Kriogeninio oro atskyrimo egzergijos analizė

Šiandien daugelis dujų, atskirtų nuo oro, tokios kaip azotas, deguonis ir vandenilis, yra naudojami plačiau. Taigi, kaip atskirti naudingesnes dujas nuo oro iki perdirbimo, kad patenkintumėte daugiau žmonių poreikių? Straipsnyje ketinama išanalizuoti du kriosurginės analizės ir membranos atskyrimo metodų metodus ir surasti geriausią oro atskyrimo įtaisą pagal kiekvieno principo principą, kad būtų galima veiksmingai atkurti įvairius aktyvius ore esančias medžiagas ir pagerinti išteklių panaudojimo efektyvumą.

 

 

 

2 Membranos atskyrimo metodas - dujų atskyrimo metodas skirtingais pritvirtinimais, ištirpimu ir difuzija įvairių molekulių ant membranos paviršiaus

Membranos atskyrimas yra naujos kartos dujų atskyrimo technologija, palyginti su esama oro atskyrimo technologija. Jis daugiausia naudoja tam tikrą slėgį, kad efektyviai atskirtų įvairius dujų komponentus, atsižvelgiant į skirtingą dujų molekulių pritvirtinimą, tirpimą ir difuziją, kad būtų atskirtos dujose ant membranos paviršiaus. Palyginti su kriogeninio atskyrimo metodu, pagrindinis jo bruožas yra tas, kad jis neturi jokios cheminės reakcijos, nenaudoja jokių cheminių priedų, turi mažą kainą, sunaudoja mažiau energijos, turi stiprų pritaikomumą, turi žemus reikalavimus prietaiso lygio dydžiui, turi aukštą saugos koeficientą, yra labai patikimas ir, be abejo, turi platų taikymo spektrą. Šiandieninėje visuomenėje ši technologija yra gana subrendusi ir buvo plačiai naudojama daugelyje dujų atskyrimo sričių. Tuo pat metu didžiulė šios technologijos teikiama ekonominė ir socialinė nauda tapo viena iš svarbiausių atskyrimo technologijos priemonių. Išsivysčiusios šalys giria už kūrybinį daugiau galimybių išteklių rekreaciją ir yra technologinė pažanga, kuria žmonija didžiuojasi. Membranos atskyrimo metodas nuolat vystosi, o membranos medžiaga nuolat atnaujinama. Membranoms naudojamos medžiagos apima įvairias natūralias medžiagas, tokias kaip įvairios celiuliozės dariniai ir kt., Taip pat dirbtinės medžiagos, tokios kaip įvairūs sintetiniai polimerai ir kai kurios specialios medžiagos. Pastaraisiais metais buvo sukurtos kai kurios kylančios membranos medžiagos, tokios kaip kompozicinės membranos, nano-materialinės filtravimo membranos, funkcinės polimerų membranos ir kt. Atitinkami mokslininkai taip pat prognozavo, kad inovacijos ir proveržiai membranose taps pagrindine įtaka šiai technologijai.

Susisiekite dabar

 

3 Oro atskyrimo įtaisas, derinantis kriogeninį atskyrimo metodą ir membranų atskyrimo metodą
3.1 Pagrindiniai kriogeninio atskyrimo metodo principai ir jo atitinkamas oro atskyrimo įtaisas

Kriogeninio atskyrimo metodo veikimo principas Oro atskyrimui yra gana paprastas. Tai užima orą kaip žaliavą ir atlieka daugybę procedūrų, įskaitant didelio masto koncentraciją, žingsnis po žingsnio valymą ir šilumos mainų panaudojimą, kad būtų galima suskystinti orą į skystą orą. Tai yra maždaug taip: Prieš įeinant į kompresorių, oras turi būti filtruojamas per oro filtro įtaisą, kad prieš įeinant į oro suspaudimo įtaisą būtų tyresnis. Po to, kai buvo suspaustas iki tinkamo slėgio, jis patenka į oro aušinimo įtaisą, kad greitai sumažintų oro temperatūrą. Remiantis tuo, oras išdžiovinamas, kurį galima atlikti per oro džiovintuvo valytuvą, kad būtų pašalintos nereikalingos medžiagos ore, pavyzdžiui, drėgmė, anglies dioksidas ir kitos medžiagos. Nustatant oro atskyrimo įtaisą, taip pat būtina užtikrinti, kad du skysčio srautai būtų gerai apdoroti ir surinkti. Viena vertus, išgryninus orą, reikia užtikrinti, kad jis patektų į pagrindinį šilumos mainų ir šildymo indą oro atskyrimo įtaise. Skystos dujos, kurios praėjo pro šalį, tai yra, per aušinimo įtaisą pasiekia optimalią temperatūrą, o tada siunčiamos į valymo distiliavimo konteinerio dugną. Azotą galima visiškai surinkti viršutinėje talpyklos dalyje, o skystas oras apačioje vėl kondensuojamas. Jis yra kondensuotas ir išgarinamas per daugybę kondensacinių įtaisų. Azotas galutinai sutrumpinamas, o kai kurie sulaikyto skysčio galutinai pastatytas skyriuose. Be abejo, jis taip pat gali vėl tekėti į pagrindinį šilumos mainų ir šildymo konteinerį, o tada patekti į išplėtimo konteinerį, kad išsiplėtė ir atvėstų, kai jis pasiekia tam tikrą lygį. Dalis dujų gali būti vėl atskirta ir pakartotinai panaudota, o likusi dalis bus išleista į atmosferą. Iš to galima pastebėti, kad, viena vertus, nustatant oro atskyrimo įtaisą, gilų suspaudimą ir oro sumažinimą bei kruopščią oro valymą; Kita vertus, tai yra galutinis oro atskyrimas. Žinoma, nuo oro atskirtas skystas azotas taip pat turėtų turėti specialų konteinerį skysčiams laikyti ir gabenti. Patikrinus jos įrangą, būtina įsitikinti, kad skystas azotas būtų gerai uždarytas ir saugiai patenka į atitinkamą indą.

3.2 Pagrindiniai membranos atskyrimo metodo principai ir jo atitinkamas oro atskyrimo įtaisas

Žvelgiant iš molekulinės perspektyvos, membranos atskyrimas reiškia techninį metodą, kuris nuolat pasirenka ir atskiria molekulių, turinčių skirtingą dalelių spindulį, mišinį, einant pro membraną. Jis taip pat turi nepertraukiamo atskyrimo, aukštos kokybės koncentracijos, didelio masto valymo ir dujų medžiagų, įskaitant elektrodializę, atvirkštinę osmosą, ultrafiltraciją ir dializę, funkcijas. Jo darbo principas daugiausia yra skirtas panaudoti polimero membranos, esančios dujose, savybės, tai yra, kad selektyviai persmelktų tam tikras mažytes daleles, tokias kaip molekulės, jonai ar tam tikros smulkios dalelės, kurios pasirinktos praeiti ir pan. Nors selektyviai skverbiasi, tam tikras slėgis tam tikru būdu taikomas, o tada originalus skystis teka išilgai membranos paviršiaus, naudojant filtravimo funkciją tam tikru greičiu. Molekulės, didesnės už membraną su filtravimo funkcija, negali tekėti ir gali toliau grįžti į pradinę vietą, o tos molekulės, mažesnės už membraną su filtravimo funkcija, gali sklandžiai praeiti ir suformuoti naują lizdą. Galima pastebėti, kad atskyrimo procese membrana vaidina labai svarbų vaidmenį. Ypač oro atskyrimo procese dalinis prasiskverbiančių medžiagų skirtumas abiejose membranos pusėse dujų medžiagos yra nuolat atskirtos.

Taikymo procese, jei azotas turi būti visiškai atskirtas nuo oro, suspaustas oras pirmiausia turi praeiti pro pluošto membraną su tuščiu erdve prietaiso viduryje. Pravažiuodamas šią membraną, ore yra didelis kiekis dujų, tokių kaip deguonis, anglies dioksidas, anglies monoksidas ir vandens garai, praeis per šios pluošto membranos vamzdžio tarpą ir pateks į atmosferą. Tuo pačiu metu, esant membranos išleidimui, renkamos visos azoto molekulės ir argonas, turintis didesnį molekulinį dydį, ir įveskite atitinkamą taikymo įrangą. Didžiausias tokiu būdu ekstrahuoto azoto grynumas yra net 99,5% ar daugiau, o tai yra palyginti didelis. Žinoma, norint atskirti azoto, deguonies ir kt. Iš oro, tai taip pat galima padaryti pakeitus slėgį į adsorbuotą technologiją. Ši technologija yra atskirti įvairius ore esančius komponentus per kietą terpę, o reikalinga kieta terpė yra molekulinė sieta, kurios pagrindinis komponentas yra anglies. Šis molekulinio sietas pasižymi poringu ir laisva savybėmis, todėl suspaustas oras pirmiausia turi būti užpildytas į uždarą talpyklą, užpildytą molekuliniu sietu, užpildytu anglies elementais. Kadangi pagrindiniai suslėgto oro komponentai yra azoto, deguonies ir nedidelio kiekio argono bei vandens garų. Be to, azoto ir deguonies molekuliniai dydžiai yra skirtingi. Kaip anglies elementas, turintis stiprią adsorbcijos galią, molekuliniai sievai pirmiausia adsorbuos joje esančius vandens garus ir deguonį, tai yra, tegul dalelės, kurių molekulinė dydis yra mažesnis, o azoto negali būti adsorbuojamos dėl didesnio molekulinio dydžio ir neišvengiamai bus išlaikyta. Tokiu būdu per šį prietaisą taip pat galima atlikti efektyvių dujų atskyrimą ore.

Sparčiai plėtojant membranų technologiją, tai taip pat suteikia geresnę garantiją mums pasiekti oro atskyrimą. Nuo nuolatinių membraninių medžiagų pokyčių ir naujovių iki nuolatinio technologijos pažangos ir tobulinimo, pradedant akivaizdžiu mūsų šalies atsilikimu ir baigiant pagrindiniais pasiekimais, kuriuos galima padaryti dabar, visi jie yra džiaugsmas. Tęsdamas nuolatinį technologijos kūrimą, manau, kad oro atskyrimo įtaisai taps vis tobulesni, o atskyrimo grynumas taps didesnis ir aukštesnis.

4 Išvada

Atsižvelgiant į tai, kad šiuolaikinėje visuomenėje yra ypač trūksta išteklių, kurie nebegali patenkinti žmonių poreikių, ypač svarbu planuoti atsiskyrimą, remiantis esamomis medžiagomis. Tikiuosi, kad teoriniai gilaus šalto atskyrimo ir membranos atskyrimo metodo požiūriai gali suteikti įkvėpimo ir padrąsinimo visiems. Taip pat tikiuosi, kad visi gali dirbti kartu, kad patys stengtųsi pakartotinai naudoti ir kūrybiškai naudoti išteklius, kad mūsų ištekliai bus pakankamai, o mūsų gyvenimas bus geresnis.