Aujourd'hui, de nombreux gaz séparés de l'air, comme l'azote, l'oxygène et l'hydrogène, sont utilisés plus largement. Ainsi, comment séparer le gaz plus utile de l'air pour recycler, afin de répondre aux besoins supplémentaires des gens? Cet article a l'intention d'analyser les deux méthodes de l'analyse cryochirurgicale et de la méthode de séparation de la membrane, et de trouver le meilleur dispositif de séparation d'air à travers le principe de chaque principe, afin de récupérer efficacement les divers ingrédients actifs dans l'air et d'améliorer l'efficacité d'utilisation des ressources.
Contenu
1 Méthode de séparation cryogénique - Une méthode de séparation des gaz par des moyens mécaniques
2 Méthode de séparation de la membrane - Une méthode de séparation des gaz par différentes fixations, dissolution et diffusion de diverses molécules à la surface de la membrane
3 Dispositif de séparation d'air combinant la méthode de séparation cryogénique et la méthode de séparation de la membrane
3.1 Principes de base de la méthode de séparation cryogénique et son dispositif de séparation d'air correspondant
3.2 Principes de base de la méthode de séparation des membranes et son dispositif de séparation d'air correspondant
4 Conclusion
2 Méthode de séparation de la membrane - Une méthode de séparation des gaz par différentes fixations, dissolution et diffusion de diverses molécules à la surface de la membrane
3 Dispositif de séparation d'air combinant la méthode de séparation cryogénique et la méthode de séparation de la membrane
3.1 Principes de base de la méthode de séparation cryogénique et son dispositif de séparation d'air correspondant
3.2 Principes de base de la méthode de séparation des membranes et son dispositif de séparation d'air correspondant
4 Conclusion
La séparation cryogénique, en termes simples, est de séparer les gaz dans la plus grande mesure possible à travers différentes températures. Il adopte principalement une méthode mécanique, comme l'expansion du gaz par différents moyens, puis les refroidir en fonction des différents points d'ébullition de divers gaz. Différents gaz sont séparés plus précisément de cette manière. Dans mon pays, 80% de la production d'oxygène provient de cette méthode. Le gaz séparé par cette méthode a une précision relativement élevée, mais le coût du processus de séparation est également élevé. Cette méthode convient plus à la séparation des gaz avec une gravité spécifique plus grande dans l'air, comme l'azote et l'oxygène. Cependant, lors de la séparation des gaz avec une proportion plus petite dans l'air, il montre ses lacunes et ses limites. Bien que nous ayons travaillé dur pour améliorer la gestion technique et que nous ayons réalisé des réalisations considérables, le niveau doit encore être encore amélioré.
La séparation des membranes est une nouvelle génération de technologie de séparation des gaz par rapport à la technologie de séparation de l'air existante. Il utilise principalement une certaine pression pour séparer efficacement les différents composants du gaz en fonction des différents fixations, dissolution et diffusion des molécules de gaz à séparer dans le gaz à la surface de la membrane. Comparé à la méthode de séparation cryogénique, sa principale caractéristique est qu'elle n'a pas de réaction chimique, n'utilise aucun additif chimique, a un faible coût, consomme moins d'énergie, a une forte adaptabilité, a de faibles exigences pour la taille du niveau du dispositif, a un facteur de sécurité élevé, est très fiable et a bien sûr une large gamme d'applications. Dans la société d'aujourd'hui, cette technologie est relativement mature et a été largement utilisée dans de nombreux domaines de séparation des gaz. Dans le même temps, les énormes avantages économiques et sociaux apportés par cette technologie sont devenus l'un des moyens les plus importants de la technologie de séparation. Il est loué par les pays développés pour sa recréation créative de ressources plus disponibles et est une progression technologique dont l'humanité est fière. La méthode de séparation de la membrane se développe constamment et le matériel de la membrane est constamment mis à jour. Les matériaux utilisés pour les membranes comprennent divers matériaux naturels, tels que divers dérivés de cellulose, etc., ainsi que des matériaux artificiels, tels que divers polymères synthétiques, et certains matériaux spéciaux. Ces dernières années, certains matériaux de membrane émergents ont été développés, tels que des membranes composites, des membranes de filtration de nano-matériaux, des membranes en polymère fonctionnel, etc. Les chercheurs concernés ont également prédit que l'innovation et les percées dans les membranes deviendront la clé pour influencer cette technologie.
3 Dispositif de séparation d'air combinant la méthode de séparation cryogénique et la méthode de séparation de la membrane
3.1 Principes de base de la méthode de séparation cryogénique et son dispositif de séparation d'air correspondant
Le principe de travail de la méthode de séparation cryogénique dans la séparation de l'air est relativement simple. Il prend l'air comme matière première et passe par une série de procédures, y compris une concentration à grande échelle, une purification étape par étape et l'utilisation d'échange de chaleur pour liquéfier l'air dans l'air liquide. C'est à peu près comme suit: Avant d'entrer dans le compresseur, l'air doit être filtré via le dispositif de filtre à air pour le rendre plus pure avant d'entrer dans le dispositif de compression d'air. Après avoir été comprimé à une pression appropriée, il entre dans le dispositif de refroidissement de l'air pour réduire rapidement la température de l'air. Sur cette base, l'air est séché, ce qui peut être effectué via un purificateur de séchoir à air pour éliminer certaines substances inutiles dans l'air, comme l'humidité, le dioxyde de carbone et d'autres substances. Dans le réglage du dispositif de séparation de l'air, il est également nécessaire de s'assurer que les deux flux liquides sont bien traités et collectés. D'une part, une fois que l'air a été purifié, il faut s'assurer qu'il entre dans le principal récipient d'échange de chaleur et de chauffage dans le dispositif de séparation de l'air. Le gaz liquide qui n'est pas passé, c'est-à-dire le gaz liquide retourné, atteint la température optimale à travers le dispositif de refroidissement, puis est envoyé au bas du récipient de distillation de purification. L'azote peut être entièrement collecté dans la partie supérieure du récipient, et l'air liquide en bas est à nouveau condensé. Il est condensé et évaporé à travers une série de dispositifs de condensation. L'azote est finalement condensé et une partie du liquide retenu est finalement installée en sections. Bien sûr, il peut également s'écouler dans le récipient principal d'échange de chaleur et de chauffage à nouveau, puis entrez dans le conteneur d'extension pour se développer et refroidir lorsqu'il atteint un certain niveau. Une partie du gaz peut être séparée et réutilisée à nouveau, et le reste sera déchargé dans l'atmosphère. On peut voir de cela que pour établir un dispositif de séparation d'air, d'une part, la compression profonde et la réduction de l'air et la purification approfondie de l'air sont obtenues; D'un autre côté, c'est la séparation finale de l'air. Bien sûr, l'azote liquide séparé de l'air devrait également avoir un conteneur spécial pour le stockage et le transport liquides. Lors de l'inspection de son équipement, il est nécessaire de s'assurer que l'azote liquide est bien scellé et entre en toute sécurité dans le conteneur correspondant.
D'un point de vue moléculaire, la séparation de la membrane se réfère à une méthode technique qui sélectionne et sépare continuellement un mélange de molécules avec un rayon de particules différents lors du passage à travers une membrane. Il a également les fonctions de séparation ininterrompue, de concentration de haute qualité, de purification à grande échelle et de raffinement des substances contenues dans le gaz, y compris l'électrodialyse, l'osmose inverse, l'ultrafiltration et la dialyse. Son principe de travail consiste principalement à utiliser les caractéristiques de la membrane polymère contenue dans le gaz, c'est-à-dire pour imprégner sélectivement certaines petites particules contenues, telles que des molécules, des ions ou certaines fines particules sélectionnées pour passer, etc. Séprenez. Tout en imprégnant sélectivement, une certaine pression y est appliquée d'une certaine manière, puis le liquide d'origine s'écoule le long de la surface de la membrane avec une fonction de filtrage à une certaine vitesse. Des molécules plus grandes que la membrane avec une fonction de filtrage ne peuvent pas circuler, et ne peuvent continuer à revenir à la place d'origine, tandis que ces molécules plus petites que la membrane avec une fonction de filtrage peuvent passer en douceur et former une nouvelle prise. On peut voir que dans le processus de séparation, la membrane joue un rôle très important. En particulier dans le processus de séparation de l'air, la différence de pression partielle des substances de perméatage des deux côtés de la membrane entraîne une séparation en continu des substances gazeuses.
Dans le processus d'application, si l'azote doit être complètement séparé de l'air, l'air comprimé doit d'abord traverser la membrane de fibre avec un espace vide au milieu de l'appareil. En passant par cette membrane, une grande quantité de gaz contenue dans l'air, comme l'oxygène, le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone et la vapeur d'eau, passera à travers l'écart de tuyau de cette membrane à fibre et entrera dans l'atmosphère pour la décharge. Dans le même temps, à la sortie de la membrane, toutes les molécules d'azote et argon de plus grande taille moléculaire sont collectées et entrent dans l'équipement d'application pertinent. La pureté la plus élevée d'azote extraite de cette manière est aussi élevée que 99,5% ou plus, ce qui est relativement élevé. Bien sûr, pour séparer l'azote, l'oxygène, etc. de l'air, cela peut également être fait en modifiant la pression pour adsorber la technologie. Cette technologie doit séparer divers composants dans l'air à travers un milieu solide, et le milieu solide requis est un tamis moléculaire dont le composant principal est le carbone. Ce tamis moléculaire lui-même a les caractéristiques d'être poreux et lâches, de sorte que l'air comprimé doit d'abord être rempli dans un récipient scellé rempli d'un tamis moléculaire rempli d'éléments de carbone. Étant donné que les principaux composants de l'air comprimé sont l'azote, l'oxygène et une petite quantité d'argon et de vapeur d'eau. De plus, l'azote et l'oxygène ont des tailles moléculaires différentes. En tant qu'élément de carbone avec une forte puissance d'adsorption, les tamis moléculaires adsorberont d'abord la vapeur d'eau et l'oxygène qui y contenaient, c'est-à-dire que les particules de plus petite taille moléculaire pénètrent, tandis que l'azote ne peut pas être adsorbé en raison de sa plus grande taille moléculaire et sera inévitablement retenue. De cette façon, la séparation des gaz efficaces dans l'air peut également être réalisée via cet appareil.
Avec le développement rapide de la technologie membranaire, il nous offre également une meilleure garantie pour réaliser la séparation de l'air. Du changement continu et de l'innovation des matériaux membranaires aux progrès et à l'amélioration continus de la technologie, de l'arriération évidente de notre pays aux principales réalisations qui peuvent être faites maintenant, toutes sont la joie. Avec le développement continu de la technologie, je crois que les dispositifs de séparation de l'air deviendront de plus en plus parfaits, et la pureté de séparation deviendra de plus en plus élevée.
Face à l'extrême pénurie de ressources dans la société d'aujourd'hui, qui ne peut plus répondre aux besoins des gens, il est particulièrement important de réaliser la séparation de manière planifiée en fonction des matériaux existants. J'espère que les points de vue théoriques de la méthode de séparation du froid profond et de la méthode de séparation des membranes que j'ai étudiée peuvent fournir l'inspiration et les encouragements à tout le monde. J'espère également que tout le monde pourra travailler ensemble pour faire nos propres efforts pour la réutilisation et l'utilisation créative des ressources, afin que nos ressources soient plus suffisantes et que nos vies seront meilleures.
