässt sich nicht direkt aus der Natur gewinnen, daher ist die Luftzerlegung erste Wahl.Zu den Lufttrennverfahren gehören das Niedertemperaturverfahren, das Druckwechseladsorptionsverfahren und das Membrantrennverfahren.Mit der rasanten Entwicklung der Industrie wurde Stickstoff in großem Umfang in der chemischen Industrie, Elektronik, Metallurgie, Lebensmittel, Maschinen und anderen Bereichen eingesetzt.Chinas Nachfrage nach Stickstoff wächst jährlich um mehr als 8 %.Die Chemie des Stickstoffs ist nicht anschaulich.Es ist unter normalen Bedingungen sehr inert und reagiert nicht leicht mit anderen Substanzen.Daher wird Stickstoff häufig als Wartungsgas und Sperrgas in der Metallurgie, Elektronik, chemischen Industrie und anderen Industrien verwendet.Im Allgemeinen beträgt die Reinheit des Wartungsgases 99,99 %, und einige erfordern mehr als 99,998 % hochreinen Stickstoff.
Der Flüssigstickstoffgenerator ist eine bequeme Kältequelle, die immer häufiger bei der Samenlagerung in der Lebensmittelindustrie, bei der Arbeit und in der Tierhaltung eingesetzt wird.Bei der Herstellung von synthetischem Ammoniak in der Düngemittelindustrie wird das Wasserstoff-Stickstoff-Gemisch im Einsatzgas für synthetisches Ammoniak gewaschen und mit reinem Flüssigstickstoff veredelt.Der Inertgasgehalt darf sehr gering sein und der Gehalt an Kohlenmonoxid und Sauerstoff darf 20 ppm nicht überschreiten.
Die Membrantrennung von Luft folgt dem Permeationsprinzip, das heißt, die Diffusionsraten von Sauerstoff und Stickstoff in der nichtporösen Polymermembran sind unterschiedlich.Wenn Sauerstoff und Stickstoff auf der Oberfläche der Polymermembran adsorbiert werden, diffundiert das Gas aufgrund des Konzentrationsgradienten auf beiden Seiten der Membran und passiert die Polymermembran und desorbiert dann auf der anderen Seite der Membran.Da das Volumen von Sauerstoffmolekülen kleiner als das von Stickstoffmolekülen ist, ist die Diffusionsgeschwindigkeit von Sauerstoff in der Polymermembran größer als die von Stickstoffmolekülen.Wenn Luft auf einer Seite der Membran eintritt, kann auf diese Weise mit Sauerstoff angereicherte Luft auf der anderen Seite und Stickstoff auf der gleichen Seite erhalten werden.
Mit Stickstoff und Sauerstoff angereicherte Luft kann kontinuierlich durch Trennen von Luft mit einem Membranverfahren erhalten werden.Derzeit beträgt der Selektivitätskoeffizient der Polymermembran für die Sauerstoff- und Stickstofftrennung nur etwa 3,5, und der Permeabilitätskoeffizient ist ebenfalls sehr klein.Die Stickstoffkonzentration des abgetrennten Produkts beträgt 95 bis 99 % und die Sauerstoffkonzentration nur 30 bis 40 %.Die Membrantrennung von Luft wird im Allgemeinen bei Raumtemperatur durchgeführt, 0,1 ~ 0,5 × 106 Pa。
Postzeit: 18. Januar 2022