Els components principals de l'aire són el nitrogen (78%) i l'oxigen (21%), per la qual cosa es pot dir que l'aire és una font inesgotable per a la preparació de nitrogen i oxigen.Planta d'oxigen PSA.El nitrogen s'utilitza principalment per a amoníac sintètic, atmosfera protectora de tractament tèrmic metàl·lic, gas protector inert en la producció química (purga de canonades d'encesa i tancament, segellat de nitrogen de substàncies fàcilment oxidables), emmagatzematge de grans, conservació de fruites, indústria electrònica, etc. L'oxigen és s'utilitza principalment com a oxidant en la metal·lúrgia, gas auxiliar, tractament mèdic, tractament d'aigües residuals, planta de nitrogen d'adsorció de canvi de pressió i indústria química.Com separar l'aire de manera econòmica per produir oxigen i nitrogen és un problema a llarg termini estudiat i resolt pels químics.
El nitrogen pur no es pot extreure directament de la natura, de manera que la separació de l'aire és la primera opció.Els mètodes de separació d'aire inclouen el mètode de baixa temperatura, el mètode d'adsorció de canvi de pressió i el mètode de separació de membrana.Amb el ràpid desenvolupament de la indústria, el nitrogen s'ha utilitzat àmpliament en la indústria química, electrònica, metal·lúrgia, alimentació, maquinària i altres camps.La demanda de nitrogen de la Xina està creixent a un ritme anual superior al 8%.La química del nitrogen no és viva.És molt inert en condicions normals i no és fàcil reaccionar amb altres substàncies.Per tant, el nitrogen s'utilitza àmpliament com a gas de manteniment i gas de segellat en metal·lúrgia, electrònica, indústria química i altres indústries.En termes generals, la puresa del gas de manteniment és del 99,99% i alguns requereixen més del 99,998% de nitrogen d'alta puresa.
El generador de nitrogen líquid és una font freda convenient, que s'utilitza cada cop més en l'emmagatzematge de semen a la indústria alimentària, el treball i la ramaderia.En la producció d'amoníac sintètic a la indústria dels fertilitzants, la barreja de nitrogen d'hidrogen del gas d'alimentació d'amoníac sintètic es renta i es refina amb nitrogen líquid pur.El contingut de gas inert pot ser molt baix i el contingut de monòxid de carboni i oxigen no ha de superar les 20 ppm.
La separació de l'aire per membrana adopta el principi de permeació, és a dir, les taxes de difusió d'oxigen i nitrogen a la membrana polimèrica no porosa són diferents.Quan l'oxigen i el nitrogen s'adsorbeixen a la superfície de la membrana del polímer, a causa del gradient de concentració a banda i banda de la membrana, el gas es difon i passa a través de la membrana del polímer, i després es desorbeix a l'altre costat de la membrana.Com que el volum de la molècula d'oxigen és menor que el de la molècula de nitrogen, la velocitat de difusió de l'oxigen a la membrana del polímer és més gran que la de la molècula de nitrogen.D'aquesta manera, quan l'aire entra per un costat de la membrana, es pot obtenir aire enriquit en oxigen a l'altre costat i nitrogen es pot obtenir al mateix costat.
L'aire enriquit amb nitrogen i oxigen es pot obtenir contínuament separant l'aire amb el mètode de membrana.Actualment, el coeficient de selectivitat de la membrana polimèrica per a la separació d'oxigen i nitrogen és només d'uns 3,5 i el coeficient de permeabilitat també és molt petit.La concentració de nitrogen del producte separat és del 95 al 99% i la concentració d'oxigen és només del 30 al 40%.La separació de l'aire per membrana generalment es realitza a temperatura ambient, 0,1 ~ 0,5 × 106pa.
Hora de publicació: 18-gen-2022