Glavne komponente zraka su dušik (78%) i kisik (21%), pa se može reći da je zrak nepresušan izvor za pripremu dušika i kisika.PSA postrojenje za kisik.Dušik se uglavnom koristi za sintetički amonijak, zaštitnu atmosferu za toplinsku obradu metala, inertni zaštitni plin u kemijskoj proizvodnji (pročišćavanje cjevovoda za pokretanje i zaustavljanje, zatvaranje dušikom lako oksidiranih tvari), skladištenje žitarica, konzerviranje voća, elektroničku industriju itd. uglavnom se koristi kao oksidans u metalurgiji, pomoćnom plinu, medicinskom tretmanu, pročišćavanju otpadnih voda, postrojenju za adsorpciju dušika s promjenama tlaka i kemijskoj industriji.Kako jeftino odvojiti zrak za proizvodnju kisika i dušika dugotrajan je problem koji proučavaju i rješavaju kemičari.
Čisti dušik ne može se ekstrahirati izravno iz prirode, pa je odvajanje zraka prvi izbor.Metode odvajanja zraka uključuju metodu niske temperature, metodu adsorpcije s promjenama tlaka i metodu membranskog odvajanja.S brzim razvojem industrije, dušik se široko koristi u kemijskoj industriji, elektronici, metalurgiji, hrani, strojevima i drugim poljima.Kineska potražnja za dušikom raste po godišnjoj stopi od više od 8%.Kemija dušika nije živopisna.Vrlo je inertan u normalnim uvjetima i nije lako reagirati s drugim tvarima.Stoga se dušik široko koristi kao plin za održavanje i plin za brtvljenje u metalurgiji, elektronici, kemijskoj industriji i drugim industrijama.Općenito govoreći, čistoća plina za održavanje je 99,99%, a neki zahtijevaju više od 99,998% dušika visoke čistoće.
Generator tekućeg dušika je praktičan izvor hladnoće, koji se sve više koristi u skladištenju sjemena u prehrambenoj industriji, radu i stočarstvu.U proizvodnji sintetičkog amonijaka u industriji gnojiva, smjesa vodikovog dušika u plinu za napajanje sintetičkog amonijaka se pere i rafinira čistim tekućim dušikom.Sadržaj inertnog plina može biti vrlo nizak, a sadržaj ugljičnog monoksida i kisika ne smije prelaziti 20 ppm.
Membransko odvajanje zraka usvaja princip permeacije, to jest, brzine difuzije kisika i dušika u neporoznoj polimernoj membrani su različite.Kada se kisik i dušik adsorbiraju na površini polimerne membrane, zbog gradijenta koncentracije s obje strane membrane, plin difundira i prolazi kroz polimernu membranu, a zatim se desorbira na drugoj strani membrane.Budući da je volumen molekule kisika manji od volumena molekule dušika, brzina difuzije kisika u polimernoj membrani veća je od one molekule dušika.Na taj način, kada zrak uđe na jednu stranu membrane, na drugoj strani se može dobiti zrak obogaćen kisikom, a na istoj strani dušik.
Zrak obogaćen dušikom i kisikom može se kontinuirano dobivati odvajanjem zraka membranskom metodom.Trenutno je koeficijent selektivnosti polimerne membrane za odvajanje kisika i dušika samo oko 3,5, a koeficijent propusnosti je također vrlo mali.Koncentracija dušika u odvojenom produktu je 95 ~ 99%, a koncentracija kisika je samo 30 ~ 40%.Membransko odvajanje zraka općenito se provodi na sobnoj temperaturi, 0,1 ~ 0,5 × 106pa.
Vrijeme objave: 18. siječnja 2022