Koľko viete o výhodách kyslíkovej membrány?

Kyslíkové membrány sú skvelým spôsobom výroby dusíka z metánu. Membrána totiž umožňuje vyrábať dusík zmiešaním dvoch plynov. Týmto spôsobom produkujete viac dusíka a rýchlejšie. Použitie kyslíkovej membrány má preto mnoho výhod. Tu sú nejaké:

Membrány priepustné pre kyslík sú sľubnou stratégiou na zlepšenie účinnosti produkcie dusíka v energetických cykloch. Polymérne membrány však vo všeobecnosti nie sú schopné vysokej permselektivity. Cieľom tejto štúdie bolo preskúmať vplyv drsnosti povrchu týchto filmov na ich výkon.

V tejto štúdii bol použitý membránový reaktor BCFZ s dutými vláknami. Vytvorte poréznu vrstvu použitím suspenzie BCFZ zahrievanej na 1050 °C počas jednej hodiny. Potom ho natrite na vonkajší povrch membrány. Po 120 hodinách prevádzky analyzujte snímky SEM. Tieto výsledky naznačujú, že porézna vrstva BCFZ zvyšuje miesta asociácie s kyslíkovými iónmi, čím sa zvyšuje permeácia kyslíka.

Cloisite 15A s Fe-stĺpmi (P-C15A) dispergovaný v polysulfónovej matrici. Má mnoho vlastností vrátane kinetického priemeru, pKa a selektivity.

Pomocou softvéru na analýzu obrazu odhadnite ľavo-pravý kontaktný uhol membrány. Drsnosť je dôležitým faktorom pri určovaní mechanickej pevnosti membrány a výkonu systému.

Pri 890 °C vykazovala membrána vysokú selektivitu pre oxid uhličitý a metán. V prítomnosti chloridu lítneho sa však táto hodnota znížila o 63 %.

Keď sa koncentrácia metánu na strane permeátu zvyšovala, konverzia metánu klesla zo 45 % na 33 %. Tento pokles možno pripísať zníženej rýchlosti mezenchymálnej tvorby 102 v membráne.

Okrem toho môže pórovitá vrstva BCFZ zvýšiť účinnosť prenosu kyslíka. Spodná hranica priepustnosti 1O2 je len 2 cm/s. Hoci rýchlosť prenosu kyslíka bola mierne vyššia v prítomnosti poréznej vrstvy, nestačila na dosiahnutie úplnej konverzie metánu.

Membránová kyslíková elektráreň je priemyselný systém určený na výrobu kyslíka. Je relatívne jednoduchý a spoľahlivý a môže byť integrovaný do existujúcich vzduchových systémov. Membránové kyslíkové zariadenia produkujú 30-45% čistotu kyslíka. To je hlavná výhoda oproti iným rastlinám.

Kyslík je nevyhnutný pre aeróbne organizmy a je prítomný v rôznych technologických procesoch. Napríklad sa široko používa v ropnom a plynárenskom sektore na spracovanie a zvýšenie viskozity ropy. Okrem toho sa používa pri procesoch rezania a spájkovania.

Metódy merania sa tradične spoliehali na kolorimetrickú analýzu, ale najnovší vývoj umožňuje údaje v reálnom čase. Metóda nazývaná O-OCR umožňuje súčasnú detekciu spotreby kyslíka na viacerých membránových dvojvrstvových zariadeniach.

Ďalšia metóda, O-MCP, umožňuje simultánny zber údajov o koncentrácii kyslíka a spotrebe kyslíka. Spočiatku sa to robilo s jediným zariadením. Pomocou modelovania založeného na analýze konečných prvkov boli výskumníci schopní simulovať merania a odhadnúť údaje OCR s jednou bunkou.

Optická senzorová jednotka je umiestnená v spodnom mikrokanáli O-MCP. Snímač má hrúbku 0,75 mm. Prietok v každom mikrokanáli je riadený radom mikropúmp umiestnených vo veku zariadenia.

O-MCP tiež umožňuje meranie metabolických zmien vyvolaných liekom. Tieto zmeny sa monitorovali v mikrofluidných kultivačných platniach obsahujúcich epiteliálne bunky proximálnych tubulov ľudskej obličky.

Pretože membránové koncentrátory kyslíka sa ľahšie obsluhujú, ich prevádzka je nižšia. Naproti tomu kryogénne kyslíkové elektrárne vyžadujú pokročilejšie technické vybavenie a ich prevádzka je zložitejšia. Tieto rastliny sú však spoľahlivejšie a dokážu poskytnúť kyslík vyššej čistoty.

V tejto štúdii bol optimálny konštrukčný návrh modulu OTM určený identifikáciou relevantných geometrických parametrov. Toto je dôležitý krok smerom k demonštrácii modulu kyslíkovej membrány, ktorý možno úspešne zostaviť, testovať a prevádzkovať v priemyselnom prostredí.

Na tento účel bol navrhnutý prototypový modul využívajúci multidisciplinárny prístup. To si vyžaduje zohľadnenie faktorov súvisiacich s výrobným procesom, montážou, vlastnosťami a dizajnom. Stojí za zmienku, že tento prístup možno rozšíriť aj na iné typy modulov. Kľúčom k úspešnému dizajnu je mať správny tesniaci systém.

Komponenty použité v tejto štúdii sú doskové moduly OTM konštruované z kompozitných keramických materiálov a poréznych vrstiev. Každá vrstva je laminovaná dohromady, aby vytvorili jednotku. Navrhnite vnútorné priechody pre primerané prietoky plynu.

Na zlepšenie presnosti modulu Thin Film OTM bol do modelu pridaný 20-uzlový hexaedrálny prvok. To zvyšuje presnosť hodnôt napätia na vrstve plynového kanála.

Na posúdenie účinnosti membrány bolo vykonaných niekoľko penetračných testov. Jeden z najúspešnejších týchto testov ukázal, že najefektívnejšia priepustná oblasť bola v skutočnosti v hornej časti poréznej vrstvy.

Metán je dôležitou súčasťou zemného plynu. Vyrába sa mnohými procesmi, ako je čistenie odpadových vôd, skládkovanie, anaeróbna digescia, využívanie pôdy a preprava fosílnych palív.

Emisie CH4 na jednotku plochy závisia od typu pôdy a koncentrácie CH4 v pôde. Odhaduje sa, že 50 % až 90 % CH4 produkovaného v podzemí sa pred dosiahnutím atmosféry oxiduje. Je to spôsobené prítomnosťou pórového priestoru a schopnosťou mikroorganizmov oxidovať plyny.

Metán môže byť účinným otepľovacím činidlom. Jeho vplyv na otepľovanie sa však časom zmenšuje. Našťastie mnohé znečisťujúce látky spojené s týmto plynom s krátkou životnosťou možno znížiť alebo odstrániť vylepšením ropných a plynových zariadení a znížením únikov.

Zdrojom metánu sú navyše prirodzené mokrade a lesné požiare. Keďže je tento plyn vysoko horľavý, môže v nedostatočne vetraných priestoroch tvoriť so vzduchom výbušné zmesi. Tieto výbušné zmesi môžu spôsobiť ťažké respiračné ochorenia.

Ďalším významným zdrojom emisií metánu je spaľovanie fosílnych palív. EPA vyvinula program propagácie metánu v uhoľnom podloží, ktorý má pomôcť pri riešení tohto problému. Modernizáciou ropných a plynových zariadení, predchádzaním únikom a vzdelávaním verejnosti agentúra dúfa, že zníži príspevok tejto znečisťujúcej látky k našej klíme.

V juhovýchodnej Číne sa uskutočnil dvojročný poľný pokus. Štúdia skúmala interakciu rôznych pôdnych vrstiev a emisií metánu. Koncentrácia CH4 v rôznych vrstvách sa merala pomocou viacstupňovej odberovej sondy.

Študoval sa vplyv dusíkatého hnojenia na koncentráciu CH4 v pôde. Koncentrácia CH4 v štvorvrstvovej pôde sa zvýšila s hnojením dusíkom. Korekcia biouhlia nemala významný vplyv na koncentrácie CH4.

Cieľom tejto štúdie bolo skúmať permeáciu kyslíka cez asymetrickú membránu. Pokúša sa tiež identifikovať výzvy spojené s výrobou sľubných membránových materiálov.

Priepustnosť kyslíka je dôležitá pri určovaní ekonomickej životaschopnosti membránového procesu. Aby bolo možné vyvinúť efektívne, ekologické a udržateľné riešenia na výrobu kyslíka, membránové materiály musia mať vysokú priepustnosť pre kyslík. To je rozhodujúce pre zlepšenie efektivity procesu a zníženie výrobných nákladov. Rôzne štúdie skúmali priepustnosť kyslíka v rôznych membránach.

Priepustnosť je funkciou gradientu parciálneho tlaku kyslíka, rýchlosti povrchovej výmeny a objemovej difuzivity kyslíkových iónov. Vplyv týchto premenných sa však môže líšiť v závislosti od experimentálneho prostredia. Napríklad prestup kyslíka cez polymérne membrány je často obmedzený chemickou a tepelnou stabilitou materiálu.

Skúmali sme vplyv teploty a rýchlosti vstupujúceho vzduchu na permeáciu kyslíka cez dve asymetrické membrány. Na určenie rýchlosti generovania kyslíka sme tiež dodávali čisté hélium ako čistiaci plyn na podoprenú stranu membrány.

Naše výsledky naznačujú, že tok kyslíka sa zvyšuje o dôležitý faktor v dôsledku zvýšenej permeácie kyslíka. Okrem toho sa zlepšila aj čistota dusíka na strane jadra. Napriek vyššej priepustnosti kyslíka zostáva selektivita oxidu uhličitého nezmenená.

Bola vykonaná séria testov pri izbovej teplote na veľkom počte vzoriek. Tieto testy potvrdzujú opakovateľnosť výrobného procesu. Pri 950 °C sa merala pevnosť v ohybe sf pomocou na mieru vyrobeného štvorbodového prípravku SiC. Okrem toho bol vedľa vzorky umiestnený termočlánok Pt/Pt-Rh na monitorovanie teploty.