Question

Опишіть процес виділення азоту із повітря?

Answer 1

Ответ:

Є 3 варіанти

Перший:Заснований на різній швидкості проникнення газів через полімерну мембрану під дією перепаду парціальних тисків на ній. Проходячи всередині мембрани, легкопроникні компоненти газу (водень, вуглекислий газ, пари води, кисень) через пористу оболонку мембрани просочуються в міжмембранний простір і відводяться на скидання в атмосферу. Труднопроникні компоненти газу (азот, метан, окис вуглецю) проходять по всій довжині мембрани і далі надходять споживачеві. На виході — газова суміш із вмістом азоту до 99,5%.

Другий:Адсорбційна технологія заснована на відділенні молекул азоту зі стиснутого повітря, що проходить через адсорбент. Атмосферне повітря стискається компресором. Далі стиснене повітря для згладжування пульсацій тиску надходить до ресиверу повітря, після чого проходить додаткове очищення, осушку в блоці підготовки повітря і надходить на поділ в адсорбційний блок, основною частиною якого є парні алюмінієві адсорбери.

Поступаючи в один із адсорберів, газова суміш проходить через адсорбент, де молекули кисню, а так само деяка частина інших присутніх в повітрі газів, преференційно затримується порами адсорбенту, в той час як азот переважно проходить через адсорбер. Другий адсорбер в цей час знаходиться на регенерації.

Третій:Принцип роботи кріогенних установок заснований на зріджуванні повітря та подальшому його поділі на азот, кисень та аргон. Такий спосіб одержання газів називається методом низькотемпературної ректифікації. Спочатку повітря стискається компресором, потім, після проходження теплообмінників, розширюється в машині-детандері або дросельному вентилі, в результаті чого охолоджується до температури 93 °К і перетворюється в рідину.

Подальший поділ рідкого повітря, що складається в основному з рідкого азоту і рідкого кисню, засновано на відмінності температури кипіння його компонентів: кисню — 90,18 °К, азоту — 77,36 °К. При поступовому випаровуванні рідкого повітря спочатку випаровується переважно азот, а рідина, що залишається все більше збагачується киснем. Повторюючи подібний процес багато разів на ректифікаційних тарілках повітрерозподільних колон, отримують рідкий кисень, азот і аргон потрібної чистоти.

Answer 2

Виділення азоту із повітря – це процес отримання чистого азоту (N₂) з повітря, який передбачає фізичну або хімічну обробку. Основним компонентом повітря є азот, який становить близько 78% його складу. Виділення азоту важливо з точки зору його використання в різних галузях промисловості, наукових дослідженнях та медичних застосуваннях.

Основні методи виділення азоту з повітря включають:

1. Фракційна дистиляція: Повітря охолоджується до дуже низьких температур, де відбувається конденсація його компонентів. Так як азот має нижчу температуру кипіння (-196°C), ніж інші компоненти повітря, він легко конденсується і виділяється у вигляді рідини. Далі ця рідина випаровується, а згусток азоту відокремлюється.

2. Мембранна фільтрація: Цей метод використовує мембрани, які пропускають молекули азоту, але утримують більші молекули інших газів. Повітря пропускається через мембрани під високим тиском, і це дозволяє відокремити азот від інших газів.

3. Адсорбція: Цей метод базується на властивості певних матеріалів поглинати певні гази. Адсорбент (матеріал, що здатний поглинати газ) використовується для поглинання інших газів, залишаючи азот незмінним. Після того, як адсорбент насититься, азот відділяється від него.

4. Хімічні методи: Деякі хімічні реакції можуть використовуватись для виділення азоту. Наприклад, азот може утворювати сполуки з іншими елементами, такими як гідроген, для подальшого відокремлення.

Ці методи можуть використовуватись окремо або в комбінації для досягнення більш ефективного та економічного процесу виділення азоту з повітря. Отриманий чистий азот може бути використаний в багатьох галузях, таких як промисловість, сільське господарство, наукові дослідження та медицина.