Cov txheej txheem ntau lawm ntawm industrial gases

I. Huab cua cais txoj kev
1. Cryogenic distillation txoj kev
- Qhov no yog ib txoj hauv kev siv ntau tshaj plaws los tsim cov roj av. Nws yog raws li qhov sib txawv ntawm cov ntsiab lus kub ntawm cov roj sib txawv hauv cov huab cua. Ua ntej, huab cua yog compressed, txias thiab purified kom tshem tawm impurities xws li dej, carbon dioxide, thiab lwm yam. Piv txwv li, carbon dioxide thiab dej yog adsorbed los ntawm molecular sieves, thiab ces cov huab cua yog txias mus rau ib tug ze lub xeev kua. Thaum qhov kub thiab txias, cov pa sib txawv pib sib cais, xws li nitrogen, uas boils ntawm -195.8 degree , thiab oxygen, uas boils ntawm -183 degree . Los ntawm lub distillation ntauwd, lub sib zog nitrogen yog enriched nyob rau sab saum toj ntawm lub pej thuam, thiab cov pa hnyav dua yog enriched nyob rau hauv qab ntawm lub pej thuam. Txoj kev no tuaj yeem tsim cov roj purity siab xws li oxygen, nitrogen thiab argon ntawm qhov loj. Cov thev naus laus zis no tau siv dav hauv ntau qhov chaw lag luam, xws li steel, tshuaj thiab lwm yam kev lag luam, los muab cov khoom lag luam tsim nyog rau lawv.
2. Membrane cais txoj kev
- Cov txheej txheem sib cais membrane siv qhov sib txawv hauv permeability ntawm cov khoom tshwj xeeb polymer membranes rau cov roj sib txawv kom cais cov roj. Thaum huab cua dhau los ntawm lub membrane module nyob rau hauv ib tug tej yam siab, txawv gases kis tau los ntawm lub membrane ntawm txawv speeds. Piv txwv li, oxygen permeates los ntawm daim nyias nyias sai dua nitrogen. Txoj kev no muaj qhov zoo ntawm kev ua haujlwm yooj yim thiab cov khoom siv compact. Txawm li cas los xij, qhov purity ntawm cov roj uas tsim tawm yog qhov tsawg, thiab feem ntau nws yog siv nyob rau hauv qhov chaw uas cov roj purity yuav tsum tsis muaj siab tshwj xeeb, xws li cov khoom siv me me lossis qee cov txheej txheem pabcuam. Hauv kev lag luam ntim khoom noj, nitrogen uas tsim los ntawm kev sib cais ntawm daim nyias nyias tuaj yeem siv los khaws cov zaub mov thiab tiv thaiv cov zaub mov oxidation thiab deterioration.

2. Cov txheej txheem tshuaj synthesis
1. Hydrogen synthesis
- Hauv kev lag luam, muaj ntau yam tshuaj synthesis rau kev tsim cov hydrogen. Ntawm lawv, cov tshuaj tiv thaiv dej-gas hloov pauv yog ib txoj hauv kev. Siv cov thee lossis cov pa roj carbon monoxide ua cov khoom siv raw, carbon monoxide thiab hydrogen yog thawj zaug ua rau tsim (xws li cov pa roj carbon monoxide hloov pauv cov tshuaj tiv thaiv: \(CH_4 + H_2O→ CO+ 3H _2\)), thiab tom qab ntawd cov dej hloov pauv hloov cov tshuaj tiv thaiv \(CO + H_2O → CO_2+ H_2\) yog siv los ntxiv cov hydrogen. ntau lawm. Hydrogen muaj ntau yam kev siv nyob rau hauv kev lag luam petrochemicals, electronics, thiab lwm yam. Piv txwv li, nyob rau hauv cov txheej txheem ntawm roj av refining, hydrogen yog siv rau hydrogenation refining cov tshuaj tiv thaiv kom tshem tawm impurities nyob rau hauv roj av.
2. Synthesis ntawm ammonia
- Ammonia yog tsim los ntawm cov txheej txheem Haber-Bosch. Nitrogen thiab hydrogen react nyob rau hauv qhov kub thiab txias (txog 400-500 degree), siab siab (150-300 cua) thiab ib tug catalyst (feem ntau yog ib tug hlau catalyst) los tsim ammonia. Qhov sib npaug ntawm cov tshuaj tiv thaiv yog \(N_2+3H_2⇌2NH_3\). Ammonia feem ntau yog siv rau hauv kev tsim cov chiv thiab yog ib qho tseem ceeb raw khoom rau nitrogen chiv. Tsis tas li ntawd, ammonia kuj muaj ntau yam kev siv hauv kev lag luam tshuaj thiab tshuaj, xws li hauv kev tsim cov khoom siv tshuaj xws li nitric acid.

III. Electrolysis
1. Dej electrolysis los tsim hydrogen thiab oxygen
- Dej electrolysis yog decomposition ntawm dej rau hauv hydrogen thiab oxygen nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm ncaj qha tam sim no. Hauv electrolytic cell, dej yog siv los ua cov electrolyte, thiab cov electrodes feem ntau yog ua los ntawm cov hlau muaj txiaj ntsig (xws li platinum) lossis graphite. Qhov sib npaug ntawm cov tshuaj tiv thaiv yog \(2H_2O→2H_2↑+O_2↑\). Cov hydrogen ua los ntawm txoj kev no yog siab purity, ncav ntau tshaj 99.9%. Txawm hais tias tus nqi ntawm kev tsim hydrogen los ntawm dej electrolysis yog qhov siab, nws plays lub luag hauj lwm irreplaceable nyob rau hauv ib co tshwj xeeb daim ntawv thov teb uas yuav tsum tau tsis tshua muaj siab hydrogen purity, xws li cov electronics kev lag luam, roj hlwb, thiab lwm yam nyob rau tib lub sij hawm, cov pa oxygen tsim los ntawm electrolysis kuj tseem siv tau rau qee qhov kev lag luam tshwj xeeb lossis kev kho mob.