Eksergianalyse av kryogen luftseparasjon

I dag blir mange av gassene atskilt fra luften, som nitrogen, oksygen og hydrogen, brukt mer og mer. Så hvordan kan du skille mer nyttig gass fra luften for å resirkulere, for å imøtekomme folks flere behov? Denne artikkelen har til hensikt å analysere de to metodene fra den kryosurgiske analysen og membran -separasjonsmetoden, og finne den beste luftseparasjonsanordningen gjennom prinsippet i hvert prinsipp, for å effektivt gjenopprette de forskjellige aktive ingrediensene i luften og forbedre ressursens brukseffektivitet.

 

 

 

2 Membran separasjonsmetode - En metode for å skille gasser ved forskjellig feste, oppløsning og diffusjon av forskjellige molekyler på membranoverflaten

Membranseparasjon er en ny generasjon av gasseparasjonsteknologi sammenlignet med den eksisterende luftseparasjonsteknologien. Den bruker hovedsakelig et visst trykk for å effektivt skille de forskjellige komponentene i gassen i henhold til den forskjellige feste, oppløsning og diffusjon av gassmolekylene som skal skilles i gassen på membranoverflaten. Sammenlignet med den kryogene separasjonsmetoden, er hovedfunksjonen at den ikke har noen kjemisk reaksjon, ikke bruker noen kjemiske tilsetningsstoffer, har lave kostnader, bruker mindre energi, har sterk tilpasningsevne, har lave krav til størrelsen på enhetsnivået, har en høy sikkerhetsfaktor, er svært pålitelig, og selvfølgelig har et bredt spekter av applikasjoner. I dagens samfunn er denne teknologien relativt moden og har blitt mye brukt innen mange felt med gassseparasjon. Samtidig har de enorme økonomiske og sosiale fordelene som denne teknologien har blitt et av de viktigste middelene for separasjonsteknologi. Det blir berømmet av utviklede land for sin kreative rekreasjon av mer tilgjengelige ressurser og er et teknologisk fremgang som menneskeheten er stolt av. Membran -separasjonsmetoden utvikler seg kontinuerlig, og membranens materiale blir stadig oppdatert. Materialene som brukes til membraner inkluderer forskjellige naturlige materialer, for eksempel forskjellige cellulosederivater, etc., så vel som kunstige materialer, for eksempel forskjellige syntetiske polymerer, og noen spesielle materialer. De siste årene er det utviklet noen fremvoksende membranmaterialer, for eksempel sammensatte membraner, nano-materialfiltreringsmembraner, funksjonelle polymermembraner, etc. Relevante lærde har også spådd at innovasjon og gjennombrudd i membraner vil bli nøkkelen til å påvirke denne teknologien.

Kontakt nå

 

3 Luftseparasjonsanordning som kombinerer kryogen separasjonsmetode og membranseparasjonsmetode
3.1 Grunnleggende prinsipper for kryogen separasjonsmetode og den tilsvarende luftseparasjonsanordningen

Arbeidsprinsippet for kryogen separasjonsmetode i luftseparasjon er relativt enkelt. Det tar luft som råstoff og går gjennom en serie prosedyrer, inkludert storskala konsentrasjon, trinn-for-trinns rensing og bruk av varmeutveksling for å flytende luften i flytende luft. Det er omtrent som følger: Før du kommer inn i kompressoren, må luften filtreres gjennom luftfilterapparatet for å gjøre den renere før du går inn i luftkomprimeringsenheten. Etter å ha blitt komprimert til et passende trykk, kommer det inn i luftkjølingsanordningen for raskt å redusere lufttemperaturen. På dette grunnlaget tørkes luften, noe som kan gjøres gjennom en lufttørkerrenser for å fjerne noen unødvendige stoffer i luften, for eksempel fuktighet, karbondioksid og andre stoffer. I innstillingen av luftseparasjonsenheten er det også nødvendig å sikre at de to væskestrømmene blir godt behandlet og samlet. På den ene siden, etter at luften er renset, må det sikres at den kommer inn i hovedvarmeutvekslingen og varmebeholderen i luftseparasjonsenheten. Den flytende gassen som ikke har gått gjennom, det vil si den returnerte flytende gassen, når den optimale temperaturen gjennom kjøleanordningen, og blir deretter sendt til bunnen av rensedestillasjonsbeholderen. Nitrogenet kan samles fullstendig i den øvre delen av beholderen, og væskeluften i bunnen blir kondensert igjen. Det kondenseres og fordampes gjennom en serie kondenserende enheter. Nitrogenet er endelig kondensert, og noe av den beholdte væsken er endelig satt opp i seksjoner. Selvfølgelig kan den også strømme inn i hovedvarmeutvekslingen og varmebeholderen igjen, og deretter gå inn i utvidelsesbeholderen for å utvide og kjøle seg ned når den når et visst nivå. En del av gassen kan skilles og gjenbrukes igjen, og resten vil bli sluppet ut i atmosfæren. Det kan sees av dette at for å etablere en luftseparasjonsenhet, på den ene siden, oppnås den dype komprimeringen og reduksjonen av luften og den grundige rensingen av luften; På den annen side er det den endelige separasjonen av luften. Selvfølgelig bør den flytende nitrogenet atskilt fra luften også ha en spesiell beholder for flytende lagring og transport. Når du inspiserer utstyret, er det nødvendig å sikre at væsken nitrogen er godt forseglet og trygt kommer inn i den tilsvarende beholderen.

3.2 Grunnleggende prinsipper for membranseparasjonsmetode og den tilsvarende luftseparasjonsanordningen

Fra et molekylært perspektiv refererer membranseparasjon til en teknisk metode som kontinuerlig velger og skiller en blanding av molekyler med forskjellig partikkelradius når man passerer gjennom en membran. Det har også funksjonene til uavbrutt separasjon, konsentrasjon av høy kvalitet, storskala rensing og foredling av stoffer som er inneholdt i gassen, inkludert elektrodialyse, omvendt osmose, ultrafiltrering og dialyse. Dets arbeidsprinsipp er hovedsakelig å bruke egenskapene til polymermembranen som er inneholdt i gassen, det vil si selektivt å gjennomsyre visse bittesmå partikler som er inneholdt, for eksempel molekyler, ioner eller visse fine partikler som er valgt for å passere gjennom, etc. separat. Mens det selektivt gjennomsyres, blir et visst trykk påført det på en viss måte, og deretter strømmer den opprinnelige væsken langs overflaten av membranen med en filtreringsfunksjon med en viss hastighet. Molekyler som er større enn membranen med en filtreringsfunksjon, kan ikke strømme gjennom, og kan bare fortsette å gå tilbake til det opprinnelige stedet, mens disse molekylene er mindre enn membranen med en filtreringsfunksjon kan passere jevnt og danne et nytt utløp. Det kan sees at i separasjonsprosessen spiller membranen en veldig viktig rolle. Spesielt i luftseparasjonsprosessen fører den delvise trykkforskjellen til de gjennomsyrende stoffene på begge sider av membranen at gassstoffene kontinuerlig skilles.

I applikasjonsprosessen, hvis nitrogen skal skilles helt fra luften, må trykkluften først passere gjennom fibermembranen med et tomt rom midt på enheten. Mens du passerer gjennom denne membranen, vil en stor mengde gass inneholdt i luften, som oksygen, karbondioksid, karbonmonoksid og vanndamp, passere gjennom rørgapet til denne fibermembranen og komme inn i atmosfæren for utflod. Samtidig, ved utløpet av membranen, samles alle nitrogenmolekyler og argon med større molekylstørrelse og går inn i det aktuelle applikasjonsutstyret. Den høyeste renheten av nitrogen som er ekstrahert på denne måten er så høyt som 99,5% eller mer, noe som er relativt høyt. For å skille nitrogen, oksygen osv. Fra luften kan det selvfølgelig også gjøres ved å endre trykket for å adsorbere teknologien. Denne teknologien skal skille forskjellige komponenter i luften gjennom et fast medium, og det faste mediet som kreves er en molekylær sil hvis hovedkomponent er karbon. Denne molekylære silen i seg selv har egenskapene til å være porøs og løs, så den trykklærte luften må først fylles i en forseglet beholder fylt med en molekylsikt fylt med karbonelementer. Siden hovedkomponentene i trykkluft er nitrogen, oksygen og en liten mengde argon og vanndamp. I tillegg har nitrogen og oksygen forskjellige molekylære størrelser. Som et karbonelement med sterk adsorpsjonskraft, vil molekylære sikt først adsorbere vanndampen og oksygenet i den, det vil si, la partiklene med mindre molekylær størrelse komme inn, mens nitrogen ikke kan adsorberes på grunn av dets større molekylstørrelse og vil uunngåelig bli beholder. På denne måten kan separasjonen av effektive gasser i luften også oppnås gjennom denne enheten.

Med den raske utviklingen av membranteknologi gir det også en bedre garanti for oss å oppnå luftseparasjon. Fra kontinuerlig endring og innovasjon av membranmaterialer til kontinuerlig fremgang og forbedring av teknologi, fra landets åpenbare tilbakeblikk til de største prestasjonene som kan gjøres nå, alle av dem er glede. Med kontinuerlig utvikling av teknologi, tror jeg at luftseparasjonsenheter vil bli mer og mer perfekte, og at separasjonens renhet vil bli høyere og høyere.

4 Konklusjon

I møte med den ekstreme mangelen på ressurser i dagens samfunn, som ikke lenger kan dekke folks behov, er det spesielt viktig å utføre separasjon på en planlagt måte basert på eksisterende materialer. Jeg håper at de teoretiske synspunktene for den dype kalde separasjonsmetoden og membran -separasjonsmetoden jeg har studert, kan gi inspirasjon og oppmuntring til alle. Jeg håper også at alle kan samarbeide for å gjøre vår egen innsats for gjenbruk og kreativ bruk av ressurser, slik at ressursene våre vil være mer tilstrekkelige og livene våre blir bedre.