Metodi ta' produzzjoni ta' gassijiet industrijali

I. Metodu ta 'separazzjoni ta' l-arja
1. Metodu ta 'distillazzjoni krijoġenika
- Dan huwa wieħed mill-aktar metodi komunement użati għall-produzzjoni tal-gassijiet industrijali. Hija bbażata fuq id-differenza fil-punti tat-togħlija ta 'komponenti differenti tal-gass fl-arja. L-ewwel, l-arja hija kkompressata, imkessħa u purifikata biex tneħħi impuritajiet bħall-ilma, dijossidu tal-karbonju, eċċ. Per eżempju, dijossidu tal-karbonju u ilma huma adsorbiti minn passaturi molekulari, u mbagħad l-arja titkessaħ għal stat likwidu qrib. F'temperaturi baxxi, gassijiet differenti jibdew jisseparaw, bħal nitroġenu, li jagħli fi -195.8 grad , u ossiġnu, li jagħli fi -183 grad . Permezz tat-torri tad-distillazzjoni, in-nitroġenu eħfef huwa arrikkit fil-quċċata tat-torri, u l-ossiġnu itqal huwa arrikkit fil-qiegħ tat-torri. Dan il-metodu jista 'jipproduċi gassijiet ta' purità għolja bħal ossiġnu, nitroġenu u argon fuq skala kbira. Din it-teknoloġija tintuża ħafna f'ħafna oqsma industrijali, bħall-azzar, il-kimika u industriji oħra, biex tipprovdilhom il-gassijiet industrijali meħtieġa.
2. Metodu ta 'separazzjoni tal-membrana
- Il-metodu ta 'separazzjoni tal-membrana juża d-differenza fil-permeabilità ta' membrani polimeri speċjali għal gassijiet differenti biex jissepara l-gassijiet. Meta l-arja tgħaddi mill-modulu tal-membrana taħt ċerta pressjoni, gassijiet differenti jgħaddu mill-membrana b'veloċitajiet differenti. Pereżempju, l-ossiġnu jgħaddi mill-membrana aktar malajr min-nitroġenu. Dan il-metodu għandu l-vantaġġi ta 'tħaddim sempliċi u tagħmir kompatt. Madankollu, il-purità tal-gass prodott hija relattivament baxxa, u ġeneralment tintuża f'postijiet fejn ir-rekwiżiti tal-purità tal-gass mhumiex partikolarment għoljin, bħal produzzjoni industrijali fuq skala żgħira jew xi proċessi awżiljarji. Fl-industrija tal-ippakkjar tal-ikel, in-nitroġenu prodott bis-separazzjoni tal-membrana jista 'jintuża biex jippreserva l-ikel u jipprevjeni l-ossidazzjoni u d-deterjorazzjoni tal-ikel.

2. Metodu ta 'sinteżi kimika
1. Sinteżi ta 'l-idroġenu
- Fl-industrija, hemm ħafna metodi ta 'sinteżi kimika għall-produzzjoni ta' idroġenu. Fost dawn, ir-reazzjoni tal-bidla ilma-gass hija metodu komuni. Bl-użu tal-faħam jew tal-gass naturali bħala materja prima, il-monossidu tal-karbonju u l-idroġenu huma l-ewwel reazzjoni biex jiġġeneraw (bħal reazzjoni ta’ riforma tal-fwar tal-gass naturali: \(CH_4 + H_2O→CO+ 3H): _2\)), u mbagħad ir-reazzjoni tal-bidla ilma-gass \(CO + H_2O→CO_2+ H_2\) tintuża biex tkompli żżid l-idroġenu produzzjoni. L-idroġenu għandu firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet fl-oqsma tal-petrokimiċi, l-elettronika, eċċ. Pereżempju, fil-proċess tar-raffinar tal-pitrolju, l-idroġenu jintuża għal reazzjonijiet ta' raffinar tal-idroġenazzjoni biex jitneħħew l-impuritajiet fil-prodotti taż-żejt.
2. Sinteżi ta 'ammonja
- L-ammonja hija sintetizzata mill-proċess Haber-Bosch. In-nitroġenu u l-idroġenu jirreaġixxu taħt temperatura għolja (madwar 400-500 grad ), pressjoni għolja (150-300 atmosferi) u katalizzatur (ġeneralment katalizzatur tal-ħadid) biex jipproduċu ammonja. L-ekwazzjoni tar-reazzjoni hija \(N_2+3H_2⇌2NH_3\). L-ammonja tintuża prinċipalment fil-produzzjoni ta 'fertilizzanti u hija materja prima importanti għall-fertilizzanti tan-nitroġenu. Barra minn hekk, l-ammonja għandha wkoll ħafna applikazzjonijiet fl-industriji kimiċi u farmaċewtiċi, bħal fil-produzzjoni ta 'prodotti kimiċi bħall-aċidu nitriku

III. Elettroliżi
1. Elettroliżi tal-ilma biex tipproduċi idroġenu u ossiġnu
- L-elettroliżi tal-ilma hija d-dekompożizzjoni tal-ilma f'idroġenu u ossiġnu taħt l-azzjoni tal-kurrent dirett. Fiċ-ċellula elettrolitika, l-ilma jintuża bħala l-elettrolit, u l-elettrodi huma ġeneralment magħmula minn metalli prezzjużi (bħal platinu) jew grafita. L-ekwazzjoni tar-reazzjoni hija \(2H_2O→2H_2↑+O{_2↑\). L-idroġenu prodott b'dan il-metodu huwa ta 'purità għolja, u jilħaq aktar minn 99.9%. Għalkemm l-ispiża tal-produzzjoni tal-idroġenu bl-elettroliżi tal-ilma hija relattivament għolja, għandha rwol insostitwibbli f'xi oqsma ta 'applikazzjoni speċjali li jeħtieġu purità estremament għolja tal-idroġenu, bħall-industrija tal-elettronika, ċelloli tal-fjuwil, eċċ Fl-istess ħin, l-ossiġnu prodott minn elettroliżi tista 'tintuża wkoll f'xi proċessi industrijali speċjali jew skopijiet mediċi.