So'nggi yillarda ishlab chiqish va texnologik texnologiyalarning rivojlanishi va gazni qo'llash sohalarining doimiy ravishda kengayishi, ayniqsa kislorod, azot va azotga bo'lgan sifat va miqdor talablarining doimiy yaxshilanishi bilan ko'plab kompaniyalar texnologiyani tadqiq qilish va qo'llashga investitsiyalarini oshirdilar. gaz bozorida gaz ishlab chiqarish ulushini sezilarli darajada oshirish va kriogen havoni ajratishdan keyin yana bir kuchli havo ajratish texnologiyasiga aylanish. Kislorod ishlab chiqarish texnologiyasi ko'p yillik tarixga ega bo'lsa-da, u hali ham ishlab chiqilishi kerak, chunki u kislorod ishlab chiqarish sohasida yangi yo'l ochdi va noyobdir. Zamonaviy ilm-fanning yangi yutuqlaridan foydalanish, adsorbsion ajratish jarayonining mexanizmini o'rganish, parametrlarni diqqat bilan loyihalash va optimallashtirish ushbu texnologiyani rivojlantirishning yo'nalishi va diqqat markazida bo'ladi.
Adsorbsion ajralish tushunchasi
Adsorbsion ajratish jarayoni ikki bosqichdan iborat: suyuqlikning adsorbsiyasi va desorbsiyasi. 1990-yildayoq ... "adsorbsiya" tushunchasini ilgari surdi va bosimning o'zgarishi adsorbsiyasi fizik adsorbsiyaga tegishli. Fizik adsorbsiya sirt hodisasidir. Ikki fazali mintaqada suyuqlik va g'ovakli qattiq moddalar bir-biri bilan birlashtiriladi. Ikki faza o'rtasida molekulalararo kuch mavjud bo'lib, bu suyuqlik molekulalarining g'ovakli qattiq yuzasida to'planishiga va konsentratsiyasiga olib keladi. Ko'p komponentli suyuqliklar uchun har bir komponent va g'ovakli qattiq moddalar o'rtasidagi kuchlarda farqlar mavjud, shuning uchun selektiv adsorbsiya sodir bo'ladi. Muayyan sharoitlarda qattiq faza yuzasida adsorbsiyalangan komponentlar interfeysdan chiqib, suyuqlik fazasiga qaytadi. Bu jarayon adsorbsiyaning teskari jarayoni bo'lib, desorbsiya yoki desorbsiya deb ataladi.
Adsorbsiya va desorbsiya orqali komponentlarni ajratish va qattiq fazani qayta tiklashga erishiladi, shu bilan aralash suyuqliklarni ajratish va tozalash amalga oshiriladi. Qattiq fazali g'ovak material adsorbent, adsorbsiyalangan suyuqlik esa adsorbent deb ataladi. Suyuqlik adsorbsiyalanganda molekulalar orasidagi masofa qisqaradi, molekulyar kinetik energiya kamayadi va issiqlik ajralib chiqadi. Aksincha, desorbsiya jarayonida molekulyar kinetik energiya oshadi va sirtda adsorbsiyalangan adsorbsiyalangan molekulalarni olib tashlash uchun issiqlik yutilishi talab qilinadi.
Bosimning o'zgaruvchan adsorbsiyasi orqali kislorod ishlab chiqarish printsipi
Aralash gazning adsorbsion ajralishi bosim bilan yakunlanadi va adsorbsiyalangan gaz komponentlari aralash gazning tarkibiy qismlari o'rtasida ajralish va adsorbentning qayta tiklanishiga erishish uchun pasaytirilgan bosim sharoitida desorbsiyalanadi. Suyuqlik komponentining adsorbsion muvozanat izotermasi, harorat doimiy bo'lganda, aralash gazning adsorbentdagi adsorbsiya miqdori komponentning qisman bosimi ortishi bilan ortadi;
Adsorbsion idishdagi harorat adsorbsiya va desorbsiya vaqtida doimiy bo‘lib qoladi deb faraz qilsak, suyuqlik komponentining parsial bosimini o‘zgartirib, qattiq fazadagi adsorbentdagi suyuqlikning adsorbsion miqdori adsorbsiya izotermasi bo‘ylab o‘zgaradi, ish nuqtasi nuqtalar orasida bo‘ladi. , va ikki nuqtaning adsorbsiya miqdori o'rtasidagi farq izotermik bosimning tebranishi adsorbsion siklining komponentlarni ajratish miqdoridir. Biroq, haqiqiy bosim o'zgaruvchan adsorbsiyani ajratish jarayonida adsorbsiya jarayoni issiqlikni chiqaradi va desorbsiya jarayoni issiqlikni yutadi. Adsorbsion qatlamning harorati o'zgaradi, bu adsorbsiya jarayonining paydo bo'lishiga ta'sir qiladi. Adsorbsiya davom etar ekan, haqiqiy bosim tebranishi adsorbsiya jarayoni ikki nuqta va haqiqiy bosim tebranishi adsorbsiya komponentini ajratish miqdori o'rtasida davom etadi.
Adsorbsiya va desorbsiya jarayonlarida adsorbentdagi gaz komponentlarining adsorbsion miqdoridagi farqni oshirish ajratish effektini yaxshilashga yordam beradi. Tanlangan adsorbent har bir komponent uchun selektivlikning katta farqiga ega bo'lishidan tashqari, adsorbsion izotermaning qiyaligida ham sezilarli o'zgarishlarga ega bo'lishi kerak va komponent adsorbsiyasining o'zgarish qiymatini oshirish uchun bosim o'zgarishini iloji boricha oshirish kerak. miqdori. Kislorod ishlab chiqarish xom gaz sifatida havodan va qattiq fazali adsorbentlar sifatida zeolit molekulyar elaklardan foydalanadi. Ajratish mexanizmi muvozanatli ajratish turiga tegishli, ya'ni molekulyar elakning teshiklaridagi havodagi azot va kislorod molekulalari orasidagi molekulalararo kuchning farqi havoni ajratish kislorod ishlab chiqarishga erishish uchun to'liq ishlatiladi.
Azot molekulasining dipol momenti , kislorod molekulasining dipol momenti va azotning qutblanish qobiliyati kattaroqdir, shuning uchun azot va kationlar va zeolitdagi qutb sirtlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir azot va kislorodga qaraganda kuchliroqdir. Shuning uchun zeolit molekulyar elaklari azotni tanlab adsorbsiyalashi mumkin. O'rta va past bosimlarda azotni afzal ko'rish uchun zeolit molekulyar eleklarning xususiyatidan foydalangan holda, havodagi azot va kislorodni ajratish maqsadi bosimni oshirish bilan ishlov berish orqali erishiladi va keyin qattiq fazada adsorbsiyalangan azotni desorbsiyalash uchun bosim kamayadi. molekulyar elaklar, shuning uchun qattiq fazali molekulyar elaklar qayta ishlanishi mumkin.
