Description
logo filtertech
strona główna     mapa strony     napisz do nas
  • Wszechstronność

    Firma ChemTech jest wysoce specjalistyczną firmą zajmującą się technikami separacji, filtracji procesowej,filtracji cieczy i gazów oraz oczyszczania i rozdziału faz.

  • Doświadczenie

    Działając na rynku polskim i międzynarodowym od dwóch dekad ChemTech stał się uznanym dostawcą filtrów oraz technologii filtracyjnych dla wielu gałęzi przemysłu.

  • Profesjonalizm

    Współpracujemy na zasadzie przedstawicielstw technoczno-handlowych z szeregiem firm polskich izagranicznych.

  • Troska o środowisko

    W dziedzinie ochrony środowiska możemy zaoferować oczyszczanie ścieków pochodzących z procesów elektrochemicznej obróbki metali, odzysk metali z roztworów, zamykanie obiegów wodnych.

Strona Główna Branże Technologie i produkty Dział Projektowy Artykuły B&R Kontakt
Ciśnieniowe filtry płytowe
Demistery Elementy filtracyjne oraz filtry ze spiekanych proszków HDPE
Filtroseparator
Filtry Cintropur Filtry do drukarek przemysłowych
Filtry do maszyn (hydrauliczne oraz powietrza)
Filtry dyskowe
Filtry i zawory oddechowe Filtry koalescencyjne
Filtry metalowe regenerowalne
Filtry powietrza Filtry samoczyszczące Filtry siatkowe
Filtry świecowe Filtry świecowo-workowe typu Ultipleat®
Filtry taśmowe
Filtry węglowe
Filtry workowe Generator azotu
Kapsuły filtracyjne
Nawilżanie powietrza
Obudowy filtracyjne Oczyszczanie CO2 dla przemysłu napojowego
Oczyszczanie ścieków
Osuszacze powietrza Prasa filtracyjna
Sączki membranowe
Separator magnetyczny / Filtr magnetyczny
Sita szczelinowe
Stacje odwróconej osmozy oraz nanofiltracji
Stacje zmiękczania wody
Sterylizacja cieczy i gazów metodą filtracji
Swirl Tubes - cyklony przelotowe
Współpraca Zamienniki

Artykuły

Separacja gazów

Separacja gazów

Separacja gazów jest jedną z podstawowych technik pozyskiwania czystych gazów niezbędnych do realizacji wielu procesów przemysłowych. Gazy czyste stosowane są praktycznie we wszystkich obszarach związanych z produkcją, ochroną środowiska oraz pracami badawczo-rozwojowymi. Najczęściej stosowane to: powietrze syntetyczne, azot, wodór, hel, tlen, metan, dwutlenek węgla, chlor. Ze względu na duże zapotrzebowanie na czyste gazy poszukuje się nowych rozwiązań mających na celu obniżenie kosztów pozyskiwania gazów.  Coraz częściej wykorzystywaną, bardzo obiecującą metodą jest rozdział składników mieszaniny gazowej na błonie półprzepuszczalnej. Techniki membranowe są już wykorzystywane do rozdziału składników gazowych, np. firma ChemTech oferuje wśród swoich produktów generator azotu. Jest to urządzenie do wytwarzania azotu ze sprężonego powietrza atmosferycznego, atmosfer ochronnych MAP, MAPAX. Dzięki zastosowaniu wysokowydajnych membran czystość azotu może sięgać 99.99%.

Niektóre gazy można bezpośrednio uzyskać z powietrza atmosferycznego. Skład powietrza atmosferycznego przedstawia się następująco:

Składnik Udział objętościowy (%) Udział masowy (%)
Azot 78,03 75,6
Tlen 20,93 23,1
Argon 0,93 1,286
Dwutlenek Węgla 0,03 0,046
Wodór 5*10-5 3,6*10-6
Neon 1,5*10-2 1,2*10-3
Hel 5*10-1 7*10-5
Krypton 1*10-4 3*10-4
Ksenon 0,9*10-5 4*10-5

Tablica 1 Skład powietrza atmosferycznego

Sposób wykonania pracy zewnętrznej koniecznej do rozdziału składników mieszaniny gazowej można przedstawić na przykładzie rozdziału dwóch składników na membranie.
Mieszanina gazowa składników „i” j „j” umieszczona jest w cylindrze zamkniętym z dwóch stron tłokami, które stanowią błony półprzepuszczalne. Jedna z membran przepuszczalna jest tylko dla składnika „i” natomiast druga przepuszczalna jest tylko dla składnika „j”. W wyniku przyłożenia pracy zewnętrznej tłoki zaczynają się do siebie zbliżać. Temperatura gazu pomiędzy i na zewnątrz tłoków pozostaje w równowadze z otoczeniem a ciśnienia po obu stronach tłoków są zrównoważone. Gaz „i” gromadzi po lewej stronie tłoka lewego, natomiast gaz „j” po prawej stronie tłoka prawego. Całkowite rozdzielenia gazów następuje w momencie, gdy tłoki zetkną się ze sobą. W izotermicznym procesie sprężania gazy zostały sprężone od swoich ciśnień parcjalnych do ciśnienia całkowitego. Praca konieczna do ich rozdzielenia jest najmniejszą z możliwych, którą należy wykonać w celu rozdzielenia gazów i stanowi punkt odniesienia rzeczywistych instalacji rozdziału mieszanin gazowych.

Rozdzielenie mieszaniny gazowej na membranie

 

W tablicy 2 podano minimalne prace konieczne do oddzielenia wybranych składników z powietrza atmosferycznego.

Gaz Udział molowy (%) Praca na mol mieszaniny (kJ/kg mol) Praca na jednostkę masy (kJ/kg)
Azot 78,08 1311,6 60,0
Tlen 20,95 1280,2 191,0
Argon 0,934 132,1 353,9
Wodór 3,12*10-2 7,06 7485
Hel 1,0*10-2 0,00427 14,22

Tablica 2  Minimalne prace konieczne do wydzielenia z powietrza wybranych składników

Metody permeacyjne (membranowe)

Metody membranowe wykorzystują różnicę przenikalności składników mieszaniny gazowej przez membranę. Ze względu na różne masy cząsteczkowe lub atomowe składniki dyfundują z różnymi szybkościami.  Mieszaninę gazową przepuszcza się wzdłuż powierzchni membrany, której pory są dostatecznie małe, aby następował przepływ molekularny tylko cząsteczek lżejszych. Część mieszaniny, która przechodzi przez membranę jest wzbogacona w składnik lżejszy, natomiast pozostała część w składnik cięższy.

Transport gazu przez polimerową membranę można opisać równaniem:

                                                       

gdzie: ji – strumień molowy (objętościowy) składnika i-tego, [cm3/cm2*s] (w warunkach normalnych),  l – grubość membrany, pi0 – ciśnienie cząstkowe składnika i-tego po stronie zasilania, pil – ciśnienie cząstkowe składnika i-tego w permeacie, Di – współczynnik dyfuzji (określający zdolność danego składnika do penetracji membrany), Ki – współczynnik sorpcji gazu, [jednostka ciśnienia*cm3 składnika i /cm3 polimeru].
Często iloczyn Di*Ki określa się jako Pi nazywany przenikalnością składnika przez membranę, który określa  miarę zdolności membrany do permeacji gazów. Parametrem najlepiej opisującym zdolność membrany do separacji dwóch gazów (i, j) jest stosunek przenikalności składników nazywany selektywnością membrany:

                                                        

Dla membran wykonanych z różnych materiałów wartości selektywności mogą zależeć od różnych czynników i wykazywać różne własności w zależności od rozmiaru cząstek permeatu. W przypadku membran wykonanych z polimerów szklistych większe znaczenie w równaniu (2) ma człon dyfuzyjny. Selektywność membrany maleje ze wzrostem rozmiaru cząstek permeatu. Dla membran wykonanych z polimerów kauczukowych w równaniu (2) dominujące znaczenie ma człon związany ze zdolnością sorpcyjną cząsteczek. Selektywność membrany rośnie wraz ze wzrostem rozmiaru cząstek permeatu.
Membrany kauczukowe wykazują lepsze zdolności selektywne względem rozdzielanych składników gazowych niż membrany wykonane z polimerów szklanych. Większe zdolności selektywne membrany pozwalają na zmniejszenie powierzchni wymaganej do rozdziału danej objętości mieszaniny. Przyczynia się to do zmniejszenia liczby modułów membranowych koniecznych do zainstalowania w układzie separacji gazów i obniżenia ogólnych kosztów inwestycyjnych.

Generatory azotu firmy ChemTech

 

Metoda chemiczna

Jedną z kolejnych metod realizacji procesu rozdziału mieszanin gazowych jest metoda chemiczna, polegająca na usunięciu określonego składnika lub grupy składników z mieszaniny przez selektywną reakcję chemiczną. W reakcji chemicznej bierze udział tylko określony składnik mieszaniny gazowej. Niestety metoda ta nie pozwala na rozdział składników obojętnych chemicznie oraz nie może być używana do oddzielenia z mieszaniny gazu o największej reaktywności. Rozdzielone składniki zazwyczaj ulegają nieodwracalnej destrukcji i nie nadają się do dalszego wykorzystania.

Kriotechnika

Kriotechnika jest procesem, który można wykorzystać do rozdziału mieszanin gazowych. Proces separacji gazów w tym przypadku polega na ich skropleniu wybraną metodą a następnie poddaniu skroplonej mieszaniny procesowi rektyfikacji. W ten sposób uzyskuje się przede wszystkim czysty tlen, azot, argon, hel i ksenon. Proces kriogeniczny znajdują również zastosowanie przy uzyskiwaniu czystego wodoru z gazu koksowniczego czy wydzielaniu deuteru z wodoru. W przypadku instalacji o dużych wydajnościach, przekraczających około 200 ton produktów gazowych na dobę, stosuje się niemal wyłącznie metody kriogeniczne.

Instalacja kriogenicznego rozdziału gazów oferowana przez firmę SMC Asia Gas System Co

 

Metody absorpcyjno – desorpcyjne

Metody absorpcyjno – desorpcyjne wykorzystujące zjawisko absorpcji gazów w głębi fazy ciekłej. Metody te wykorzystują jako siłę napędową procesu rozdziału różnicę rozpuszczalności gazów w cieczy. Mieszaninę gazową przepuszcza się przez określony rozpuszczalnik. W trakcie prowadzenia procesu niektóre ze składników  (w zależności od wyboru rozpuszczalnika) są absorbowane i skład mieszaniny gazowej opuszczającej ciecz jest inny niż skład mieszaniny wejściowej. Na skutek nasycenia się rozpuszczalnika gazami ciśnienie w układzie ulega obniżeniu i następuje desorpcja wzbogaconej lub zubożonej w określony składnik mieszaniny. Ograniczenie stosowania metody do rozdziału mieszanin gazowych wynikają z niskiej rozpuszczalności wielu gazów. Dodatkowo ze względu na wysokie ceny rozpuszczalników praktycznie stosuje się tylko wodę co znacznie zawęża zakres stosowania metody na skalę przemysłową.

Absorbery wykorzystywane do procesu rozdziału mieszanin gazowych:

  • powierzchniowe,
  • błonkowe,
  • barbotażowe,
  • Venturiego,
  • natryskowe bez wypełnień, tzw. skrubery,
  • kolumny z wypełnieniem ruchomym lub nieruchomym.

Wykorzystywanie metod absorpcyjnych do innych celów niż rozdział mieszanin gazowych:

  • odsiarczanie spalin ,
  • usuwanie tlenków azotu ze spalin oraz przemysłowych gazów odlotowych,
  • absorpcja gazów przemysłowych (np. HF, HCl, Cl2, NH3),
  • dezodoryzacja gazów odlotowych (absorpcyjna fizykochemiczna oraz metoda absorpcyjna połączona z biodegradacją).

Metody adsorpcyjne

Metody adsorpcyjne, w których do rozdziału składników wykorzystuje się różnicę w adsorpcji składników na adsorbencie, który może stanowić węgiel aktywny, silikażel lub sita molekularne. Ponieważ adsorbenty charakteryzują się stosunkowo niedużą zdolnością sorpcyjną i są drogie w eksploatacji stosuje się zwykle do celów specjalnych, np.  głębokiego osuszania powietrza i pary wodnej.
Rozdzielenie składników mieszaniny gazowej na frakcje według ich ciężarów cząsteczkowych lub atomowych przez poddanie mieszaniny gazowej działaniu siły odśrodkowej. W wyniku ruchu obrotowego cząsteczki o ciężarze wyższym ulegały odrzucenie na dalszą odległość niż cząsteczki lżejsze. Nie był to jednak proces łatwy do realizacji ze względu na ruch dyfuzyjny cząstek i dlatego nie wykorzystuje się go obecnie w przemyśle.

Instalacja otrzymywania azotu na złożu węgla aktywnego firmy Air Care Equipments

Inne zastosowania metod adsorpcyjnych:

  • ochrona dróg oddechowych
  • klimatyzacja powietrza,
  • odzyskiwanie składników,
  • oczyszczanie gazów odlotowych.

 

 

 

Rozdzielenie składników ze względu na ciężar cząsteczkowy

Rozdzielenie składników mieszaniny gazowej na frakcje według ich ciężarów cząsteczkowych lub atomowych przez poddanie mieszaniny gazowej działaniu siły odśrodkowej. W wyniku ruchu obrotowego cząsteczki o ciężarze wyższym ulegały odrzucenie na dalszą odległość niż cząsteczki lżejsze. Nie był to jednak proces łatwy do realizacji ze względu na ruch dyfuzyjny cząstek i dlatego nie wykorzystuje się go obecnie w przemyśle.

 

Rozdzielenie składników ze względu na zachowanie w polu elektrycznym lub magnetycznym

Rozdzielanie cząsteczek gazowych wykorzystując różnice w reagowaniu atomów i cząsteczek na działanie pola elektrycznego lub magnetycznego. Udało się zrealizować metodę w procesie wydzielenia izotopów o określonym spinie jądrowym, przepuszczając przez pole elektryczne i magnetyczne strumień atomów pierwiastka. Metoda okazała się jednak zbyt kosztowne aby było możliwe wykorzystanie jej w skali technicznej.

[Głosów:6    Średnia:5/5]
Jesteśmy dystrybutorem firm

#   #    #

         #          #          #




Adres rejestracyjny firmy: Siedziba: Kontakt:
Pl. Konstytucji 5/84,
00-657 Warszawa
ul. Kolejowa 53 Tel: +48 22 751 38 82
NIP: 526-100-02-14 05-092 Łomianki Fax: +48 22 751 38 81
REGON: 010697855

 

Google Facebook
2003-2009 ˆ ChemTech FilterTech | projekt: x4 studio wykonanie: G&T HOUSE
zamknij  
Keywords
Aby wysłać do nas wiadomość wypełnij poniższy formularz.

Wszystkie pola muszą być wypełnione.
Imię, nazwisko, firma
Twój adres e-mail
Wiadomość
#