¿Cuáles son los métodos para separar el oxígeno en el aire?？

Los principales componentes del aire son el oxígeno y el nitrógeno, que existen en estados moleculares respectivamente. Las moléculas son las partículas más pequeñas que mantienen sus propiedades originales. El diámetro es del orden de 10-8 cm, y el número de moléculas es muy grande y están constantemente en movimiento irregular. Por lo tanto, el oxígeno, el nitrógeno y otras moléculas del aire se encuentran de manera uniforme. Es más difícil separar las que se mezclan entre sí. Actualmente existen tres métodos de separación.

(1) Método de baja temperatura ( planta de oxigeno liquido)

El aire primero se comprime y se expande para enfriarse. Hasta que el aire se licue, las temperaturas de vaporización (puntos de ebullición) del oxígeno y el nitrógeno son diferentes (bajo presión atmosférica, el punto de ebullición del oxígeno es de 90 K y el punto de ebullición del nitrógeno es de 77 K). El nitrógeno con un punto de ebullición bajo es relativamente bajo. Debido a la característica de que el oxígeno es fácil de vaporizar, el vapor de temperatura más alta y el líquido de temperatura más baja se mantienen en contacto entre sí en la torre de rectificación. Se evapora más nitrógeno en el líquido y se condensa más oxígeno en el gas. Lo hace subir. El contenido de nitrógeno en el vapor continúa aumentando y el contenido de oxígeno en el líquido corriente abajo continúa aumentando, para lograr la separación del aire. Para licuar el aire, es necesario enfriar el aire a una temperatura inferior a 100K. Este tipo de refrigeración se llama ultracongelación; y el proceso de separar el líquido y el aire usando la diferencia del punto de ebullición se llama rectificación. El método de baja temperatura para lograr la separación del aire es una combinación de enfriamiento profundo y rectificación. Actualmente es el método de separación de aire más utilizado.

(2) Método de adsorción ( Generador de oxígeno PSA)

Permite que el aire pase a través de una torre de adsorción llena de un determinado material poroso y un tamiz separado. Utiliza tamices moleculares para adsorber selectivamente diferentes moléculas. Algunos tamices moleculares tienen un alto rendimiento de adsorción de nitrógeno, lo que permite el paso de las moléculas de oxígeno. Por tanto, se puede obtener oxígeno con mayor pureza; Debido a que la capacidad de adsorción del adsorbente es limitada, cuando la adsorción de una determinada molécula alcanza la saturación, no hay capacidad para continuar la adsorción, y el material adsorbido necesita ser expulsado para restaurar la capacidad de adsorción. Este proceso se llama "regeneración". Por lo tanto, para garantizar un suministro continuo de gas, es necesario utilizar alternativamente más de dos torres de adsorción. El método de regeneración puede ser el método de reducción de presión ((PSA). Este método tiene un proceso simple, operación conveniente y bajo costo operativo, pero es más difícil obtener productos de alta pureza. La pureza del oxígeno del producto es de aproximadamente 93 Por otra parte, sólo es adecuado para dispositivos de separación con una capacidad no demasiado grande (menos de 4000m3 / h).

(3) Método de separación por membrana

Utiliza la selectividad de permeación de algunas membranas de polímeros orgánicos. Cuando el aire pasa a través de la membrana (0,1μ m) o membrana de fibra hueca, la tasa de oxígeno que pasa a través de la membrana es aproximadamente 4 a 5 veces mayor que la del nitrógeno, logrando así oxígeno y nitrógeno El método de separación es simple en el dispositivo, conveniente en operación, rápido en el arranque y bajo inversión. Sin embargo, la concentración enriquecida con oxígeno es generalmente adecuada para medianas y pequeñas, por lo que solo es adecuada para la combustión enriquecida con oxígeno y el cuidado de la salud ceremonial.