Hari ini, banyak gas yang dipisahkan dari udara, seperti nitrogen, oksigen, dan hidrogen, sedang digunakan Moreand lebih luas. Jadi, bagaimana untuk memisahkan lebih banyak gas berguna dari udara untuk mengitar semula, untuk memenuhi keperluan orang ramai? Makalah ini berhasrat untuk menganalisis kedua -dua kaedah dari analisis cryosurgical dan kaedah pemisahan membran, dan mencari peranti pemisahan udara yang terbaik melalui prinsip setiap prinsip, untuk memulihkan pelbagai bahan aktif di udara dan meningkatkan kecekapan penggunaan sumber.
Kandungan
1 Kaedah Pemisahan Cryogenic - Kaedah Memisahkan Gas Dengan Cara Mekanikal
2 kaedah pemisahan membran - kaedah memisahkan gas dengan lampiran, pembubaran dan penyebaran pelbagai molekul di permukaan membran
3 peranti pemisahan udara menggabungkan kaedah pemisahan kriogenik dan kaedah pemisahan membran
3.1 Prinsip Asas Kaedah Pemisahan Kriogenik dan Peranti Pemisahan Udara yang Bersama
3.2 Prinsip asas kaedah pemisahan membran dan peranti pemisahan udara yang sepadan
4 Kesimpulan
2 kaedah pemisahan membran - kaedah memisahkan gas dengan lampiran, pembubaran dan penyebaran pelbagai molekul di permukaan membran
3 peranti pemisahan udara menggabungkan kaedah pemisahan kriogenik dan kaedah pemisahan membran
3.1 Prinsip Asas Kaedah Pemisahan Kriogenik dan Peranti Pemisahan Udara yang Bersama
3.2 Prinsip asas kaedah pemisahan membran dan peranti pemisahan udara yang sepadan
4 Kesimpulan
Pemisahan kriogenik, secara ringkas, adalah untuk memisahkan gas ke tahap yang paling besar melalui suhu yang berbeza. Ia terutamanya mengamalkan kaedah mekanikal, seperti mengembangkan gas melalui cara yang berbeza, dan kemudian menyejukkannya mengikut titik mendidih yang berbeza dari pelbagai gas. Gas yang berbeza dipisahkan dengan lebih tepat dengan cara ini. Di negara saya, 80% pengeluaran oksigen berasal dari kaedah ini. Gas yang dipisahkan oleh kaedah ini mempunyai ketepatan yang agak tinggi, tetapi kos dalam proses pemisahan juga tinggi. Kaedah ini lebih sesuai untuk pemisahan gas dengan graviti spesifik yang lebih besar di udara, seperti nitrogen dan oksigen. Walau bagaimanapun, apabila memisahkan gas dengan bahagian yang lebih kecil di udara, ia menunjukkan kekurangan dan batasannya. Walaupun kami telah berusaha keras untuk meningkatkan pengurusan teknikal dan telah membuat pencapaian yang besar, tahap masih perlu diperbaiki lagi.
Pemisahan membran adalah generasi baru teknologi pemisahan gas berbanding teknologi pemisahan udara yang sedia ada. Ia terutamanya menggunakan tekanan tertentu untuk memisahkan pelbagai komponen dalam gas mengikut lampiran, pembubaran dan penyebaran molekul gas yang berbeza untuk dipisahkan dalam gas pada permukaan membran. Berbanding dengan kaedah pemisahan kriogenik, ciri utamanya adalah bahawa ia tidak mempunyai tindak balas kimia, tidak menggunakan sebarang bahan tambahan kimia, mempunyai kos yang rendah, menggunakan tenaga yang kurang, mempunyai kesesuaian yang kuat, mempunyai keperluan yang rendah untuk saiz tahap peranti, mempunyai faktor keselamatan yang tinggi, sangat dipercayai, dan tentu saja mempunyai pelbagai aplikasi. Dalam masyarakat hari ini, teknologi ini agak matang dan telah digunakan secara meluas dalam banyak bidang pemisahan gas. Pada masa yang sama, manfaat ekonomi dan sosial yang besar yang dibawa oleh teknologi ini telah menjadi salah satu cara yang paling penting dalam teknologi pemisahan. Ia dipuji oleh negara maju untuk rekreasi kreatifnya yang lebih banyak sumber yang tersedia dan merupakan kemajuan teknologi yang dibanggakan oleh manusia. Kaedah pemisahan membran sentiasa berkembang, dan bahan membran sentiasa dikemas kini. Bahan -bahan yang digunakan untuk membran termasuk pelbagai bahan semula jadi, seperti pelbagai derivatif selulosa, dan lain -lain, serta bahan buatan, seperti pelbagai polimer sintetik, dan beberapa bahan khas. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, beberapa bahan membran yang baru muncul telah dibangunkan, seperti membran komposit, membran penapisan nano-bahan, membran polimer berfungsi, dan lain-lain. Ulama yang berkaitan juga meramalkan bahawa inovasi dan terobosan dalam membran akan menjadi kunci untuk mempengaruhi teknologi ini.
3 peranti pemisahan udara menggabungkan kaedah pemisahan kriogenik dan kaedah pemisahan membran
3.1 Prinsip Asas Kaedah Pemisahan Kriogenik dan Peranti Pemisahan Udara yang Bersama
Prinsip kerja kaedah pemisahan kriogenik dalam pemisahan udara agak mudah. Ia mengambil udara sebagai bahan mentah dan melalui satu siri prosedur, termasuk kepekatan besar-besaran, pembersihan langkah demi langkah, dan penggunaan pertukaran haba untuk mencairkan udara ke udara cair. Ia adalah kira -kira seperti berikut: Sebelum memasuki pemampat, udara mesti ditapis melalui peranti penapis udara untuk menjadikannya lebih suci sebelum memasuki peranti pemampatan udara. Setelah dimampatkan ke tekanan yang sesuai, ia memasuki peranti penyejukan udara untuk mengurangkan suhu udara dengan cepat. Atas dasar ini, udara dikeringkan, yang boleh dilakukan melalui pembersih pengering udara untuk mengeluarkan beberapa bahan yang tidak perlu di udara, seperti kelembapan, karbon dioksida dan bahan -bahan lain. Dalam penetapan peranti pemisahan udara, juga perlu untuk memastikan bahawa kedua -dua aliran cecair dirawat dengan baik dan dikumpulkan. Di satu pihak, selepas udara disucikan, ia mesti memastikan bahawa ia memasuki pertukaran haba utama dan bekas pemanasan dalam peranti pemisahan udara. Gas cecair yang belum dilalui, iaitu, gas cecair yang dikembalikan, mencapai suhu optimum melalui peranti penyejukan, dan kemudian dihantar ke bahagian bawah bekas penyulingan penyucian. Nitrogen boleh dikumpulkan sepenuhnya di bahagian atas bekas, dan udara cair di bahagian bawah dipendekkan semula. Ia dipendekkan dan disejat melalui satu siri peranti pemeluwapan. Nitrogen akhirnya dipamerkan, dan beberapa cecair yang ditahan akhirnya ditubuhkan di bahagian. Sudah tentu, ia juga boleh mengalir ke dalam pertukaran haba utama dan bekas pemanasan sekali lagi, dan kemudian masukkan bekas pengembangan untuk berkembang dan menyejukkan apabila ia mencapai tahap tertentu. Sebahagian daripada gas boleh dipisahkan dan digunakan semula lagi, dan selebihnya akan dilepaskan ke atmosfera. Ia dapat dilihat dari ini untuk menubuhkan peranti pemisahan udara, di satu pihak, mampatan dan pengurangan udara yang mendalam dan pemurnian menyeluruh udara dicapai; Sebaliknya, ia adalah pemisahan akhir udara. Sudah tentu, nitrogen cecair yang dipisahkan dari udara juga harus mempunyai bekas khas untuk penyimpanan dan pengangkutan cecair. Apabila memeriksa peralatannya, adalah perlu untuk memastikan bahawa nitrogen cecair dimeteraikan dengan baik dan selamat memasuki bekas yang sepadan.
Dari perspektif molekul, pemisahan membran merujuk kepada kaedah teknikal yang secara berterusan memilih dan memisahkan campuran molekul dengan radius zarah yang berlainan ketika melalui membran. Ia juga mempunyai fungsi pemisahan yang tidak terganggu, kepekatan berkualiti tinggi, penyucian berskala besar dan penghalusan bahan yang terkandung dalam gas, termasuk elektrodialisis, osmosis terbalik, ultrafiltrasi dan dialisis. Prinsip kerjanya adalah untuk menggunakan ciri -ciri membran polimer yang terkandung dalam gas, iaitu, untuk selektif meresap zarah -zarah kecil yang terkandung, seperti molekul, ion atau zarah halus tertentu yang dipilih untuk dilalui, dan lain -lain. Walaupun selektif meresap, tekanan tertentu digunakan untuknya dengan cara tertentu, dan kemudian cecair asal mengalir di sepanjang permukaan membran dengan fungsi penapisan pada kelajuan tertentu. Molekul yang lebih besar daripada membran dengan fungsi penapisan tidak dapat mengalir melalui, dan hanya dapat terus kembali ke tempat asal, sementara molekul tersebut lebih kecil daripada membran dengan fungsi penapisan dapat lancar dan membentuk saluran baru. Ia dapat dilihat bahawa dalam proses pemisahan, membran memainkan peranan yang sangat penting. Terutama dalam proses pemisahan udara, perbezaan tekanan separa bahan -bahan yang meresap di kedua -dua belah membran menyebabkan bahan gas terus dipisahkan.
Dalam proses permohonan, jika nitrogen dipisahkan sepenuhnya dari udara, udara termampat mesti terlebih dahulu melalui membran serat dengan ruang kosong di tengah -tengah peranti. Semasa melalui membran ini, sejumlah besar gas yang terkandung di udara, seperti oksigen, karbon dioksida, karbon monoksida dan wap air, akan melalui jurang paip membran serat ini dan memasuki atmosfera untuk pelepasan. Pada masa yang sama, di outlet membran, semua molekul nitrogen dan argon dengan saiz molekul yang lebih besar dikumpulkan dan masukkan peralatan aplikasi yang berkaitan. Kesucian tertinggi nitrogen yang diekstrak dengan cara ini adalah setinggi 99.5% atau lebih, yang agak tinggi. Sudah tentu, untuk memisahkan nitrogen, oksigen, dan lain -lain dari udara, ia juga boleh dilakukan dengan mengubah tekanan untuk menyerap teknologi. Teknologi ini adalah untuk memisahkan pelbagai komponen di udara melalui medium pepejal, dan medium pepejal yang diperlukan adalah penapis molekul yang komponen utamanya adalah karbon. Sieve molekul ini sendiri mempunyai ciri -ciri berliang dan longgar, jadi udara termampat harus terlebih dahulu diisi ke dalam bekas yang dimeteraikan dengan penapis molekul yang diisi dengan unsur -unsur karbon. Oleh kerana komponen utama udara termampat adalah nitrogen, oksigen dan sedikit argon dan wap air. Di samping itu, nitrogen dan oksigen mempunyai saiz molekul yang berbeza. Sebagai elemen karbon dengan kuasa penjerapan yang kuat, saringan molekul akan terlebih dahulu menyerap wap dan oksigen air yang terkandung di dalamnya, iaitu, biarkan zarah -zarah dengan saiz molekul yang lebih kecil masukkan, manakala nitrogen tidak boleh diserap kerana saiz molekul yang lebih besar dan tidak dapat dielakkan dapat ditahan. Dengan cara ini, pemisahan gas yang berkesan di udara juga boleh dicapai melalui peranti ini.
Dengan perkembangan pesat teknologi membran, ia juga memberikan jaminan yang lebih baik bagi kami untuk mencapai pemisahan udara. Dari perubahan berterusan dan inovasi bahan membran ke kemajuan berterusan dan peningkatan teknologi, dari kemunduran negara kita yang jelas kepada pencapaian utama yang boleh dibuat sekarang, semuanya adalah kegembiraan. Dengan perkembangan teknologi yang berterusan, saya percaya bahawa peranti pemisahan udara akan menjadi semakin sempurna, dan kesucian pemisahan akan menjadi lebih tinggi dan lebih tinggi.
Dalam menghadapi kekurangan sumber yang melampau dalam masyarakat hari ini, yang tidak lagi dapat memenuhi keperluan rakyat, sangat penting untuk menjalankan pemisahan dengan cara yang dirancang berdasarkan bahan -bahan yang ada. Saya berharap pandangan teoretikal kaedah pemisahan sejuk yang mendalam dan kaedah pemisahan membran yang saya pelajari dapat memberikan inspirasi dan dorongan kepada semua orang. Saya juga berharap semua orang dapat bekerjasama untuk membuat usaha kita sendiri untuk penggunaan semula dan penggunaan sumber yang kreatif, supaya sumber kita lebih mencukupi dan kehidupan kita akan lebih baik.
