Ανάλυση εξουσίας του κρυογονικού διαχωρισμού αέρα

Σήμερα, πολλά από τα αέρια που χωρίζονται από τον αέρα, όπως το άζωτο, το οξυγόνο και το υδρογόνο, χρησιμοποιούνται ευρύτερα. Το παρόν έγγραφο σκοπεύει να αναλύσει τις δύο μεθόδους από την κρυοποιητική ανάλυση και τη μέθοδο διαχωρισμού μεμβράνης και να βρει την καλύτερη συσκευή διαχωρισμού αέρα μέσω της αρχής κάθε αρχής, ώστε να ανακτήσει αποτελεσματικά τα διάφορα δραστικά συστατικά στον αέρα και να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της χρήσης των πόρων.

 

 

 

2 Μέθοδος διαχωρισμού μεμβράνης - Μία μέθοδος διαχωρισμού αερίων με διαφορετική προσκόλληση, διάλυση και διάχυση διαφόρων μορίων στην επιφάνεια της μεμβράνης

Ο διαχωρισμός μεμβράνης είναι μια νέα γενιά τεχνολογίας διαχωρισμού αερίου σε σύγκριση με την υπάρχουσα τεχνολογία διαχωρισμού αέρα. Χρησιμοποιεί κυρίως μια ορισμένη πίεση για να διαχωρίσει αποτελεσματικά τα διάφορα συστατικά του αερίου ανάλογα με τη διαφορετική προσκόλληση, τη διάλυση και τη διάχυση των μορίων αερίου που θα διαχωριστούν στο αέριο στην επιφάνεια της μεμβράνης. Σε σύγκριση με τη μέθοδο κρυογονικής διαχωρισμού, το κύριο χαρακτηριστικό της είναι ότι δεν έχει καμία χημική αντίδραση, δεν χρησιμοποιεί χημικά πρόσθετα, έχει χαμηλό κόστος, καταναλώνει λιγότερη ενέργεια, έχει ισχυρή προσαρμοστικότητα, έχει χαμηλές απαιτήσεις για το μέγεθος του επιπέδου της συσκευής, έχει υψηλό παράγοντα ασφαλείας, είναι εξαιρετικά αξιόπιστο και φυσικά έχει ευρύ φάσμα εφαρμογών. Στη σημερινή κοινωνία, αυτή η τεχνολογία είναι σχετικά ώριμη και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε πολλούς τομείς διαχωρισμού αερίου. Ταυτόχρονα, τα τεράστια οικονομικά και κοινωνικά οφέλη που φέρνουν αυτή την τεχνολογία έχουν γίνει ένα από τα σημαντικότερα μέσα τεχνολογίας διαχωρισμού. Είναι επαίνεσε από τις ανεπτυγμένες χώρες για τη δημιουργική αναψυχή των περισσότερων διαθέσιμων πόρων και αποτελεί τεχνολογική πρόοδο που η ανθρωπότητα είναι περήφανη. Η μέθοδος διαχωρισμού μεμβράνης αναπτύσσεται συνεχώς και το υλικό της μεμβράνης ενημερώνεται συνεχώς. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για μεμβράνες περιλαμβάνουν διάφορα φυσικά υλικά, όπως διάφορα παράγωγα κυτταρίνης κ.λπ., καθώς και τεχνητά υλικά, όπως διάφορα συνθετικά πολυμερή και ορισμένα ειδικά υλικά. Τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί ορισμένα αναδυόμενα υλικά μεμβράνης, όπως σύνθετες μεμβράνες, μεμβράνες διήθησης νανο-υλικών, λειτουργικές μεμβράνες πολυμερών κλπ. Οι σχετικοί μελετητές έχουν επίσης προβλέψει ότι η καινοτομία και οι ανακαλύψεις στις μεμβράνες θα γίνουν το κλειδί για την επίδραση αυτής της τεχνολογίας.

Επικοινωνία τώρα

 

3 Συσκευή διαχωρισμού αέρα που συνδυάζει τη μέθοδο κρυογονικής διαχωρισμού και τη μέθοδο διαχωρισμού μεμβράνης
3.1 Βασικές αρχές της μεθόδου κρυογονικής διαχωρισμού και της αντίστοιχης συσκευής διαχωρισμού αέρα

Η αρχή λειτουργίας της μεθόδου κρυογονικής διαχωρισμού στον διαχωρισμό του αέρα είναι σχετικά απλή. Παίρνει αέρα ως πρώτη ύλη και περνάει από μια σειρά διαδικασιών, συμπεριλαμβανομένης της συγκέντρωσης μεγάλης κλίμακας, του καθαρισμού βήμα προς βήμα και της χρήσης της ανταλλαγής θερμότητας για να υγροποιήσει τον αέρα σε υγρό αέρα. Είναι κατά προσέγγιση το εξής: Πριν εισέλθει στον συμπιεστή, ο αέρας πρέπει να διηθηθεί μέσω της συσκευής φίλτρου αέρα για να γίνει καθαρότερη πριν από την είσοδο στη συσκευή συμπίεσης αέρα. Αφού συμπιεστεί σε κατάλληλη πίεση, εισέρχεται στη συσκευή ψύξης αέρα για να μειώσει γρήγορα τη θερμοκρασία του αέρα. Σε αυτή τη βάση, ο αέρας ξηραίνεται, ο οποίος μπορεί να γίνει μέσω καθαριστή στεγνωτηρίου αέρα για να απομακρυνθεί μερικές περιττές ουσίες στον αέρα, όπως η υγρασία, το διοξείδιο του άνθρακα και άλλες ουσίες. Στη ρύθμιση της συσκευής διαχωρισμού αέρα, είναι επίσης απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι οι δύο υγρές ροές είναι καλά επεξεργασμένες και συλλέγονται. Από τη μία πλευρά, μετά τον καθαρισμό του αέρα, πρέπει να εξασφαλιστεί ότι εισέρχεται στο κύριο δοχείο ανταλλαγής θερμότητας και θέρμανσης στη συσκευή διαχωρισμού αέρα. Το υγρό αέριο που δεν έχει περάσει, δηλαδή το υγρό αέριο που έχει επιστραφεί, φτάνει στη βέλτιστη θερμοκρασία μέσω της συσκευής ψύξης και στη συνέχεια αποστέλλεται στο κάτω μέρος του δοχείου απόσταξης καθαρισμού. Το άζωτο μπορεί να συλλεχθεί πλήρως στο πάνω μέρος του δοχείου και ο υγρός αέρας στο κάτω μέρος συμπυκνώνεται και πάλι. Είναι συμπυκνωμένο και εξατμίζεται μέσω μιας σειράς συσκευών συμπύκνωσης. Το άζωτο είναι τελικά συμπυκνωμένο, και μερικά από τα διατηρούντα υγρά έχει τελικά ρυθμιστεί σε τμήματα. Φυσικά, μπορεί επίσης να ρέει ξανά στο κύριο δοχείο ανταλλαγής θερμότητας και θέρμανσης και στη συνέχεια να εισέλθει στο δοχείο επέκτασης για να επεκταθεί και να κρυώσει όταν φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο. Μέρος του αερίου μπορεί να διαχωριστεί και να επαναχρησιμοποιηθεί ξανά και τα υπόλοιπα θα εκφορτωθούν στην ατμόσφαιρα. Από αυτό μπορεί να φανεί ότι για να δημιουργηθεί μια συσκευή διαχωρισμού αέρα, αφενός, επιτυγχάνεται η βαθιά συμπίεση και μείωση του αέρα και ο διεξοδικός καθαρισμός του αέρα. Από την άλλη πλευρά, είναι ο τελικός διαχωρισμός του αέρα. Φυσικά, το υγρό άζωτο που διαχωρίζεται από τον αέρα θα πρέπει επίσης να διαθέτει ειδικό δοχείο για την αποθήκευση και τη μεταφορά υγρών. Κατά την επιθεώρηση του εξοπλισμού του, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι το υγρό άζωτο είναι καλά σφραγισμένο και εισέρχεται με ασφάλεια στο αντίστοιχο δοχείο.

3.2 Βασικές αρχές της μεθόδου διαχωρισμού μεμβράνης και της αντίστοιχης συσκευής διαχωρισμού αέρα

Από μοριακή άποψη, ο διαχωρισμός μεμβράνης αναφέρεται σε μια τεχνική μέθοδο που επιλέγει συνεχώς και διαχωρίζει ένα μίγμα μορίων με διαφορετική ακτίνα σωματιδίων όταν διέρχεται από μεμβράνη. Έχει επίσης τις λειτουργίες του αδιάλειπτου διαχωρισμού, της συγκέντρωσης υψηλής ποιότητας, του καθαρισμού μεγάλης κλίμακας και της βελτίωσης των ουσιών που περιέχονται στο αέριο, συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτροδίας, της αντίστροφης όσμωσης, της υπερδιήθησης και της αιμοκάθαρσης. Η αρχή λειτουργίας του είναι κυρίως να χρησιμοποιεί τα χαρακτηριστικά της μεμβράνης πολυμερούς που περιέχεται στο αέριο, δηλαδή να διαπεράσει επιλεκτικά ορισμένα μικροσκοπικά σωματίδια που περιέχονται, όπως μόρια, ιόντα ή ορισμένα λεπτές σωματίδια που επιλέγονται να περάσουν, κλπ. Ενώ επιλεκτικά διαπερνά, μια συγκεκριμένη πίεση εφαρμόζεται σε αυτό με κάποιο τρόπο και στη συνέχεια το αρχικό υγρό ρέει κατά μήκος της επιφάνειας της μεμβράνης με μια λειτουργία φιλτραρίσματος με ορισμένη ταχύτητα. Τα μόρια μεγαλύτερα από τη μεμβράνη με μια συνάρτηση φιλτραρίσματος δεν μπορούν να ρέουν και μπορούν να συνεχίσουν να επιστρέφουν στο αρχικό μέρος, ενώ τα μόρια αυτά μικρότερα από τη μεμβράνη με μια λειτουργία φιλτραρίσματος μπορούν να περάσουν ομαλά και να σχηματίσουν μια νέα έξοδο. Μπορεί να φανεί ότι στη διαδικασία διαχωρισμού, η μεμβράνη παίζει πολύ σημαντικό ρόλο. Ειδικά στη διαδικασία διαχωρισμού του αέρα, η διαφορά μερικής πίεσης των διαπερατών ουσιών και στις δύο πλευρές της μεμβράνης αναγκάζει να διαχωρίζονται συνεχώς οι ουσίες αερίου.

Στη διαδικασία εφαρμογής, εάν το άζωτο πρόκειται να διαχωριστεί πλήρως από τον αέρα, ο συμπιεσμένος αέρας πρέπει πρώτα να περάσει από τη μεμβράνη ινών με κενό χώρο στη μέση της συσκευής. Κατά τη διάρκεια αυτής της μεμβράνης, μια μεγάλη ποσότητα αερίου που περιέχεται στον αέρα, όπως το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα, το μονοξείδιο του άνθρακα και ο υδρατμός, θα περάσουν από το χάσμα σωλήνων αυτής της μεμβράνης ινών και θα εισέλθουν στην ατμόσφαιρα για εκκένωση. Ταυτόχρονα, στην έξοδο της μεμβράνης, όλα τα μόρια αζώτου και το αργόν με μεγαλύτερο μοριακό μέγεθος συλλέγονται και εισέρχονται στον σχετικό εξοπλισμό εφαρμογής. Η υψηλότερη καθαρότητα του αζώτου που εξάγεται με αυτόν τον τρόπο είναι τόσο υψηλή όσο το 99,5% ή περισσότερο, το οποίο είναι σχετικά υψηλό. Φυσικά, για να διαχωρίσουμε το άζωτο, το οξυγόνο κλπ. Από τον αέρα, μπορεί επίσης να γίνει με την αλλαγή της πίεσης για την προσρόφηση της τεχνολογίας. Αυτή η τεχνολογία είναι να διαχωρίσει διάφορα συστατικά στον αέρα μέσω ενός συμπαγούς μέσου και το στερεό μέσο που απαιτείται είναι ένα μοριακό κόσκινο του οποίου το κύριο συστατικό είναι ο άνθρακας. Αυτό το μοριακό κόσκινο έχει τα χαρακτηριστικά του να είναι πορώδη και χαλαρά, οπότε ο συμπιεσμένος αέρας πρέπει πρώτα να γεμίσει σε ένα σφραγισμένο δοχείο γεμάτο με ένα μοριακό κόσκινο γεμάτο με στοιχεία άνθρακα. Δεδομένου ότι τα κύρια συστατικά του συμπιεσμένου αέρα είναι το άζωτο, το οξυγόνο και μια μικρή ποσότητα αργού και υδρατμών. Επιπλέον, το άζωτο και το οξυγόνο έχουν διαφορετικά μοριακά μεγέθη. Ως στοιχείο άνθρακα με ισχυρή ισχύ προσρόφησης, τα μοριακά κόσκινα θα προσροφήσουν πρώτα τους υδρατμούς και το οξυγόνο που περιέχεται σε αυτό, δηλαδή, αφήστε τα σωματίδια με μικρότερο μοριακό μέγεθος να εισέλθουν, ενώ το άζωτο δεν μπορεί να προσροφηθεί λόγω του μεγαλύτερου μοριακού μεγέθους και αναπόφευκτα θα διατηρηθεί. Με αυτόν τον τρόπο, ο διαχωρισμός των αποτελεσματικών αερίων στον αέρα μπορεί επίσης να επιτευχθεί μέσω αυτής της συσκευής.

Με την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας μεμβράνης, παρέχει επίσης μια καλύτερη εγγύηση για εμάς να επιτύχουμε τον διαχωρισμό του αέρα. Από τη συνεχή αλλαγή και την καινοτομία των μεμβρανικών υλικών μέχρι τη συνεχή πρόοδο και βελτίωση της τεχνολογίας, από την προφανή καθυστέρηση της χώρας μας μέχρι τα σημαντικότερα επιτεύγματα που μπορούν να γίνουν τώρα, όλα αυτά είναι χαρά. Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας, πιστεύω ότι οι συσκευές διαχωρισμού αέρα θα γίνουν όλο και πιο τέλεια και η καθαρότητα του διαχωρισμού θα γίνει υψηλότερη και υψηλότερη.

4 Συμπέρασμα

Ενόψει της ακραίας έλλειψης πόρων στη σημερινή κοινωνία, η οποία δεν μπορεί πλέον να ανταποκρίνεται στις ανάγκες των ανθρώπων, είναι ιδιαίτερα σημαντικό να πραγματοποιηθεί διαχωρισμός με προγραμματισμένο τρόπο με βάση τα υπάρχοντα υλικά. Ελπίζω ότι οι θεωρητικές απόψεις της μεθόδου βαθιάς ψυχρής διαχωρισμού και της μεθόδου διαχωρισμού μεμβράνης που έχω μελετήσει μπορούν να παρέχουν έμπνευση και ενθάρρυνση σε όλους. Ελπίζω επίσης ότι όλοι μπορούν να συνεργαστούν για να κάνουν τις δικές μας προσπάθειες για την επαναχρησιμοποίηση και τη δημιουργική χρήση των πόρων, έτσι ώστε οι πόροι μας να είναι πιο επαρκείς και η ζωή μας θα είναι καλύτερη.