Հարց թիվ 2 Ինչպե՞ս է թթվածինը ստանում լաբորատորիայում և արդյունաբերության մեջ: Գրի՛ր համապատասխան ռեակցիաների հավասարումները: Ինչպե՞ս են այս մեթոդները տարբերվում միմյանցից:

Պատասխան.

Լաբորատոր պայմաններում թթվածին կարելի է ստանալ հետևյալ եղանակներով.

1) Ջրածնի պերօքսիդի քայքայումը կատալիզատորի առկայությամբ (մանգանի օքսիդ

2) բերթոլետի աղի (կալիումի քլորատ) քայքայումը.

3) կալիումի պերմանգանատի տարրալուծում.

Արդյունաբերության մեջ թթվածին ստանում են օդից, որը պարունակում է ծավալային մոտ 20%։ Օդը հեղուկացվում է ճնշման և ծայրահեղ սառեցման ներքո: Թթվածինը և ազոտը (օդի երկրորդ հիմնական բաղադրիչը) ունեն տարբեր եռման կետեր։ Հետևաբար, դրանք կարելի է առանձնացնել թորման միջոցով. ազոտն ունի ավելի ցածր եռման կետ, քան թթվածինը, ուստի ազոտը գոլորշիանում է թթվածնից առաջ:

Թթվածնի արտադրության արդյունաբերական և լաբորատոր մեթոդների տարբերությունները.

1) Թթվածնի արտադրության բոլոր լաբորատոր մեթոդները քիմիական են, այսինքն՝ տեղի է ունենում որոշ նյութերի փոխակերպում մյուսների։ Օդից թթվածին ստանալու գործընթացը ֆիզիկական գործընթաց է, քանի որ որոշ նյութերի փոխակերպում մյուսների չի լինում:

2) Օդից թթվածին կարելի է ստանալ շատ ավելի մեծ քանակությամբ:

Թթվածինը մարդկության կողմից ամենաշատ օգտագործվող գազերից մեկն է, այն լայնորեն կիրառվում է մեր կյանքի գրեթե բոլոր ոլորտներում: Մետաղագործություն, քիմիական արդյունաբերություն, բժշկություն, ժողովրդական տնտեսություն, ավիացիա. սա ընդամենը այն ոլորտների կարճ ցուցակն է, որտեղ հնարավոր չէ խուսափել այս նյութից:

Թթվածինը արտադրվում է երկու տեխնոլոգիաներով՝ լաբորատոր և արդյունաբերական։ Անգույն գազի արտադրության առաջին մեթոդները հիմնված էին քիմիական ռեակցիաների վրա։ Թթվածինն առաջանում է կատալիզատորի առկայության դեպքում կալիումի պերմանգանատի, բերթոլետի աղի կամ ջրածնի պերօքսիդի տարրալուծմամբ։ Այնուամենայնիվ, լաբորատոր տեխնիկան չի կարող լիովին բավարարել այս եզակի քիմիական տարրի կարիքները:

Թթվածնի արտադրության երկրորդ մեթոդը կրիոգեն ուղղումն է կամ կլանման կամ թաղանթային տեխնոլոգիաների օգտագործումը։ Առաջին մեթոդը ապահովում է տարանջատման արտադրանքի բարձր մաքրությունը, բայց ունի գործարկման ավելի երկար ժամկետ (համեմատած երկրորդ մեթոդների հետ):

Ադսորբցիոն թթվածնի կայանքները ապացուցել են, որ իրենք լավագույններից են թթվածնով հարստացված օդի արտադրության բարձր արդյունավետ համակարգերից: Դրանք հնարավորություն են տալիս ստանալ անգույն գազ՝ մինչև 95% մաքրությամբ (մինչև 99%՝ լրացուցիչ մաքրման քայլի կիրառմամբ)։ Դրանց օգտագործումը տնտեսապես արդարացված է, հատկապես այն իրավիճակներում, երբ բարձր մաքրության թթվածնի կարիք չկա, ինչի համար պետք է գերավճար վճարել:

Կրիոգեն համակարգերի հիմնական բնութագրերը

Հետաքրքրվա՞ծ եք արտադրել թթվածին մինչև 99,9% մաքրությամբ: Այնուհետև ուշադրություն դարձրեք կրիոգեն տեխնոլոգիայի հիման վրա աշխատող կայանքներին: Բարձր մաքրության թթվածնի արտադրության համակարգերի առավելությունները.

• տեղադրման երկար սպասարկման ժամկետը;
• բարձր կատարողական;
• 95-ից 99,9% մաքրությամբ թթվածին ստանալու ունակություն:

Բայց կրիոգեն համակարգերի մեծ չափսերի, արագ գործարկման և կանգառի անհնարինության և այլ գործոնների պատճառով կրիոգեն սարքավորումների օգտագործումը միշտ չէ, որ նպատակահարմար է:

Ադսորբցիոն միավորների շահագործման սկզբունքը

Ադսորբցիոն տեխնոլոգիա օգտագործող թթվածնային համակարգերի գործառնական դիագրամը կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ.

• Սեղմված օդը տեղափոխվում է ընդունիչ, օդի մաքրման համակարգ՝ մեխանիկական կեղտերից ազատվելու և կաթիլային խոնավությունից զտելու համար.
• մաքրված օդը ուղարկվում է կլանման օդի տարանջատման միավոր, որը ներառում է կլանիչներ ներծծողով.
• շահագործման ընթացքում կլանիչները գտնվում են երկու վիճակում՝ ներծծում և վերածնում. կլանման փուլում թթվածինը մտնում է թթվածնի ընդունիչ, իսկ առաջացման փուլում ազոտը արտանետվում է մթնոլորտ. որից հետո թթվածինը ուղարկվում է սպառողին.
• Անհրաժեշտության դեպքում գազի ճնշումը կարող է մեծացվել թթվածնի ուժեղացուցիչ կոմպրեսորի միջոցով, այնուհետև լիցքավորվել բալոնների մեջ:

Ադսորբցիոն համալիրներն առանձնանում են հուսալիության բարձր մակարդակով, լիարժեք ավտոմատացումով, սպասարկման հեշտությամբ, փոքր չափսերով և քաշով:

Գազի բաժանման համակարգերի առավելությունները

Թթվածին արտադրելու համար կլանման տեխնոլոգիա օգտագործող կայանները և կայանները լայնորեն օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում՝ մետաղների եռակցման և կտրման, շինարարության, ձկնաբուծության, միդիաների, ծովախեցգետնի աճեցման և այլն:

Գազի բաժանման համակարգերի առավելությունները.

• թթվածնի արտադրության գործընթացը ավտոմատացնելու ունակություն;
• տարածքների համար հատուկ պահանջներ չկան.
• արագ մեկնարկ և դադարեցում;
• բարձր հուսալիություն;
• արտադրված թթվածնի ցածր արժեքը.

NPK Grasys-ի ադսորբցիոն կայանքների առավելությունները

Հետաքրքրվա՞ծ եք արդյունաբերական մեթոդներով թթվածնի արտադրությամբ: Ցանկանու՞մ եք թթվածին ստանալ նվազագույն ֆինանսական ծախսերով: Grasys հետազոտական ​​և արտադրական ընկերությունը կօգնի ձեր խնդիրը լուծել ամենաբարձր մակարդակով: Մենք առաջարկում ենք հուսալի և արդյունավետ համակարգեր օդից թթվածին ստանալու համար: Ահա մեր արտադրանքի հիմնական տարբերակիչ առանձնահատկությունները.

• ամբողջական ավտոմատացում;
• դիզայներ, որոնք մտածված են ամենափոքր մանրամասների համար;
• մոնիտորինգի և կառավարման ժամանակակից համակարգեր:

Մեր օդի տարանջատման կլանման ստորաբաժանումների կողմից արտադրված թթվածինը ունի մինչև 95% մաքրություն (հետմշակման հնարավորությամբ մինչև 99%): Նման բնութագրերով գազը լայնորեն կիրառվում է մետալուրգիայում՝ մետաղների եռակցման և կտրման համար, իսկ ժողովրդական տնտեսության մեջ։ Մեր արտադրած սարքավորումներում օգտագործվում են ժամանակակից տեխնոլոգիաներ, որոնք յուրահատուկ հնարավորություններ են տալիս գազի տարանջատման ոլորտում։

Մեր թթվածնի կլանման բույսերի առանձնահատկությունները.

• բարձր հուսալիություն;
• արտադրված թթվածնի ցածր արժեքը;
• նորարարական բարձր խելացի մոնիտորինգի և կառավարման համակարգ;
• սպասարկման հեշտություն;
• մինչև 95% մաքրությամբ թթվածին արտադրելու ունակություն (մինչև 99% լրացուցիչ մաքրման հնարավորությամբ);
• արտադրողականությունը մինչև 6000 մ³/ժ է:

NPK Grasys-ի ադսորբցիոն թթվածնի կայանները գազի տարանջատման սարքավորումների և հայրենական նորարարական տեխնոլոգիաների արտադրության համաշխարհային դիզայնի փորձի եզակի համադրություն են:

NPK Grasys-ի հետ համագործակցության հիմնական պատճառները

Ադսորբցիոն տեխնոլոգիայի վրա հիմնված կայանքների միջոցով թթվածին արտադրելու արդյունաբերական մեթոդն այսօր ամենահեռանկարայիններից է: Այն թույլ է տալիս ձեռք բերել անգույն գազ՝ պահանջվող մաքրության նվազագույն էներգիայի ծախսերով: Այս պարամետրերով նյութը պահանջարկ ունի մետալուրգիայի, մեքենաշինության, քիմիական արդյունաբերության և բժշկության մեջ:

Կրիոգեն ուղղման մեթոդը օպտիմալ լուծում է, երբ անհրաժեշտ է արտադրել բարձր մաքրության թթվածին (մինչև 99,9%):

Առաջատար հայրենական Grasys ընկերությունն առաջարկում է շահավետ պայմաններով թթվածնի արտադրության բարձր արդյունավետ համակարգեր՝ օգտագործելով adsorption տեխնոլոգիան: Մենք ունենք բազմաբնույթ բանտապահ նախագծերի իրականացման մեծ փորձ, ուստի չենք վախենում նույնիսկ ամենաբարդ խնդիրներից:

NPK Grasys-ի պատասխանատու սարքավորումների մատակարարի հետ աշխատելու առավելությունները.

• մեր ընկերությունը ուղղակի արտադրող է, ուստի վաճառվող կայանքների արժեքը չի ավելանում լրացուցիչ միջնորդավճարներով.
• բարձրորակ արտադրանք;
• թթվածնի արտադրության կայանների վերանորոգման և սպասարկման ծառայությունների ամբողջական շարք.
• Անհատական ​​մոտեցում յուրաքանչյուր հաճախորդին;
• բազմամյա փորձ թթվածնի արտադրության ոլորտում:

Զանգահարեք մեր մենեջերներին՝ հստակեցնելու համագործակցության նրբությունները։

Ավելի մանրամասն կարող եք ծանոթանալ թթվածնային սարքավորումներին (թթվածնային գեներատորներ, թթվածնային կայաններ, թթվածնային կայաններ) էջում։

Թթվածնի հայտնաբերման պատմությունը Թթվածնի հայտնաբերումը նշանավորեց քիմիայի զարգացման նոր շրջան։ Հին ժամանակներից հայտնի էր, որ այրման համար անհրաժեշտ է օդ: Նյութերի այրման գործընթացը երկար ժամանակ մնաց անհասկանալի։ Ալքիմիայի դարաշրջանում լայն տարածում գտավ ֆլոգիստոնի տեսությունը, ըստ որի նյութերը այրվում են կրակային նյութի, այսինքն՝ բոցի մեջ պարունակվող ֆլոգիստոնի հետ փոխազդեցության պատճառով։ Թթվածինը ստացել է անգլիացի քիմիկոս Ջոզեֆ Փրիսթլին 18-րդ դարի 70-ական թվականներին։ Քիմիկոսը տաքացրել է կարմիր սնդիկի (II) օքսիդի փոշին, որի արդյունքում նյութը քայքայվել է՝ առաջացնելով մետաղական սնդիկ և անգույն գազ.

2HgO t° → 2Hg + O2

Լաբորատորիայում թթվածնի արտադրության և հավաքման մեթոդներ

1) սնդիկի (II) օքսիդի տարրալուծում

2) կալիումի պերմանգանատի տարրալուծում

2KMnO4 t° → K2MnO4 + MnO2 + O2

Ինչպե՞ս հայտնաբերել թթվածնի առկայությունը: Եկեք օգտագործենք Պրիստլիի մեթոդը. Փայտե բեկորը վառենք, թող մի քիչ վառվի, հետո հանգցնենք, որ հազիվ բթանա։ Մխացող բեկորն իջեցնենք թթվածնով անոթի մեջ։ Ջահը պայծառ փայլում է: Գազի ելքի խողովակպատահաբար չի իջեցվել ընդունող նավի հատակին: Թթվածինն ավելի ծանր է, քան օդը, հետևաբար, այն կհավաքվի ընդունիչի ներքևում՝ օդը տեղահանելով դրանից: Թթվածինը կարելի է հավաքել նաև ջրի տեղահանմամբ։ Դա անելու համար գազի ելքի խողովակը պետք է իջեցնել ջրով լցված փորձանոթի մեջ և իջեցնել ջրով բյուրեղացնող սարքի մեջ, որի անցքը ներքև է: Երբ թթվածինը մտնում է, գազը ջուրը տեղափոխում է փորձանոթից:

Ջրածնի պերօքսիդի տարրալուծում

Կատալիզատոր- նյութ, որն արագացնում է քիմիական ռեակցիայի արագությունը

Կոլբայի մեջ լցնել ջրածնի պերօքսիդ և հեղուկի մեջ կատալիզատոր ավելացնել: Կատալիզատորը կարող է լինել սև փոշի՝ մանգանի օքսիդ MnO2.Մեծ քանակությամբ թթվածնի արտազատման պատճառով խառնուրդը անմիջապես կսկսի փրփրել։ Եկեք կոլբայի մեջ մտցնենք մխացող բեկոր, այն վառ բռնկվում է: Ջրածնի պերօքսիդի տարրալուծման ռեակցիայի հավասարումը հետևյալն է.

2H2O2 MnO2 → 2H2O + O2

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, կատալիզատորը, որն արագացնում է ռեակցիան, գրված է սլաքի կամ նշանի վերևում «=», քանի որ այն չի սպառվում ռեակցիայի ժամանակ, այլ միայն արագացնում է այն։

Կալիումի քլորատի տարրալուծում

2KClO3 t°, MnO2 → 2KCl + 3O2:

Նիտրատների տարրալուծում

AB → A + B.

Տարբեր գործոնների ազդեցության տակ կարող են առաջանալ տարրալուծման ռեակցիաներ։ Սա կարող է լինել ջեռուցում, էլեկտրական հոսանք կամ կատալիզատորի օգտագործում: Կան ռեակցիաներ, որոնց ժամանակ նյութերն ինքնաբերաբար քայքայվում են։

Թթվածնի արտադրությունը արդյունաբերության մեջ

• Լաբորատորիայում թթվածին արտադրվում է տարրալուծման ռեակցիաներով
• Քայքայման ռեակցիա- ռեակցիա, որի արդյունքում բարդ նյութերը քայքայվում են ավելի պարզ նյութերի
• Թթվածինը կարող է հավաքվել օդի տեղաշարժի կամ ջրի տեղաշարժի մեթոդով
• Թթվածին հայտնաբերելու համար օգտագործվում է մխացող բեկոր, որը վառ փայլում է դրա մեջ
• Կատալիզատոր- նյութ, որն արագացնում է քիմիական ռեակցիան, բայց չի սպառվում դրա մեջ

Ուղարկել ձեր լավ աշխատանքը գիտելիքների բազայում պարզ է: Օգտագործեք ստորև բերված ձևը

Ուսանողները, ասպիրանտները, երիտասարդ գիտնականները, ովքեր օգտագործում են գիտելիքների բազան իրենց ուսումնառության և աշխատանքի մեջ, շատ շնորհակալ կլինեն ձեզ:

Տեղադրվել է http://www.allbest.ru//

Տեղադրվել է http://www.allbest.ru//

Ռուսաստանի Դաշնության կրթության և գիտության նախարարություն

MBOU «Վլադիվոստոկի թիվ 1 գիմնազիա»

թթվածնային տուրբոէքսպանդերային օդի բաժանում

«Թթվածնի արտադրությունը արդյունաբերության մեջ».

Աշխատանքը կատարեց՝ Կադիշևա Եվա

8-րդ դասարանի աշակերտ «Բ»

MBOU Gymnasium No 1

Գիտական ​​ղեկավար՝ Կովալենկո Ն.Ս.

Վլադիվոստոկ 2016թ

1. Ներածություն

Թթվածինը ոչ միայն կազմում է մթնոլորտային օդի, երկրակեղևի և խմելու ջրի զգալի մասը, այն նաև զբաղեցնում է մարդու մարմնի քաշի 65%-ը՝ հանդիսանալով մարդու մարմնի կառուցվածքի ամենակարևոր քիմիական տարրը։ Այս գազը ամենաշատ օգտագործվող նյութերից է, որն իր քիմիական և ֆիզիկական հատկությունների շնորհիվ օգտագործվում է մարդու գործունեության գրեթե բոլոր ոլորտներում:

ԹԹՎԱԾԻՆԸ քիմիական տարր է՝ ատոմային համարով 8, ատոմային զանգվածը՝ 16։ Մենդելեևի տարրերի պարբերական աղյուսակում թթվածինը գտնվում է VIA խմբում երկրորդ շրջանում։ Իր ազատ ձևով թթվածինը անգույն, անհոտ և անհամ գազ է։

Թթվածնի արտադրության զարգացումը և որպես բազմաթիվ տեխնոլոգիական գործընթացների ուժեղացուցիչ օգտագործումը ժամանակակից տեխնիկական առաջընթացի գործոններից է, քանի որ այն թույլ է տալիս բարձրացնել աշխատանքի արտադրողականությունը և ապահովել արտադրության աճ մի շարք կարևոր ճյուղերում։

Նպատակը. Արդյունաբերական թթվածնի արտադրության տեխնոլոգիաների հետազոտություն

Ուսումնասիրել արդյունաբերության մեջ թթվածնի արտադրության պատմությունը;

Բացահայտեք ձեռքբերման յուրաքանչյուր մեթոդի առավելություններն ու թերությունները.

Գտեք թթվածնի կիրառությունները

2.Պատմական տեղեկատվություն

Ժամանակակից օդի տարանջատման կայանները, որոնցում ցուրտ է արտադրվում տուրբոէքսպանդերների միջոցով, ապահովում են արդյունաբերության, հիմնականում մետաղագործության և քիմիայի, հարյուր հազարավոր խորանարդ մետր թթվածնային գազ: Նրանք աշխատում են ոչ միայն այստեղ, այլեւ ամբողջ աշխարհում։

Պ.Լ.Կապիցայի կողմից ստեղծված տուրբոէքսպանդերի առաջին նախատիպը փոքր էր: Եվ այս տուրբոէքսպանդերը դարձավ նոր մեթոդով թթվածին արտադրելու առաջին տեղադրման «սիրտը»:

1942 թվականին կառուցվեց նմանատիպ, բայց շատ ավելի հզոր ինստալացիա, որը ժամում արտադրում էր մինչև 200 կգ հեղուկ թթվածին։ 1944 թվականի վերջին շահագործման հանձնվեց աշխարհի ամենահզոր տուրբո-թթվածնային կայանքը, որն արտադրում էր 6-7 անգամ ավելի հեղուկ թթվածին, քան հին տիպի կայանքը, միաժամանակ զբաղեցնելով 3-4 անգամ ավելի քիչ տարածք։

BR-2 օդի բաժանման ժամանակակից բլոկը, որի նախագծման մեջ օգտագործվում է նաև տուրբոէքսպանդեր, կարող է երեք լիտր գազային թթվածին մատակարարել ԽՍՀՄ յուրաքանչյուր բնակչի՝ շահագործման մեկ օրվա ընթացքում։

1945 թվականի ապրիլի 30-ին Միխայիլ Իվանովիչ Կալինինը հրամանագիր է ստորագրել ակադեմիկոս Պ.Լ. Կապիցան ստացավ Սոցիալիստական ​​աշխատանքի հերոսի կոչում «թթվածնի արտադրության նոր տուրբինային մեթոդի հաջող մշակման և հզոր տուրբո-թթվածնային կայանքի ստեղծման համար»։ ԽՍՀՄ ԳԱ Ֆիզիկական պրոբլեմների ինստիտուտը, որտեղ կատարվել է այս աշխատանքը, արժանացել է Աշխատանքային կարմիր դրոշի շքանշանի։

3. Ստանալու եղանակները

3.1 Կրիոգեն օդի բաժանման մեթոդ

Մթնոլորտային չոր օդը խառնուրդ է, որը պարունակում է թթվածին 21% և ազոտ՝ 78% ծավալով, արգոն 0,9% և այլ իներտ գազեր, ածխածնի երկօքսիդ, ջրի գոլորշի և այլն: Տեխնիկապես մաքուր մթնոլորտային գազեր ստանալու համար օդը ենթարկվում է խոր սառեցման և հեղուկացվում ( Հեղուկ օդի եռման ջերմաստիճանը մթնոլորտային ճնշման դեպքում -194,5°C)

Գործընթացն այսպիսի տեսք ունի՝ բազմաստիճան կոմպրեսորով ներծծվող օդը սկզբում անցնում է օդային զտիչով, որտեղ այն մաքրվում է փոշուց, անցնում է խոնավության բաժանարարով, որտեղ օդի սեղմման ժամանակ խտացող ջուրը բաժանվում է, և ջուրը։ հովացուցիչ, որը սառեցնում է օդը և հեռացնում սեղմման ընթացքում առաջացած ջերմությունը: Օդից ածխածնի երկօքսիդը կլանելու համար միացնում են դեկարբոնիզատորը՝ լցված կաուստիկ սոդայի ջրային լուծույթով։ Օդից խոնավության և ածխածնի երկօքսիդի ամբողջական հեռացումը կարևոր է, քանի որ ցածր ջերմաստիճանում ջրի և ածխածնի երկօքսիդի սառեցումը խցանում է խողովակաշարերը, և տեղադրումը պետք է դադարեցվի հալվելու և մաքրելու համար:

Չորացող մարտկոցի միջով անցնելուց հետո սեղմված օդը մտնում է այսպես կոչված էքսպանդերը, որտեղ տեղի է ունենում կտրուկ ընդլայնում և, համապատասխանաբար, այն սառչում և հեղուկացվում է։ Ստացված հեղուկ օդը ենթարկվում է կոտորակային թորման կամ ուղղման թորման սյունակներում: Հեղուկ օդի աստիճանական գոլորշիացմամբ առաջին հերթին գոլորշիացվում է հիմնականում ազոտը, իսկ մնացած հեղուկը գնալով հարստանում է թթվածնով։ Օդային բաժանարար սյուների թորման սկուտեղների վրա նմանատիպ գործընթացը բազմիցս կրկնելով՝ ստացվում է անհրաժեշտ մաքրության հեղուկ թթվածին, ազոտ և արգոն։

Օդի բաժանման կրիոգենիկ մեթոդը թույլ է տալիս ստանալ ամենաբարձր որակի գազեր՝ թթվածին մինչև 99,9%

3.2 Ադսորբցիոն օդի բաժանման մեթոդ

Կրիոգեն օդի անջատումը իր որակական բոլոր պարամետրերով բավականին թանկ մեթոդ է արդյունաբերական գազերի արտադրության համար։ Օդի տարանջատման ադսորբցիոն մեթոդը, որը հիմնված է ադսորբենտների կողմից որոշակի գազի ընտրովի կլանման վրա, ոչ կրիոգեն մեթոդ է և լայնորեն կիրառվում է հետևյալ առավելությունների պատճառով.

ներծծվող բաղադրիչների առանձնացման բարձր հզորություն՝ կախված ներծծվող նյութի ընտրությունից.

արագ մեկնարկ և կանգ՝ համեմատած կրիոգեն բույսերի հետ;

Տեղադրման ավելի մեծ ճկունություն, այսինքն. գործառնական ռեժիմը, արտադրողականությունը և մաքրությունը արագ փոխելու ունակություն՝ կախված կարիքից.

ավտոմատ ռեժիմի կառավարում;

հեռակառավարման հնարավորություն;

ցածր էներգիայի ծախսեր՝ համեմատած կրիոգեն բլոկների հետ;

պարզ ապարատային դիզայն;

պահպանման ցածր ծախսեր;

տեղադրման ցածր արժեքը՝ համեմատած կրիոգեն տեխնոլոգիաների հետ;

Adsorption մեթոդը օգտագործվում է ազոտի և թթվածնի արտադրության համար, քանի որ այն ապահովում է գերազանց որակի պարամետրեր ցածր գնով:

3.3 Մեմբրանային օդի բաժանման մեթոդ

Մեմբրանային օդի բաժանման մեթոդը հիմնված է թաղանթների ընտրովի թափանցելիության սկզբունքի վրա։ Այն բաղկացած է մասնակի ճնշումների տարբերությամբ պոլիմերային թաղանթով գազերի ներթափանցման արագությունների տարբերությունից։ Մաքրված սեղմված օդը մատակարարվում է թաղանթին: Այս դեպքում «արագ գազերը» մեմբրանի միջով անցնում են ցածր ճնշում ունեցող գոտի և թաղանթից ելքի պահին հարստացվում են հեշտությամբ թափանցող բաղադրիչով։ Օդի մնացած մասը հագեցած է «դանդաղ գազերով» և հեռացվում է սարքից:

Արդյունաբերական թթվածնի արտադրության թաղանթային մեթոդը բնութագրվում է էներգիայի ցածր ծախսերով և գործառնական ծախսերով: Այնուամենայնիվ, այս մեթոդը թույլ է տալիս ստանալ ցածր մաքրության թթվածին մինչև 45%:

4. Թթվածնի օգտագործումը

Թթվածնի առաջին հետազոտողները նկատել են, որ նրա մթնոլորտում ավելի հեշտ է շնչել։ Նրանք կանխատեսել են այս կենսատու գազի լայն կիրառումը բժշկության մեջ և նույնիսկ առօրյա կյանքում՝ որպես մարդու օրգանիզմի կենսագործունեության ուժեղացման միջոց։

Բայց ավելի ուշադիր ուսումնասիրելուց հետո պարզվեց, որ մարդու կողմից մաքուր թթվածնի երկարատև ինհալացիա կարող է առաջացնել հիվանդություն և նույնիսկ մահ. մարդու մարմինը հարմարեցված չէ մաքուր թթվածնի մեջ կյանքին:

Ներկայում մաքուր թթվածինը ինհալացիայի համար օգտագործվում է միայն որոշ դեպքերում. օրինակ՝ թոքային տուբերկուլյոզով ծանր հիվանդներին առաջարկվում է փոքր չափաբաժիններով թթվածին ներշնչել։ Օդաչուներն ու օդաչուները բարձր բարձրության վրա թռիչքների ժամանակ օգտագործում են թթվածնային սարքեր։ Լեռնափրկարարական խմբերի անդամներին հաճախ ստիպում են աշխատել թթվածնից զուրկ մթնոլորտում: Շնչառության համար նրանք օգտագործում են մի սարք, որում պահպանվում է շնչառության համար անհրաժեշտ օդի բաղադրությունը՝ նույն սարքում տեղակայված բալոններից թթվածին ավելացնելով։

Արդյունաբերությունում արտադրվող թթվածնի հիմնական մասը ներկայումս օգտագործվում է դրա մեջ տարբեր նյութեր այրելու համար՝ շատ բարձր ջերմաստիճան ստանալու համար։

Օրինակ՝ դյուրավառ ացետիլեն գազը (C2H2) խառնվում է թթվածնի հետ և այրվում հատուկ այրիչներում։ Այս այրիչի բոցը այնքան տաք է, որ այն հալեցնում է երկաթը: Հետեւաբար, պողպատե արտադրանքի եռակցման համար օգտագործվում է թթվածին-ացետիլենային ջահ: Եռակցման այս տեսակը կոչվում է ավտոգեն զոդում:

Պայթուցիկ խառնուրդներ պատրաստելու համար օգտագործվում է հեղուկ թթվածին: Հատուկ փամփուշտները լցվում են մանրացված փայտով (փայտի ալյուր) կամ այլ մանրացված դյուրավառ նյութերով և այդ դյուրավառ զանգվածը խոնավացնում են հեղուկ թթվածնով։ Երբ նման խառնուրդը բռնկվում է, այրումը տեղի է ունենում շատ արագ, առաջացնելով մեծ քանակությամբ գազեր, որոնք տաքացվում են մինչև շատ բարձր ջերմաստիճան: Այս գազերի ճնշումը կարող է պայթեցնել ժայռերը կամ դուրս շպրտել մեծ քանակությամբ հող։ Այս պայթուցիկ խառնուրդն օգտագործվում է ջրանցքների կառուցման ժամանակ, թունելներ փորելիս և այլն։

Վերջերս օդին թթվածին են ավելացրել՝ վառարաններում երկաթի և պողպատի հալման ժամանակ ջերմաստիճանը բարձրացնելու համար։ Սա արագացնում է պողպատի արտադրությունը և բարելավում դրա որակը:

Եզրակացություն

Հետազոտական ​​աշխատանքների ընթացքում իրականացվել են նպատակը և առաջադրված խնդիրները։

Կարիքները, որոնք սկսեցին առաջանալ մարդկային գործունեության մի շարք ոլորտներում, մարտահրավեր էին քիմիական գիտնականներին՝ գտնելու մաքուր թթվածին ստանալու նոր, ավելի արդյունավետ և ավելի քիչ ծախսատար ուղիներ:

Մեր երկրում ամեն տարի շահագործման են հանձնվում թթվածնի արտադրության նոր կայաններ և արտադրամասեր, իսկ գործողներն ընդլայնվում են։

Մթնոլորտային օդը հումքի անսպառ աղբյուր է թթվածնի արդյունաբերական արտադրության համար։ Միաժամանակ ազոտը և ացետիլենը արտադրվում են թթվածնի հետ միաժամանակ, ինչը դրականորեն է ազդում տնտեսական տարանջատման գործընթացի վրա։

Տեղադրված է Allbest.ru կայքում

Նմանատիպ փաստաթղթեր

PKO Saratovorgsintez ՍՊԸ-ի ազոտի և թթվածնի արտադրության արտադրամաս: Արտադրված արտադրանքի բնութագրերը. Օդի բաժանման միավորի տեխնոլոգիական դիագրամ. Աշխատանքի ընթացքում աշխատողի վրա ազդող վտանգավոր և վնասակար արտադրական գործոնների բնութագրերը.

պրակտիկայի հաշվետվություն, ավելացվել է 09/13/2015


Պողպատաձուլական արտադրամասում սարքավորումների բաղադրության ուսումնասիրություն. Թթվածնի մատակարարման մեքենայի նպատակը, դիզայնը և շահագործման սկզբունքը: Թթվածնի մատակարարման մեքենայի պլատֆորմի և շարժիչի լիսեռի բարձրացման հիդրավլիկ շարժիչի կառուցվածքային հաշվարկը որպես դրա տեխնիկական արդիականացման մաս:

թեզ, ավելացվել է 20.03.2017թ


Օդի բաժանում խորը սառեցման մեթոդով: Տեղադրման ջերմային և նյութական հավասարակշռության կազմում: Օդային տարանջատման կայանի առանձին մասերի ջերմային հավասարակշռությունը: Ուղղման գործընթացի հաշվարկ, էներգիայի ծախսեր. Կոնդենսատոր-գոլորշիչի հաշվարկ.

դասընթացի աշխատանք, ավելացվել է 03/04/2013 թ


Արգոնը թթվածնից մաքրելու գոյություն ունեցող նախագծերի վերանայում: Արգոնը թթվածնից թթվածնից մաքրելու տեղակայանքի արդյունավետության հիմնավորումը և հաշվարկը՝ օգտագործելով ցեոլիտ ներծծող՝ ջրածնի միջոցով կատալիտիկ հիդրոգենացման միջոցով արգոնի մաքրման կայանքի փոխարեն:

դասընթացի աշխատանք, ավելացվել է 23.11.2013թ


Ճկուն ավտոմատացված արտադրության հայեցակարգը և առանձնահատկությունները, դրա հիմնական առավելությունների գնահատումը: Արդյունաբերությունների դասակարգումն ըստ ճկունության աստիճանի: Արդյունաբերական արտադրության ռոբոտացման հիմունքները. Լազերային և թաղանթային տեխնոլոգիայի առանձնահատկությունները.

վերացական, ավելացվել է 25.12.2010թ


Երկաթի և պողպատի արտադրության ընդհանուր բնութագրերը. Ստացված և օգտագործվող գազերի ֆիզիկաքիմիական հատկությունները. Որոշ ֆիզիկական երևույթներ Չելյաբինսկի մետալուրգիական գործարանում արդյունաբերական գազերի և գոլորշու օգտագործման ժամանակ. Ֆիզիկա գազի ոլորտում.

վերացական, ավելացվել է 13.01.2011թ


Տեխնիկական գազերի շրջանակը. Էլեկտրաքիմիական գործարանում օդը ազոտի և թթվածնի բաժանման գործընթացի ավտոմատացման նախագիծ: Ավտոմատացման կառուցվածքային դիագրամի հիմնավորումը. Արտադրամասի էլեկտրական լուսավորության և ընդհանուր լուսավորության բեռի հաշվարկը.

թեզ, ավելացվել է 16.12.2013թ


Արդյունաբերական գազերը ջրածնի սուլֆիդից մաքրելու մեթոդներ. տեխնոլոգիական սխեմաներ և սարքավորումներ, առավելություններ և թերություններ: Մակերեւույթ և թաղանթ, փաթեթավորված, փրփրացող, ցողող կլանիչներ: Կոքսի վառարանի գազը ջրածնի սուլֆիդից մաքրելու տեխնոլոգիական սխեմա.

դասընթացի աշխատանք, ավելացվել է 01/11/2011


Հիմնական գործառույթները, որոնք կատարվում են պայթուցիկ վառարանի ռոքերի կողմից. Վառելիքի այրման ռեակցիայի արագությունը, թթվածնի մոլեկուլների դիֆուզիան սահմանային շերտում: Ձևավորված ածխածնի օքսիդի քանակը, ջերմաստիճանը և թթվածնի կոնցենտրացիան գազային փուլում: Վառարանների օքսիդացման գոտիները.

թեստ, ավելացվել է 09/11/2013


OAO Severstal-ում պողպատաձուլական խանութի ընդհանուր բնութագրերը: Թթվածնի մատակարարման մեքենայի պլատֆորմը N 3 փոխարկիչին արդիականացնելու նախագծի ներածություն. Շարժիչ լիսեռի և պոմպային ագրեգատների հաշվարկման փուլերի վերլուծություն: Վառարանների դիզայնի առանձնահատկությունները.

Թթվածինը (O 2) քիմիապես ակտիվ գազ է՝ առանց գույնի, համի կամ հոտի։

Թթվածին ստանալու ամենահեշտ ձևը օդից է, քանի որ օդը միացություն չէ, և օդը նրա տարրերի բաժանելը այնքան էլ դժվար չէ:

Օդից թթվածին ստանալու հիմնական արդյունաբերական մեթոդը կրիոգեն շտկումն է, երբ հեղուկ օդը թորման սյուներում բաժանվում է բաղադրիչների այնպես, ինչպես, օրինակ, նավթը բաժանվում է: Սակայն մթնոլորտային օդը հեղուկի վերածելու համար այն պետք է սառեցնել մինչև մինուս 196°C: Դա անելու համար վերջինս պետք է սեղմել, ապա թույլ տալ ընդլայնվել և միևնույն ժամանակ ստիպել արտադրել մեխանիկական աշխատանք: Այնուհետեւ, ֆիզիկայի օրենքներին համապատասխան, օդը պետք է սառչի։ Մեքենաները, որոնցում դա տեղի է ունենում, կոչվում են ընդլայնիչներ: Ժամանակակից կրիոգեն կայանքները օդի տարանջատման համար, որոնցում ցուրտը ստացվում է տուրբոէքսպանդերների միջոցով, ապահովում են արդյունաբերության, հիմնականում մետաղագործության և քիմիայի, հարյուր հազարավոր խորանարդ մետր թթվածնային գազ:

Արդյունաբերության մեջ հաջողությամբ օգտագործվում են նաև օդի բաժանման ագրեգատները, որոնք հիմնված են մեմբրանի կամ կլանման տեխնոլոգիայի վրա:

Թթվածնի կիրառումը արդյունաբերության և բժշկության մեջ