Агаараас азот үйлдвэрлэх суурилуулалт. Агаараас азот авах суурилуулалт: асуудал ба хэтийн төлөв

Аммиак (NH 3) нь азот ба устөрөгчийн нэгдэл юм. Энэ нь хурц үнэртэй хөнгөн хий юм. Аж үйлдвэр, лабораторид аммиакийн үйлдвэрлэл нь бордоо, полимер, азотын хүчил болон бусад бодис үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай.

Аж үйлдвэрт

Аммиакийг үйлдвэрлэлийн аргаар азотоос устөрөгчтэй хослуулан гаргаж авдаг. Азотыг агаараас, устөрөгчийг уснаас авдаг. Энэ аргыг анх Германы химич Фриц Хабер боловсруулсан. Аммиак үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн аргыг Хабер процесс гэж нэрлэж эхэлсэн.

Урвал нь эзэлхүүн буурч, дулаан хэлбэрээр энерги ялгарах үед үүсдэг.

3H 2 + N 2 → 2NH 3 + Q.

Урвал нь буцаах чадвартай тул хэд хэдэн нөхцлийг хангасан байх ёстой. Өндөр даралт, бага температурт үүссэн аммиакийн хэмжээ нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч бага температур нь урвалын хурдыг удаашруулж, температурыг нэмэгдүүлэх нь урвуу урвалын хурдыг нэмэгдүүлдэг.

Урвалын шаардлагатай нөхцлийг туршилтаар олсон:

• температур- 500 ° C;
• даралт- 350 атм;
• катализатор- мөнгө, кали, кальци болон бусад бодисын ислийн хольц бүхий төмрийн исэл Fe 3 O 4 (магнетит).

Ийм нөхцөлд үүссэн хий нь 30% аммиак агуулдаг. Урвуу урвалаас зайлсхийхийн тулд бодисыг хурдан хөргөнө. Бага температурт үүссэн хий нь шингэн болж хувирдаг. Ашиглагдаагүй хий - азот ба устөрөгчийг синтезийн баганад буцааж өгнө. Энэ арга нь түүхий эдийг аль болох ихээр ашиглан их хэмжээний аммиакийг хурдан авахад тусалдаг.

Цагаан будаа. 1. Аммиакийг үйлдвэрийн аргаар үйлдвэрлэх.

Зөв катализаторыг олохын тулд 20 мянган өөр бодис туршиж үзсэн.

Лабораторид

Лабораторид аммиак авахын тулд шүлтийг аммонийн давстай урвалд оруулна.

NH 4 Cl + NaOH → NH 3 + NaCl + H 2 O

Аммиакийг лабораторид аммиакийн хлоридыг унтраасан шохойтой хамт халааж эсвэл аммонийн гидроксидын задралаас авч болно.

• 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 → CaCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O;
• NH 4 OH ↔ NH 3 + H 2 O.

Цагаан будаа. 2. Аммиакийг лабораторид авах.

Шохой, натрийн гидроксидын хольцыг ашиглан аммиакийг бүрэн хатааж, үүссэн хий дамждаг. Үүнтэй ижил зорилгоор шингэн аммиакийг натрийн металлтай хольж, нэрэлтэнд оруулна.

Аммиак нь агаараас хөнгөн тул түүнийг цуглуулахын тулд туршилтын хоолойг дээш нь доош нь барина.

Өргөдөл

Аммиакийг янз бүрийн салбарт ашигладаг.

• хөдөө аж ахуйд - азот агуулсан бордоо үйлдвэрлэх;
• аж үйлдвэрт - полимер, тэсрэх бодис, хиймэл мөс үйлдвэрлэх;
• химийн чиглэлээр - азотын хүчил, сод үйлдвэрлэх;
• анагаах ухаанд - аммиак хэлбэрээр.

Цагаан будаа. 3. Бордооны үйлдвэрлэл.

Бид юу сурсан бэ?

Аммиакийг үйлдвэрлэлийн болон лабораторид үйлдвэрлэдэг. Үйлдвэрлэлийн хэмжээнд азот, устөрөгчийг ашигладаг. Өндөр температур, даралт, катализаторын нөлөөн дор холилдоход энгийн бодисууд аммиак үүсгэдэг. Өндөр температурт урвал эсрэг чиглэлд шилжихээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд хийг хөргөнө. Лабораторид аммонийн давсыг шүлт, унтраасан шохойтой урвалд оруулах, аммонийн гидроксидыг задлах замаар аммиакийг гаргаж авдаг. Аммиакийг химийн үйлдвэр, хөдөө аж ахуй, анагаах ухаан, химийн салбарт ашигладаг.

УХААНОВ А.В.

Одоо азотыг хийн болон шингэн уусмал хэлбэрээр олон салбарт өргөнөөр ашиглаж байна. Үүнийг ашиглахын өмнө тусгай төхөөрөмж - хий үүсгэгч ашиглан хийн төлөвт хувиргадаг. Техникийн азотыг шатамхай бодистой ажиллах, гал унтраах байгууламжид аюулгүй байдлыг хангах, технологийн процессыг хэрэгжүүлэхэд шаардлагатай тодорхой орчныг бүрдүүлэхэд ашигладаг.

Сонгосон сэдвийн хамаарал нь агаар тусгаарлах байгууламжийн автоматжуулалт нь засвар үйлчилгээний хөдөлмөрийн зардлыг бууруулж, угсралтын найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэхээс гадна техникийн болон эдийн засгийн үр нөлөөг өгдөгтэй холбоотой юм.

Орчин үеийн мэргэжилтнүүд түүний шинж чанарыг шинжлэх нь орчин үеийн янз бүрийн технологийг хөгжүүлэхэд тусалсан. Холбогдох ГОСТ нь янз бүрийн хэрэглээнд азот байх ёстой параметрүүдийг тогтоодог. Өнөөдөр энэхүү техникийн хий нь орчин үеийн агаар, хий ялгах төхөөрөмж ашиглан үйлдвэрлэгдэж байна.

Агаар мандлын агаар нь азот, хүчилтөрөгч, аргон болон бусад хийн холимог юм. Агаарын бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь химийн харилцан үйлчлэлээр хоорондоо холбогддоггүй. Агаар дахь аргон болон бусад хийн агууламж 1% -иас бага байдаг тул агаарыг зөвхөн азот ба хүчилтөрөгчийн холимог гэж үзэж болно. Энэ тохиолдолд агаар дахь азотын эзлэхүүний агууламж 79%, хүчилтөрөгч 21% байна.

Агаарыг хүчилтөрөгч, азот болгон ялгах нь техникийн нарийн төвөгтэй ажил юм. Үүнийг хийх хамгийн хялбар арга бол эхлээд агаарыг шингэрүүлж, дараа нь хүчилтөрөгч, азотын буцалгах цэгийн зөрүүг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нь салгахад ашиглах явдал юм. Шингэн азот, атмосферийн даралт, хасах 195.8 o С температурт буцалгана, шингэн хүчилтөрөгч - хасах 182.9 o C. Тиймээс эдгээр шингэрүүлсэн хийн буцалгах цэгүүдийн хооронд бараг 13 o С-ийн ялгаа байдаг. Тиймээс хэрэв шингэрүүлсэн агаар аажмаар ууршдаг бол хамгийн бага буцалгах цэгтэй азот голчлон уурших болно. Шингэнээс азот уурших тусам хүчилтөрөгчөөр баяжуулах болно. Энэ үйл явцыг олон удаа давтаж хийснээр та шаардлагатай цэвэршилтийн агаарыг азот, хүчилтөрөгч болгон хуваах хүссэн түвшинд хүрч чадна. Агаараас азот, хүчилтөрөгч авах энэ аргыг гүн хөргөх, арилгах арга (арга) гэж нэрлэдэг.

Одоогийн байдлаар агаар мандлын агаараас азот, хүчилтөрөгчийг гүн хөргөх, нөхөн сэргээх аргаар авах нь хамгийн хэмнэлттэй байдаг тул үйлдвэрлэлийн өргөн хэрэглээтэй байдаг. Энэ арга нь азот, хүчилтөрөгчийг бараг ямар ч хэмжээгээр авах боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ нь угсралтын хэмжээ, технологийн загвараас хамааран 1 м 3 хүчилтөрөгч тутамд 0.4 - 1.6 кВт цаг байна.

Агаараас азот, хүчилтөрөгч, ховор хий үйлдвэрлэх орчин үеийн суурилуулалтыг гурван бүлэгт хувааж болно.

1) Техникийн хүчилтөрөгч (99.2% - 99.5% O 2) үйлдвэрлэх хүчилтөрөгчийн үйлдвэр, хүчилтөрөгч (94% - 97% O 2) боловсруулах,

2) Азот-хүчилтөрөгч ба азотын суурилуулалт,

3) Ховор хий үйлдвэрлэх байгууламжууд.

Төрөл бүрийн суурилуулалтын бүтээмж нь 65-аас 158,000 м 3 / цаг боловсруулсан агаар хооронд хэлбэлздэг.

\ Орчин үеийн үйлдвэрлэл нь технологийн параметрүүдийг тогтмол хянах, тэдгээрийг цаг тухайд нь, үнэн зөв зохицуулах, тогтоосон хязгаарт засвар үйлчилгээ хийхийг шаарддаг. Энэ асуудлыг үр дүнтэй шийдвэрлэх нь зөвхөн автоматжуулсан процессын хяналтын системийг (APCS) ашиглах боломжтой юм.

Автоматжуулалтын эцсийн зорилго нь бүрэн автоматжуулсан үйлдвэрлэлийг бий болгох явдал бөгөөд технологийн процессын урсгалын горим, хөтөлбөр боловсруулах, төхөөрөмжүүдийн ажиллагааг хянах, тэдгээрийг тохируулах зэрэгт хүний ​​үүрэг багасдаг.

Автоматжуулсан үйлдвэрлэлийн гол давуу талууд: хөдөлмөрийг хөнгөвчлөх, хөдөлмөрийн ариун цэвэр, эрүүл ахуйн нөхцлийг сайжруулах, хүний ​​амьдралын соёлын ерөнхий түвшинг нэмэгдүүлэх, техник эдийн засгийн үзүүлэлтүүдийг сайжруулах, бүтээгдэхүүний чанарыг сайжруулах, хөдөлмөрийн бүтээмжийг нэмэгдүүлэх, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулах.

Энэхүү ажил нь агаар ялгах төхөөрөмжийн ялгах нэгжийн оролтын хэсэгт шахсан агаарын даралтыг автоматаар хянах систем (ASR) нэвтрүүлэх замаар азот авахын тулд одоо байгаа стандарт агаар ялгах процессыг сайжруулахад зориулагдсан болно.

Агаараас азот авах үндсэн аргуудыг авч үзье

1. Агаар ялгах шингээх арга нь тодорхой хийг шингээгч бодисоор сонгон шингээхэд үндэслэсэн бөгөөд дараах давуу талуудаас шалтгаалан өргөн хэрэглэгддэг.

Шингээгчийг сонгохоос хамааран шингэсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ялгах өндөр чадвар;

Криоген ургамалтай харьцуулахад хурдан эхлэх, зогсоох;

Суурилуулалтын илүү уян хатан байдал, i.e. хэрэгцээнээс хамааран ажлын горим, бүтээмж, цэвэр байдлыг хурдан өөрчлөх чадвар;

Автомат горимын зохицуулалт;

Алсын удирдлагатай байх боломж;

Криоген блоктой харьцуулахад эрчим хүчний зардал бага;

Энгийн техник хангамжийн дизайн;

Засвар үйлчилгээний зардал бага;

Криоген технологитой харьцуулахад суурилуулах зардал бага;

Шингээх аргыг бага зардлаар маш сайн чанарын үзүүлэлтээр хангадаг тул азот, хүчилтөрөгч үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Шингээх аргыг ашиглан азотыг үйлдвэрлэх зарчим нь энгийн боловч үр дүнтэй байдаг. Агаарыг шингээгч - нүүрстөрөгчийн молекул шигшүүрээр өндөр даралт, орчны температурт нийлүүлдэг. Процессын явцад хүчилтөрөгч нь шингээгчээр шингэж, азот нь аппаратаар дамждаг. Адсорбент нь шингээлт ба десорбцийн хоорондох тэнцвэрт байдалд хийг шингээж авдаг бөгөөд үүний дараа шингээгчийг нөхөн сэргээх шаардлагатай, өөрөөр хэлбэл. шингээгчийн гадаргуугаас шингэсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зайлуулах. Үүнийг температурыг нэмэгдүүлэх эсвэл даралтыг суллах замаар хийж болно. Ерөнхийдөө даралтыг суллах нөхөн төлжилтийг даралтын савлуур шингээхэд ашигладаг. Энэхүү технологийг ашиглан азотын цэвэршилт 99.999% байна.

Azh-0.6-3 агаар тусгаарлах төхөөрөмж нь шингээлтийн аргыг ашиглан ГОСТ 9293-74-ийн дагуу тусгай цэвэршилттэй шингэн азотыг үйлдвэрлэхэд зориулагдсан.

Агаарыг ялгах нь үйлдвэр дэх хамгийн чухал, чухал технологийн процессуудын нэг юм. Технологийн үндсэн тоног төхөөрөмж нь агаар ялгах хэсгийн салгах хэсэг юм

2. Криоген ялгах арга нь агаарын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн буцалгах температурын зөрүү, шингэн ба уурын хольцын тэнцвэрт байдалд байгаа найрлагын ялгаан дээр үндэслэн дулаан ба масс дамжуулах процесс, ялангуяа бага температурт залруулах процесс дээр суурилдаг.

Криоген температурт агаарыг ялгах явцад агаарын бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэх шингэн ба уурын фазуудын хооронд масс ба дулааны солилцоо явагддаг. Үүний үр дүнд уурын үе шат нь бага буцалгах бүрэлдэхүүн хэсэг (бага буцалгах цэгтэй бүрэлдэхүүн хэсэг), шингэн фаз нь өндөр буцалгах бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр баяждаг.

Тиймээс процесс дараах байдалтай байна: олон шатлалт компрессороор сорсон агаар нь эхлээд агаарын шүүлтүүрээр дамжин тоос шорооноос цэвэрлэгдэж, чийг тусгаарлагчаар дамжин, агаарын шахалтын үед өтгөрдөг усыг ялгаж, ус хөргөгч, агаарыг хөргөж, шахалтын үед үүссэн дулааныг арилгадаг. Агаар дахь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээхийн тулд идэмхий натрийн усан уусмалаар дүүргэсэн нүүрстөрөгчийн давхар ислийг асаана. Ус, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг бага температурт хөлдөөх нь дамжуулах хоолойг бөглөж, гэсгээх, цэвэрлэхийн тулд угсралтын ажлыг зогсоох шаардлагатай байдаг тул агаараас чийг, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг бүрэн арилгах нь чухал юм.

Үүссэн шингэн агаарыг нэрэх баганад фракц нэрэх буюу залруулахад оруулна. Шингэнийг аажмаар ууршуулж, хатаах батерейгаар дамжсаны дараа шахсан агаар нь агаар гэж нэрлэгддэг агаарт орж, голчлон азотыг ууршуулж, үлдсэн шингэн нь хүчилтөрөгчөөр улам бүр баяждаг. Агаар тусгаарлах баганын нэрэх тавиур дээр ижил төстэй үйл явцыг олон удаа давтан хийснээр шаардлагатай цэвэршилттэй шингэн хүчилтөрөгч, азот, аргоныг олж авдаг. Амжилттай залруулах боломж нь нэлээд мэдэгдэхүйц ялгаа (ойролцоогоор 2) дээр суурилдаг.

13 ° C) шингэн азот (хасах 196 ° C) ба хүчилтөрөгч (хасах 183 ° C) буцалгах температур. Аргоныг хүчилтөрөгчөөс (хасах 185 ° C) салгах нь арай илүү хэцүү байдаг. Дараа нь тусгаарлагдсан хийг тусгай криоген саванд хуримтлуулахын тулд зайлуулна.

3. Мембран арга

Мембранаар хий ялгах технологийн үйлдвэрлэлийн хэрэглээ 70-аад оноос эхэлсэн бөгөөд хий ялгах салбарт хувьсгал хийсэн. Өнөөдрийг хүртэл энэхүү технологи нь эдийн засгийн өндөр үр ашигтай байдлаас шалтгаалан идэвхтэй хөгжиж, улам бүр өргөн тархаж байна. Орчин үеийн мембранаар хий ялгах, агаар ялгах үйлдвэрүүдийн загвар нь маш найдвартай. Юуны өмнө, энэ нь тэдгээрийн дотор хөдөлгөөнт элемент байхгүй тул механик эвдрэлийг бараг хасдаг. Суурилуулалтын гол элемент болох орчин үеийн хий тусгаарлах мембран нь хавтгай мембран эсвэл хальс байхаа больсон, харин хөндий утас юм. Хөндий шилэн мембран нь сүвэрхэг полимер утаснаас бүрддэг бөгөөд гаднах гадаргуу дээр нь хий ялгах давхарга тавьдаг. Мембран суурилуулах үйл ажиллагааны мөн чанар нь янз бүрийн хийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн мембран материалын сонгомол нэвчилт юм. Сонгомол мембран ашиглан агаарыг ялгах нь агаарын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн молекулууд нь полимер мембранаар дамжин өөр өөр нэвчилттэй байдагт суурилдаг. Агаарыг шүүдэг

хүссэн даралтанд шахаж, хатаагаад дараа нь мембран модулаар тэжээгддэг. Илүү хурдан хүчилтөрөгч, аргон молекулууд нь мембранаар дамждаг бөгөөд гаднаас нь зайлуулдаг. Модулиар илүү их агаар өнгөрөх тусам N2 азотын концентраци нэмэгддэг. 93-99.5% -ийн үндсэн бодисын агууламжтай азотыг олж авах нь хамгийн хэмнэлттэй байдаг: Бүтээгдэхүүний каталог. - Хандалтын горим: http://www.metran.ru/netcat_files/973/941/150.pdf - Cap. дэлгэцээс.

8 Rosemount 5400 цуврал хоёр утастай радарын түвшний дамжуулагч [Цахим нөөц]: Техникийн мэдээллийн хуудас; каталог 2008-2009. - Хандалтын горим: http://metratech.ru/file/Rosemount_5400.pdf - Cap. дэлгэцээс.

9 Rosemount 2110 компакт чичиргээт түвшний унтраалга [Цахим нөөц]: Техникийн мэдээллийн хуудас; каталог 2006-2007. - Хандалтын горим: http://www.metran.ru/netcat_files/960/927/Rosemount_2110_PDS_00813_0107_4029_RevBA_rus.pdf - Cap. дэлгэцээс.

10 Rosemount 3144P ухаалаг температур дамжуулагч [Цахим нөөц]: Техникийн мэдээллийн хуудас; каталог 2008-2009. - Хандалтын горим: http://www.metran.ru/netcat_files/469/369/Rosemount_3144P_PDS_00813_0107_4021_RevNA_rus.pdf - Cap. дэлгэцээс.

12 Буралков, А.А. Металлургийн үйлдвэрүүдийн технологийн процессыг автоматжуулах: боловсролын арга. тэтгэмж / I.I. Лапаев, А.А. Буралков: GATSMIZ - Красноярск, 1998. - 136 х.

13 Автомат удирдлагын онол: сурах бичиг. их дээд сургуулиудын хувьд / V. N. Брюханов [гэх мэт]; засварласан Ю.М.Соломенцева. - Эд. 3, устгасан - М .: Илүү өндөр. сургууль, 2000. - 268 х.

МиЗ", 2003. - 52 х.

25 ГОСТ 2.105-95. ESKD. Текст баримт бичигт тавигдах ерөнхий шаардлага. - Оруулна уу. анх удаа; оруулсан огноо 1995.08.08. - М .: ОХУ-ын Госстандарт, 1995. - 47 х.

26 ГОСТ 21.404-85 SPDS. Технологийн процессыг автоматжуулах. - Оруулна уу. анх удаа; оруулсан огноо 1986.01.01. - М .: ОХУ-ын Госстандарт, 1986. - 36 х.

ISPO сонголтууд

Орчин үеийн мэргэжилтнүүд түүний шинж чанарыг шинжлэх нь орчин үеийн янз бүрийн технологийг хөгжүүлэхэд тусалсан. Холбогдох ГОСТ нь янз бүрийн хэрэглээнд азот байх ёстой параметрүүдийг тогтоодог. Өнөөдөр энэхүү техникийн хий нь орчин үеийн агаар, хий ялгах төхөөрөмж ашиглан үйлдвэрлэгдэж байна. Орчин үеийн мэргэжилтнүүд түүний шинж чанарыг шинжлэх нь орчин үеийн янз бүрийн технологийг хөгжүүлэхэд тусалсан. Холбогдох ГОСТ нь янз бүрийн хэрэглээнд азот байх ёстой параметрүүдийг тогтоодог. Өнөөдөр энэхүү техникийн хий нь орчин үеийн агаар, хий ялгах төхөөрөмж ашиглан үйлдвэрлэгдэж байна.

Анхаарах зүйл

Ромын азотын үндсэн шинж чанар. Энэ бодис нь хоргүй, өнгөгүй хий юм. Энэ нь мөн үнэр, амтгүй байдгаараа онцлог юм. Азот нь байгальд байдаг бөгөөд хэвийн даралт, температурт шатдаггүй хий юм. Азот нь агаараас арай хөнгөн тул түүний концентраци нь агаар мандлын өндөрт нэмэгддэг. Хэрэв азотыг буцалгах цэг хүртэл хөргөвөл хийн төлөвөөс шингэн төлөвт шилжинэ. Шингэрүүлсэн азот нь тодорхой температурт, зохих даралтын нөлөөн дор болор хатуу, өнгөгүй бодис болж хувирдаг өнгөгүй шингэн юм. Азот бол дулааны сул дамжуулагч юм Аж үйлдвэрийн зориулалтаар азотын үйлдвэрлэл

Техникийн азотыг өнөөдөр олон салбарт ашиглаж байна. Орчин үеийн мэргэжилтнүүд түүний шинж чанарыг шинжлэх нь орчин үеийн янз бүрийн технологийг хөгжүүлэхэд тусалсан. Холбогдох ГОСТ нь янз бүрийн хэрэглээнд азот байх ёстой параметрүүдийг тогтоодог. Өнөөдөр энэхүү техникийн хий нь орчин үеийн агаар, хий ялгах төхөөрөмж ашиглан үйлдвэрлэгдэж байна. Судалгаа, үйлдвэрлэлийн компани Grasys нь агаарыг ялгах, хийн орчин үүсгэх тоног төхөөрөмжийг хөгжүүлэх, үйлдвэрлэх чиглэлээр тэргүүлэгч компани юм. Бид шаардлагатай хэмжээний азотыг авах боломжийг олгодог суурин болон хөдөлгөөнт суурилуулалтыг боловсруулж, үйлдвэрлэдэг. Манай компани Орос, ТУХН-ийн орнуудад үйлчилгээ үзүүлдэг төдийгүй Зүүн Европт олон үйлчлүүлэгчтэй.

Ашигласан технологи

Генератор нь даралтын савлуур шингээх технологийг ашиглан орчны агаар болон бусад хийнээс азотыг гаргаж авдаг. Даралтын савлуур шингээх процессын үед шахсан цэвэр агаарыг молекул шигшүүрт оруулдаг бөгөөд энэ нь азотыг бүтээгдэхүүний хий хэлбэрээр нэвтрүүлэх боломжийг олгодог боловч бусад хийг шингээдэг. Дэлгэц нь гаралтын хавхлагыг хааж, шүүлтүүрийн даралт нь орчны даралт руу буцах үед шингэсэн хийнүүд агаар мандалд гарах боломжийг олгодог. Дараа нь шинэ үйлдвэрлэлийн мөчлөгт шинэ шахсан агаар оруулахаас өмнө шүүлтүүрийн давхаргыг азотоор цэвэрлэнэ. Бүтээгдэхүүний тогтмол урсгалыг хангахын тулд азотын генераторууд нь шингээх болон нөхөн төлжих үе шатуудын хооронд холбосон хоёр молекул шүүлтүүр давхаргыг ашигладаг. Ашиглалтын хэвийн нөхцөлд, зохих засвар үйлчилгээ хийснээр молекул шүүлтүүрийн давхаргууд нь бараг хязгааргүй үйлчилгээний хугацаатай байдаг. Даралтын савлуур шингээх технологи нь олон улсын хэд хэдэн патенттай бөгөөд гүйцэтгэл, үр ашгийн хувьд зах зээлийн стандартад нийцдэг.

Тоног төхөөрөмжийн зохион байгуулалт

Азотын генератор автоматаар ажиллахын тулд дараахь бүрэлдэхүүн хэсгүүд шаардлагатай.

Шахсан агаарын хангамж

Санал болгож буй хэсэгт тодорхой хэмжээний шахсан агаар, тодорхой чанарын нийлүүлэлт. 200С-ийн температурт м 3 / мин-ийн чөлөөт шахсан агаарын нийлүүлэлтийн хамгийн бага хэмжээ нь азотын үүсгүүрийн агаарын дундаж зарцуулалттай тэнцүү бөгөөд хүрээлэн буй орчны агаарын нөлөөлөл ба дизайныг нөхөхийн тулд зохих хувиар нэмэгдүүлсэн Нм 3 / мин байна. дизайны нөхцөлд агаарын компрессорын хүлцэл. Агаар шахах систем нь агаарын компрессор, хөргөлттэй агаар хатаагчаас бүрдэх нийлүүлэлтийн хүрээнд багтах болно.

Агаар шүүгч

Хүргэлтийн хүрээнд том ширхэгтэй, өндөр цэвэршилттэй шүүлтүүр, идэвхжүүлсэн нүүрс шүүлтүүрийн багц үргэлж багтдаг. Азотын генератор шаардлагатай хамгийн бага хэмжээний азотыг авахын тулд шахсан агаарын хангамж ба агаар хүлээн авагчийн хооронд агаар шүүгч суурилуулсан байх ёстой.

Агаар хүлээн авагч

Агаар хүлээн авагчийг агаар шүүгч болон азотын генераторын хооронд суурилуулсан. Агаар хүлээн авагчийн гол үүрэг бол азотын генераторын шинээр сэргээгдсэн шүүлтүүр давхаргад богино хугацаанд хангалттай хэмжээний цэвэр агаар нийлүүлэх баталгаа юм. Хэрэв шахсан агаарын системийг нийлүүлэлтийн хүрээнд багтаасан бол агаар хүлээн авагчийн эзэлхүүний хэмжээ нь процесс болон агаарын шахалтын (хамгийн их ачаалал / ачаалалгүй мөчлөг) хангалттай байх хүртэл өөрчлөгдөнө.

Азот хүлээн авагч

Азотын генераторын бүтээгдэхүүний урсгалыг нэг азот хүлээн авагчид цуглуулдаг. Азотын хүлээн авагчийг азотын генераторын ойролцоо суурилуулсан байх ёстой. Азот хүлээн авагч байгаа нь процесст хангалттай арын даралт, эцсийн хэрэглэгч рүү азотын тогтмол урсгалыг баталгаажуулдаг. Тусгайлан заагаагүй бол азотын хүлээн авагчийн эзэлхүүнийг урт хугацааны туршид Хэрэглэгчийн хэрэглээний байнгын хэрэглээний динамикийн таамаглал дээр үндэслэн тооцдог.

Давуу тал:

Аюулгүй байдал

Ашиглалтын даралт бага, аюулгүй хадгалалт. Хүнд өндөр даралтын хийн цилиндр шаардлагагүй. Шингэн азотын аюултай хадгалалтыг арилгах боломжтой.

Эдийн засаг

Түгээх, боловсруулах зардал байхгүй. Азотыг газар дээр нь (үйлдвэрийн талбай) азотын генератороор үйлдвэрлэх нь өндөр даралтын хийн цилиндрт боловсруулах, хадгалах зардлыг хэмнэж, хэрэглэгчдэд түрээс, тээвэрлэлт, ууршилтын алдагдлаас сэргийлдэг.

Ашиглалтын зардал бага.

Санал болгож буй процесс нь зах зээл дээрх бусад системээс илүү үр дүнтэй тусгаарлалттай байдаг. Энэ нь агаарын хангамжийн хэрэгцээг бууруулж, харьцуулж болохуйц системтэй харьцуулахад эрчим хүчийг 10 - 25% хэмнэдэг. Эргэдэг эд ангиудыг хамгийн бага хэмжээнд байлгаж, өндөр чанартай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигласнаар генераторын ашиглалтын туршид засвар үйлчилгээний зардал бага хэвээр байна.

Тав тухтай байдал

Суурилуулах, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар. Азотын генераторууд нэг талдаа агаарын оролт, азотын гаралттай байдаг. Энэ нь цехийн жижиг өнцөгт ч гэсэн хялбар суулгах гэсэн үг юм. Эргэдэг эд ангиудын тоо цөөрч, өндөр чанартай эд ангиудын ачаар өндөр найдвартай байдал.

Азотын баталгаат чанар

Азотын цэвэршилт хангалтгүй, процессыг автоматаар сэргээх эрсдэлгүй. Азотын генераторууд нь өвөрмөц хяналтын системтэй байдаг: хэрэв азотын цэвэршилт нь заасан утгатай таарахгүй бол PLC нь азотын үйлдвэрлэлийн урсгалыг хэрэглэгчийн хэрэглээний гарц руу автоматаар хааж, тусгай зориулалтын бус азотыг ялгаруулах хавхлагыг нээдэг. Систем нь процессыг эхлүүлэхийг оролдох бөгөөд азотын цэвэршилт хүссэн үр дүнд хүрэхэд тусламжийн хавхлага хаагдаж, азотын хэрэглээний хавхлага дахин нээгдэнэ. Бүрэн автомат, хараа хяналтгүй процедур, гараар дахин эхлүүлэх шаардлагагүй.

Дизайн нөхцөл

Тохиромжтой үйлдлийн горимд өгсөн өгөгдөл, хүлцэл ±5%

Хэмжээ, жин

Эрчим хүчний тохиргоо

Бүх заасан утгын хүлцэл: ± 10%

Хүргэлтийн хамрах хүрээ

4 агаарын компрессор

• тос шахах эргэлтэт шураг компрессор

4 агаар хатаагч

• хөргөсөн агаар хатаагч

2 агаарын хүлээн авагч

• нүүрстөрөгчийн ган босоо даралтат сав
• эзэлхүүн: 3000 л

шахсан агаарын шүүлтүүр

Агаар хүлээн авагчийн өмнө гаднах шахсан агаарын шүүлтүүрийн хоёр багц суурилуулсан бөгөөд иж бүрдэл нь дараахь шүүлтүүрүүдээс бүрдэнэ.

• нэг холбогч анхдагч шүүлтүүр (үр ашиг 99.9999%, 1.0 μ - ≤ 0.5 мг/м³) хөвөгч хэлбэрийн конденсат ус зайлуулах төхөөрөмжтэй;
• нэг холигч нарийн шүүлтүүр (үр ашиг 99.9999%, 0.01 μ - ≤ 0.1 мг/м³) хөвөгч хэлбэрийн конденсат ус зайлуулах төхөөрөмжтэй;
• нэг идэвхжүүлсэн нүүрс шүүлтүүр (үлдэгдэл тос ≤ 0.005 мг/м³).

хоёр азотын генератор

Будсан нүүрстөрөгчийн ган хүрээ дээр суурилуулсан хоёр азотын үүсгүүр, урьдчилан утастай, тус бүр нь дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр тоноглогдсон:

• Нүүрстөрөгчийн молекул шигшүүрээр дүүргэсэн 6 шингээх цамхаг. Нүүрстөрөгчийн молекул шигшүүрийг АНУ, Европ эсвэл Японд хийх болно. Хятад эсвэл Энэтхэгт үйлдвэрлэсэн шигшүүр ашигладаггүй;
• Яндангийн дуу намсгагч, яндангийн хийг дуу чимээний дизайны түвшинд хүртэл намсгах зорилгоор суурилуулсан;
• Цахилгаан пневматик процессын хавхлага ба тохируулагчийн багц, үүнд. цахилгаан соронзон хавхлага;
• Соленоид удирдлагатай хяналтын хавхлагатай стандартын шаардлага хангаагүй азотын 1 шугам;
• Даралтын зохих түвшинд тохируулсан аюулгүйн хавхлагуудын багц;
• Холболтын бүх шугам хоолой, цахилгаан кабель;
• Орон нутгийн даралт мэдрэгч;
• Генераторын бүрэн автомат ажиллагааг хангах нэг (1) хяналтын систем, бүрэн дотоод утастай, дараахь зүйлсээс бүрдэнэ.
  • Хэрэглэгчийн алсын удирдлагын системтэй харилцах зориулалттай Ethernet/IP холболттой нэг PLC (Rockwell/Allen Bradley Micro 850 PLC);
  • Холбогдох параметрүүдийн бодит цагийн утгыг харуулдаг нэг мэдрэгчтэй дэлгэцтэй график хэрэглэгчийн интерфэйс (Rockwell/Allen Bradley C400);
  • Нүүрстөрөгчийн ган хүрээ дээр суурилуулсан бүх хоолой, хавхлага, багаж хэрэгсэл, түлхүүр гардуулах хяналтын систем;
  • Циркон мэдрэгч бүхий нэг (1) бие даасан үлдэгдэл азотын анализатор;
  • Нэг бие даасан электрон бүтээгдэхүүний урсгал хэмжигч.

хоёр (2) азот хүлээн авагч

• нүүрстөрөгчийн гангаар хийсэн босоо өндөр даралтын сав;
• аюулгүйн хавхлагыг зохих даралтын түвшинд тохируулна
• эзэлхүүн: 3000 л
• хамгийн их ажлын даралт: 11.0 барг

Холбогдох стандартууд

1. Энгийн даралтат савны 2009/105/EC заавар
2. Даралтын төхөөрөмжийн тухай Европын заавар 97/23/EC, EN 13445, EN 13480
3. Цахилгаан соронзон нийцтэй байдлын тухай 2004/108/EC заавар
4. Бага хүчдэлийн цахилгаан тоног төхөөрөмжийн тухай ЕХ-ны 2006/95/EC заавар
5. Машин механизмын заавар 2006/42/EC

Анхаарна уу

Шаардлагатай гүйцэтгэлийг харгалзан модульчлагдсан дизайн хийх боломжгүй юм.

Агаараас азот үйлдвэрлэх нь янз бүрийн үйл ажиллагааны салбарт, жишээлбэл, металлурги, уул уурхай, нефть химийн үйлдвэр, анагаах ухаан, хүнсний үйлдвэрт хий ашиглахад зайлшгүй шаардлагатай. Манай гаригийн агаар мандалд 75% азот агуулагддаг бөгөөд энэ нь хий ялгах технологийг үр дүнтэй, ашигтай болгодог.

Азотын үйлдвэрлэлийн үндсэн технологи

Агаараас азотыг хэрхэн олж авдаг вэ гэсэн асуултад гурван боломжит хариулт бий. Томоохон аж ахуйн нэгжүүдэд үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглах эсвэл лабораторийн нөхцөлд практикт ашиглах инертийн хийг авдаг дараах аргуудыг ашиглан:

• Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн буцалгах температурын зөрүүг үндэслэн агаарын криоген задрал.
• Молекулын хэмжээнээс шалтгаалан агаарыг азот, хүчилтөрөгч болгон ялган шингээх технологи.
• Мембран нэгжүүд нь шахсан агаарыг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нь салгах замаар ажилладаг.

Криоген технологийг 100 гаруй жилийн турш хэрэглэж ирсэн. Уг процесс нь орж ирж буй атмосферийн агаарыг шаардлагатай даралтын түвшинд шахахад суурилдаг.Үүссэн хольцоос чийг, янз бүрийн хатуу хольц, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг зайлуулна. Урвуу тэлэлтийн дараа цэвэршүүлсэн агаар аажмаар хөргөж, шингэн төлөвт шилждэг. -196 градусын температурт азотыг хольцоос гаргаж авдаг.

Инерцийн хийн хэрэгцээ их байгаа үед криоген үйлдвэрийг ашиглах нь эдийн засгийн үндэслэлтэй байдаг.Тоног төхөөрөмжийн өндөр өртөг, нарийн төвөгтэй байдал нь тоног төхөөрөмжийг зөвхөн томоохон аж ахуйн нэгжүүдэд суурилуулах боломжийг олгодог. Ихэнхдээ ийм суурилуулалтыг хүчилтөрөгч үүсгэхэд ашигладаг бөгөөд ийм тохиолдолд азот нь дагалдах бүтээгдэхүүн болдог.

Лаборатори эсвэл томоохон аж үйлдвэрийн үйлдвэрт ашиглахын тулд азотыг гурван үндсэн аргаар олж авдаг бөгөөд эдгээр нь бүгд агаар мандлын агаарын задралд суурилдаг: 1) агаарыг криоген задралаар, 2) даралтын мөчлөгт шингээх замаар, 3. ) мембраны тархалтаар.

Агаарын криоген задрал

Агаарын задралын криоген аргыг 100 гаруй жилийн өмнө Германы эрдэмтэн Карл фон Линде зохион бүтээсэн (Дашрамд хэлэхэд, фон Линде гэдэг нэрийг дэлхийн хамгийн том нийлүүлэлтийн гүйцэтгэгчдийн нэг болох Linde Gas компани одоог хүртэл хадгалсаар байгааг бид тэмдэглэж байна. хийн аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдэд). Энэ арга нь шингэрүүлсэн атмосферийн агаарыг фракцаар нэрэхээс бүрддэг бөгөөд түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн буцалгах (ууршилт) температурын зөрүүд үндэслэдэг: азот, хүчилтөрөгч, аргон болон бусад хий. Товчхондоо процесс нь дараах байдалтай байна: нэгдүгээрт, атмосферийн агаарыг өндөр даралтанд шахдаг. Шахалтын дараа шахсан агаараас хатуу хольц, чийг, нүүрстөрөгчийн давхар исэл (нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO 2) арилдаг. Цэвэршүүлсэн шахсан агаар нь урвуу тэлэлтэнд ордог бөгөөд үүний үр дүнд түүнийг бүрдүүлэгч хийг шингэрүүлэх хүртэл хөргөнө. Үүний дараа үүссэн шингэн аажмаар ууршдаг бөгөөд уурших явцдаа азот (буцлах температур -196 ° C), хүчилтөрөгч (буцлах температур -183 ° C), аргон болон бусад ховор хийг хэсэгчлэн гаргаж авдаг.

Энэ арга нь азотын ихээхэн хэрэгцээтэй үед л эдийн засгийн үндэслэлтэй байдаг. Ихэвчлэн криоген азотын үйлдвэрүүдийг химийн болон металлургийн үйлдвэрлэлийн томоохон аж ахуйн нэгжүүд ашигладаг: эхнийх нь аммиак NH 3 үйлдвэрлэхийн тулд Хабер процессоор устөрөгчтэй холбосон азотыг хүлээн авдаг бөгөөд дараа нь шууд бордоо болгон ашигладаг эсвэл аммиак болгон хувиргадаг. нитрат, мөн бордоо болгон ашигладаг, эсвэл бусад химийн нэгдлүүдийн нийлэгжилтэнд урьдал бодис болгон ашигладаг.

Металлургийн үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдийн хувьд азот нь ихэвчлэн хаягдал бүтээгдэхүүн байдаг: агаарыг задлахдаа металлургийн үйлдвэрүүд юуны түрүүнд төмрийн хүдрээс ган хайлуулахад шаардлагатай хүчилтөрөгчийг олж авахыг эрмэлздэг бөгөөд азотыг ихэвчлэн агаар мандалд гаргадаг. мөн хэсэгчлэн зарсан.

Криоген суурилуулалт нь худалдан авах, дараа нь засвар үйлчилгээ хийхэд үнэтэй, техникийн хувьд нарийн төвөгтэй, мэдэгдэхүйц хэмжээтэй (ихэвчлэн гадаа байрлуулахад тохиромжтой) боловч маш өндөр цэвэршилттэй (99.999% ба түүнээс дээш) азотыг үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. маш их хэмжээгээр.

Хүчилтөрөгч шингээх замаар азотыг олж авах

Агаараас азотыг ялгаруулах шингээх арга нь агаарын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг болох азот ба хүчилтөрөгчийн молекулуудын хэмжээнүүдийн ялгаан дээр суурилдаг. Азот үйлдвэрлэх зориулалттай шингээх үйлдвэр нь шингээгчээр дүүргэсэн шингээгч савнаас (ихэвчлэн хосолсон, заримдаа илүү олон тооны тэгш тоогоор олддог) бүрддэг - нүүрстөрөгчийн молекул шигшүүр, эсвэл англи хэлний "Нүүрстөрөгчийн молекул шигшүүр" -ээс товчоор CMS. Эдгээр молекул шигшүүрүүд нь ихэвчлэн 1...3 миллиметр диаметртэй, үр тариа эсвэл хар өнгийн гонзгой цилиндр хэлбэртэй байдаг.

Азот үйлдвэрлэхэд шингээх үйлдвэрт ашигладаг CMS нь нүх сүвний хэмжээ ихтэй бөгөөд эдгээр нүх сүвүүд нь 3 ангстромын (=0.3 нм) хэмжээтэй оролтын хэмжээтэй байдаг. Ойролцоогоор 2.9 Å кинетик диаметртэй хүчилтөрөгчийн молекулууд нь нүхэнд нэвтэрч, тэдгээрт хадгалагддаг; 3.1 Å кинетик диаметртэй азотын молекулууд шингээгч давхаргаар саадгүй дамждаг. Мэдээжийн хэрэг, практикт хүчилтөрөгчийн зарим молекулууд шингээгчээр дамжин өнгөрч, дотор нь үлдэхгүй; эсрэгээр, зарим азотын молекулууд тооцоолсон 3.0 Å хэмжээнээс том нүх сүв рүү орж, тэдгээрт үлддэг. Гэсэн хэдий ч шингээгчийн гаралтын үед азотоор баяжуулсан хийн хольцыг олж авдаг (замын дагуу CMS-ийг шахсан агаар, түүнд агуулагдах уурын чийгээс хэсэгчлэн гаргаж авдаг гэдгийг анхаарна уу. молекул шигшүүрүүдийн ашиглалтын хугацааг харгалзан азотын шингээлтийн генераторын оролтод нийлүүлэх нь зүйтэй. аль хэдийнхатаасан шахсан агаар, үйлдвэрлэсэн азотыг мөн цааш нь хатаана).

Шингээгч, нүүрстөрөгчийн молекул шигшүүр нь хязгаарлагдмал нүх сүвний багтаамжтай бөгөөд үүний дагуу хязгаарлагдмал барих чадвартай тул маш хурдан (адсорбцийн азотын генераторын практикт 40...200 секундын дараа) нөхөн сэргээх шаардлагатай болдог, өөрөөр хэлбэл, даацыг нь сэргээнэ. Үүнийг хийхийн тулд шингээгч дэх даралтыг агаар мандалд огцом гаргадаг бөгөөд энэ нь CMS-ийн нүхнээс өмнө нь хадгалагдсан хүчилтөрөгчийн молекулуудыг ялгаруулдаг. СМС-ийг бүрэн сэргээхийн тулд даралтыг сулласны дараа тухайн үед өөр шингээгчээс үүссэн азотын нэг хэсгийг шингээгч рүү нийлүүлж, шингээгчээр үлээлгэж, агаар мандлын хэмжээнээс бага зэрэг өндөр даралтаар нөхөн сэргээгдэх болно. Даралтыг сулласны дараа хүчилтөрөгчийн молекулууд түүний нүх сүвээс гадагшилдаг. Үүссэн хийн хольц нь хүчилтөрөгчийн агууламж бага зэрэг нэмэгдсэн агаар нь агаар мандалд ордог. Нөхөн сэргээлт дууссаны дараа азот нь шингээгч рүү хэсэг хугацаанд урссаар байх боловч хамгаалалтын хавхлага хаагдсаны үр дүнд шингээгч дэх даралт нь системд байгаа түвшинд хүртэл нэмэгддэг. (Жишээ нь, дээрх диаграммд үзүүлсэн хувилбарын хувьд угсралтын загвар нь азотыг нэг шингээгчээс нөгөөд шууд нийлүүлэх замаар бус харин азотын завсрын агуулах савнаас даралтыг нөхөн сэргээх, дараа нь тэнцвэржүүлэх боломжийг олгоно. хавхлагуудыг азотын генераторын загварт оруулсан болно).

Шингээх суурилуулалтанд шингээгч нь үе үе (тооцоолсон нөхөн төлжилтийн давтамжийн дагуу) үүргээ өөрчилдөг: ажиллаж байгаа шингээгч нь нөхөн төлжих горимд шилжиж, нөхөн сэргээгдсэн нь ажиллаж эхэлдэг. Азотыг үйлдвэрлэх шингээх аргыг богино мөчлөгийн халаалтгүй шингээлтийн арга (SCBA) гэж нэрлэдэг: богино мөчлөг - шингээгчийн үүрэг байнга өөрчлөгддөг, халаалтгүй байдаг тул CMS-ийн нөхөн төлжилтийг ямар ч аргаар хийдэггүй. тэдгээрийн дундуур үлээлгэсэн азотын аливаа халаалт.

CCBA зарчмаар ажилладаг азотын үйлдвэрийн диаграмм

Адсорбцийн азотын генераторууд нь хөрөнгө оруулалт, засвар үйлчилгээний хувьд харьцангуй хямд, авсаархан, дизайн, засвар үйлчилгээний хувьд энгийн. Адсорбцийн үйлдвэрүүд нь бага ба дунд хэмжээний азотыг үйлдвэрлэх чадвартай бөгөөд криоген шугамын нэгэн адил шаардлагатай бол өндөр цэвэршилттэй азотыг 99.999% ба түүнээс дээш хэмжээгээр авах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч бага цэвэршилттэй азот үйлдвэрлэх нь хэзээ ч ашиггүй байдаг криоген үйлдвэрээс ялгаатай нь шингээх азотын генераторын тусламжтайгаар хамгийн өндөр цэвэршилт шаардлагагүй бол 99.99% -ийн цэвэршилттэй азотыг авах боломжтой. ..99.9% гэх мэт 95%-ийн цэвэршилттэй "бохир" азот хүртэл - энэ тохиолдолд бага цэвэршилттэй азотыг үйлдвэрлэхээр тохируулсан шингээх төрлийн азотын суурилуулалт нь илүү өндөр бүтээмжтэй байх болно. ижил суурилуулалт, гэхдээ илүү өндөр цэвэршүүлсэн хий үйлдвэрлэхээр тохируулсан; Шахсан агаарын суурилуулалтын шахсан агаарын хэрэглээний утга нь зохих ёсоор өөрчлөгддөг. Үүссэн азотын өргөн хүрээний бүтээмж, цэвэршилт нь шингээх азотын генераторын хэрэглээний олон төрлийг тодорхойлдог - лабораторийн загваруудыг шинжлэх ухааны байгууллага, аж ахуйн нэгжийн лабораторид олдог бөгөөд томоохон нэгжүүд нь хүнс, электроникийн томоохон үйлдвэрлэлд азотоор хангадаг. газрын тос олборлолт, газрын тосны олборлолт болон бусад үйлдвэрүүд.

Мембранаар агаар тусгаарлах аргыг ашиглан азотын үйлдвэрлэл

Мембраны хана нь O 2 молекулыг амархан нэвтрүүлэх боломжийг олгодог боловч N 2 биш юм

Практикт ашиглаж болох азотыг үйлдвэрлэх бүх үндсэн аргууд нь агаар мандлын агаар задрахад суурилдаг. Дээр бид азот үйлдвэрлэх шингээх байгууламжийн үйл ажиллагааны зарчмыг товч тайлбарлав. Тэдгээрээс гадна гэж нэрлэгддэг зүйл дээр суурилсан мембран суурилуулалт байдаг. Мембран агаар тусгаарлах модулиуд нь ихэвчлэн цилиндр хэлбэртэй сав бөгөөд дотор нь тусгай полимер материалаар хийсэн олон "гоймон" утаснууд - полиимид, полисульфон, полифенил исэл зэрэгцэн байрладаг. Шахсан агаарыг мембран модулийн оролт руу нийлүүлж, бүх бие даасан утаснуудын хооронд жигд тархаж, тэдгээрийн дотор талд ордог. Шилэн утаснуудын хана нь нүх сүвний тэгш бус зохион байгуулалттай мембранууд бөгөөд тэдгээрийн дундуур ус H 2 O, устөрөгч H 2 ба гелийн молекулууд нь утаснуудын гадна талд илүү хурдан, хялбар тархдаг. Хүчилтөрөгчийн молекулууд, түүнчлэн нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO 2 нь ханаар дамжин дундаж хурдтайгаар нэвтэрдэг. Үүний эсрэгээр, азотын молекулууд, түүнчлэн аргон, нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн СО нь ихэвчлэн агаарт агуулагдах бодисуудаас мембраны дотор талд голчлон үлддэг. Адсорбцийн азотын үйлдвэрүүдийн нэгэн адил азотыг мембран аргаар үйлдвэрлэх явцад мөн хатаана.

Мембран нь бохирдолд, ялангуяа компрессорын тосонд маш мэдрэмтгий байдаг. Ихэнх (гэхдээ бүгд биш) үйлдвэрлэгчдийн мембран модулиуд нь үр ашигтай ажиллахын тулд тэдгээрийн оролтод орж буй шахсан агаарыг тусгай халаах шаардлагатай байдаг. Гэсэн хэдий ч азот үйлдвэрлэх мембраны үйлдвэрүүд нь даралтын мөчлөгийн шингээлтийн зарчмаар ажилладагтай харьцуулахад дизайны хувьд арай хялбар байдаг: жишээлбэл, CCBA үйлдвэрт хамгийн багадаа 2 оролтын хавхлага (ихэвчлэн цахилгаан соронзон хөтөчтэй) шаардлагатай байдаг. нэг буюу өөр шингээгч рүү шахсан агаарыг эхлүүлэх, ижил шингээгчийн даралтыг бууруулах ижил төстэй 2 хавхлага, дизайнд заасан бол завсрын хадгалах савнаас азотыг дамжих 2 ба түүнээс дээш хавхлага, тэдгээрийн нөхөн сэргэлтийг цэвэрлэх зориулалттай. ба дараагийн даралтыг тэнцвэржүүлэх. Мембран азотын генераторт эдгээр бүх хавхлагууд байдаггүй.

Азотыг ялгаруулахын тулд мембраны утас руу оруулдаг

Харамсалтай нь азотыг үйлдвэрлэх мембраны үйлдвэрийг зохион бүтээх зарчим, орчин үеийн мембран материалын шинж чанар нь өндөр цэвэршилттэй азотыг үйлдвэрлэх боломжийг олгодоггүй. Практикт одоо байгаа худалдаанд байгаа мембран азотын генераторууд нь ойролцоогоор 99.5% -ийн таазанд хязгаарлагддаг.