Cât de multe știi despre beneficiile unei membrane de oxigen?

Membrane de oxigen sunt o modalitate excelentă de a produce azot din gaz metan. Acest lucru se datorează faptului că membrana vă permite să produceți azot prin amestecarea a două gaze. Făcând acest lucru, produceți mai mult azot și mai rapid. Prin urmare, există multe beneficii în utilizarea unei membrane de oxigen. Aici sunt câteva:

Membranele permeabile la oxigen sunt o strategie promițătoare pentru îmbunătățirea eficienței producției de azot în ciclurile de putere. Cu toate acestea, membranele polimerice nu sunt, în general, capabile de permselectivitate ridicată. Acest studiu și-a propus să examineze efectul rugozității suprafeței acestor filme asupra performanței lor.

În acest studiu a fost utilizat un reactor cu membrană cu fibre goale BCFZ. Se generează un strat poros utilizând suspensia BCFZ încălzită la 1050 °C timp de o oră. Apoi periați-o pe suprafața exterioară a membranei. După 120 de ore de funcționare, analizați imaginile SEM. Aceste rezultate indică faptul că stratul poros de BCFZ mărește situsurile de asociere a ionilor de oxigen, crescând astfel permeabilitatea oxigenului.

Cloisit 15A cu stâlpi de Fe (P-C15A) dispersat într-o matrice de polisulfonă. Are multe proprietăți, inclusiv diametrul cinetic, pKa și selectivitatea.

Folosind software-ul de analiză a imaginii, estimați unghiul de contact stânga-dreapta al membranei. Rugozitatea este un factor important în determinarea rezistenței mecanice a membranei și a performanței sistemului.

La 890 °C, membrana a arătat o selectivitate ridicată pentru dioxid de carbon și metan. Cu toate acestea, în prezența clorurii de litiu, această valoare a fost redusă cu 63%.

Pe măsură ce concentrația de metan pe partea de permeat a crescut, conversia metanului a scăzut de la 45% la 33%. Această scădere poate fi atribuită ratei reduse de formare mezenchimală de 1O2 în interiorul membranei.

În plus, stratul poros BCFZ poate spori eficiența transmisiei oxigenului. Limita inferioară a permeabilității 1O2 este de numai 2 cm/s. Deși viteza de transmitere a oxigenului a fost puțin mai mare în prezența stratului poros, nu a fost suficientă pentru a realiza conversia completă a metanului.

O instalație de oxigen cu membrană este un sistem industrial conceput pentru a genera oxigen. Este relativ simplu și fiabil și poate fi integrat în sistemele de aer existente. Instalațiile de oxigen cu membrană produc 30-45% puritate a oxigenului. Acesta este principalul avantaj față de alte plante.

Oxigenul este esențial pentru organismele aerobe și este prezent într-o varietate de procese tehnologice. De exemplu, este utilizat pe scară largă în sectorul petrolului și gazelor pentru a procesa și a crește vâscozitatea petrolului. În plus, este utilizat în procesele de tăiere și în procesele de lipire.

În mod tradițional, metodele de măsurare s-au bazat pe analiza colorimetrică, dar evoluțiile recente permit date în timp real. O metodă numită O-OCR permite detectarea simultană a consumului de oxigen pe mai multe dispozitive cu două straturi membranare.

O altă metodă, O-MCP, permite colectarea simultană a datelor despre concentrația de oxigen și consumul de oxigen. Inițial, acest lucru a fost făcut cu un singur dispozitiv. Folosind modelarea bazată pe analiza elementelor finite, cercetătorii au reușit să simuleze măsurătorile și să estimeze datele OCR dintr-o singură celulă.

Unitatea de senzor pe bază optică este situată în microcanalul inferior al O-MCP. Unitatea senzorului are o grosime de 0,75 mm. Debitul din fiecare microcanal este controlat de o serie de micropompe situate în capacul dispozitivului.

O-MCP permite, de asemenea, măsurarea modificărilor metabolice induse de medicamente. Aceste modificări au fost monitorizate în plăci de cultură microfluidice care conţin celule epiteliale tubulare proximale ale rinichiului uman.

Deoarece concentratoarele de oxigen cu membrană sunt mai ușor de operat, acestea costă mai puțin. În schimb, instalațiile criogenice de oxigen necesită echipamente tehnice mai avansate și sunt mai complexe de exploatat. Cu toate acestea, aceste plante sunt mai fiabile și pot furniza oxigen de puritate mai mare.

În acest studiu, proiectarea structurală optimă a modulului OTM a fost determinată prin identificarea parametrilor geometrici relevanți. Acesta este un pas important către demonstrarea unui modul cu membrană de oxigen care poate fi asamblat, testat și operat cu succes într-un cadru industrial.

În acest scop, a fost proiectat un modul prototip folosind o abordare multidisciplinară. Acest lucru necesită luarea în considerare a factorilor legați de procesul de fabricație, asamblare, caracteristici și design. Este de remarcat faptul că această abordare poate fi extinsă și la alte tipuri de module. Cheia unui design de succes este să dispuneți de un sistem de etanșare corect.

Componentele utilizate în acest studiu sunt module OTM de tip placă construite din materiale ceramice compozite și straturi poroase. Fiecare strat este laminat împreună pentru a forma o unitate. Proiectați pasajele interne pentru debite rezonabile de gaz.

Un element hexaedric cu 20 de noduri a fost adăugat la model pentru a îmbunătăți acuratețea modulului Thin Film OTM. Aceasta crește precizia valorilor tensiunii pe stratul de canal de gaz.

Au fost efectuate mai multe teste de penetrare pentru a evalua eficacitatea membranei. Unul dintre cele mai de succes dintre aceste teste a arătat că cea mai eficientă zonă permeabilă a fost de fapt în partea superioară a stratului poros.

Metanul este o componentă importantă a gazelor naturale. Este produs prin multe procese, cum ar fi tratarea apelor uzate, gropile de gunoi, digestia anaerobă, utilizarea terenurilor și transportul combustibililor fosili.

Emisiile de CH4 pe unitatea de suprafață depind de tipul de sol și de concentrația de CH4 în sol. Se estimează că între 50% și 90% din CH4 produs în subteran este oxidat înainte de a ajunge în atmosferă. Acest lucru se datorează prezenței spațiului porilor și capacității microorganismelor de a oxida gazele.

Metanul poate fi un agent de încălzire eficient. Cu toate acestea, impactul său de încălzire se diminuează în timp. Din fericire, mulți dintre poluanții asociați cu acest gaz de scurtă durată pot fi reduceți sau eliminați prin îmbunătățirea echipamentelor de petrol și gaze și reducerea scurgerilor.

În plus, zonele umede naturale și incendiile de vegetație sunt surse de metan. Deoarece acest gaz este foarte inflamabil, poate forma amestecuri explozive cu aerul în spații slab ventilate. Aceste amestecuri explozive pot provoca boli respiratorii severe.

O altă sursă majoră de emisii de metan este arderea combustibililor fosili. EPA a dezvoltat un program de promovare a metanului de cărbune pentru a ajuta la rezolvarea acestei probleme. Prin modernizarea echipamentelor de petrol și gaze, prevenirea scurgerilor și educarea publicului, agenția speră să reducă contribuția acestui poluant la clima noastră.

Un studiu pe teren de doi ani a fost efectuat în sud-estul Chinei. Studiul a examinat interacțiunea dintre diferitele straturi de sol și emisiile de metan. Concentrația de CH4 în diferite straturi a fost măsurată folosind o sondă de prelevare în mai multe etape.

A fost studiat efectul fertilizării cu azot asupra concentrației de CH4 din sol. Concentrația de CH4 în solul cu patru straturi a crescut odată cu fertilizarea cu azot. Corecția biocharului nu a avut un efect semnificativ asupra concentrațiilor de CH4.

Scopul acestui studiu a fost de a investiga permeația oxigenului printr-o membrană asimetrică. De asemenea, încearcă să identifice provocările asociate cu producerea de materiale membranare promițătoare.

Permeabilitatea la oxigen este importantă în determinarea viabilității economice a unui proces membranar. Pentru a dezvolta soluții eficiente, ecologice și durabile pentru producția de oxigen, materialele membranelor trebuie să aibă o permeabilitate ridicată la oxigen. Acest lucru este esențial pentru îmbunătățirea eficienței procesului și reducerea costurilor de producție. Diverse studii au investigat permeabilitatea oxigenului în diferite membrane.

Permeabilitatea este o funcție a gradientului de presiune parțială a oxigenului, a ratei de schimb de suprafață și a difuzivității în vrac a ionilor de oxigen. Cu toate acestea, impactul acestor variabile poate varia în funcție de contextul experimental. De exemplu, pătrunderea oxigenului prin membranele polimerice este adesea limitată de stabilitatea chimică și termică a materialului.

Am investigat efectul temperaturii și al vitezei de intrare a aerului asupra penetrării oxigenului prin două membrane asimetrice. Pentru a determina rata de generare a oxigenului, am furnizat și heliu pur ca gaz de purjare pe partea susținută a membranei.

Rezultatele noastre sugerează că fluxul de oxigen crește cu un factor important datorită permeației crescute a oxigenului. În plus, puritatea azotului pe partea de miez este, de asemenea, îmbunătățită. În ciuda permeabilității mai mari la oxigen, selectivitatea dioxidului de carbon rămâne neschimbată.

Pe un număr mare de probe au fost efectuate o serie de teste la temperatura camerei. Aceste teste confirmă repetabilitatea procesului de fabricație. La 950 °C, rezistența la încovoiere sf a fost măsurată folosind un dispozitiv de fixare SiC în patru puncte personalizat. În plus, un termocuplu Pt/Pt-Rh a fost plasat lângă probă pentru a monitoriza temperatura.