Hvor meget ved du om fordelene ved en iltmembran?

Iltmembraner er en fantastisk måde at producere nitrogen fra metangas på. Dette skyldes, at membranen giver dig mulighed for at producere nitrogen ved at blande to gasser. Ved at gøre dette producerer du mere nitrogen og hurtigere. Derfor er der mange fordele ved at bruge en iltmembran. Her er nogle:

Iltgennemtrængelige membraner er en lovende strategi til forbedring af nitrogenproduktionseffektiviteten i strømkredsløb. Imidlertid er polymere membraner generelt ikke i stand til høj permselektivitet. Denne undersøgelse havde til formål at undersøge effekten af ​​overfladeruheden af ​​disse film på deres ydeevne.

En BCFZ hulfibermembranreaktor blev brugt i denne undersøgelse. Generer et porøst lag ved hjælp af BCFZ-opslæmningen opvarmet til 1050 °C i en time. Børst det derefter på den ydre overflade af membranen. Efter 120 timers drift skal du analysere SEM-billederne. Disse resultater indikerer, at det porøse BCFZ-lag øger oxygenionassocieringsstederne og derved øger oxygengennemtrængning.

Fe-pillared Cloisite 15A (P-C15A) dispergeret i en polysulfonmatrix. Det har mange egenskaber, herunder kinetisk diameter, pKa og selektivitet.

Brug billedanalysesoftware til at estimere venstre-højre kontaktvinkel på membranen. Ruhed er en vigtig faktor for at bestemme membranens mekaniske styrke og systemets ydeevne.

Ved 890 °C viste membranen høj selektivitet for kuldioxid og metan. Men i nærværelse af lithiumchlorid blev denne værdi reduceret med 63%.

Efterhånden som metankoncentrationen på permeatsiden steg, faldt methanomdannelsen fra 45 % til 33 %. Dette fald kan tilskrives den reducerede hastighed af 1O2 mesenchymal dannelse i membranen.

Derudover kan det porøse BCFZ-lag forbedre oxygentransmissionseffektiviteten. Den nedre grænse for 1O2 permeabilitet er kun 2 cm/s. Selvom oxygentransmissionshastigheden var lidt højere i nærvær af det porøse lag, var det ikke nok til at opnå fuldstændig omdannelse af metan.

Et membraniltanlæg er et industrielt system designet til at generere oxygen. Den er forholdsvis enkel og pålidelig og kan integreres i eksisterende luftsystemer. Membraniltplanter producerer 30-45% oxygenrenhed. Dette er den største fordel i forhold til andre planter.

Ilt er essentielt for aerobe organismer og er til stede i en række teknologiske processer. For eksempel er det meget brugt i olie- og gassektoren til at behandle og øge viskositeten af ​​olie. Derudover bruges det i skæreprocesser og loddeprocesser.

Traditionelt har målemetoder været afhængige af kolorimetrisk analyse, men den seneste udvikling tillader realtidsdata. En metode kaldet O-OCR giver mulighed for samtidig påvisning af iltforbrug på tværs af flere membran-dobbeltlagsenheder.

En anden metode, O-MCP, tillader samtidig indsamling af data om iltkoncentration og iltforbrug. I første omgang blev dette gjort med en enkelt enhed. Ved hjælp af finite element analyse-baseret modellering var forskere i stand til at simulere målinger og estimere enkeltcellede OCR-data.

Den optisk baserede sensorenhed er placeret i den nederste mikrokanal på O-MCP. Sensorenheden er 0,75 mm tyk. Strømmen i hver mikrokanal styres af en række mikropumper placeret inden i enhedens låg.

O-MCP tillader også måling af lægemiddel-inducerede metaboliske ændringer. Disse ændringer blev overvåget i mikrofluidisk kulturplader indeholdende humane nyreproksimale tubulære epitelceller.

Fordi membraniltkoncentratorer er nemmere at betjene, koster de mindre at betjene. Derimod kræver kryogene iltanlæg mere avanceret teknisk udstyr og er mere komplekse at drive. Disse planter er dog mere pålidelige og kan give ilt med højere renhed.

I denne undersøgelse blev det optimale strukturelle design af OTM-modulet bestemt ved at identificere relevante geometriske parametre. Dette er et vigtigt skridt i retning af at demonstrere et oxygenmembranmodul, der med succes kan samles, testes og betjenes i industrielle omgivelser.

Til dette formål blev et prototypemodul designet med en multidisciplinær tilgang. Dette kræver overvejelse af faktorer relateret til fremstillingsproces, montering, egenskaber og design. Det er værd at bemærke, at denne tilgang kan udvides til andre typer moduler. Nøglen til et vellykket design er at have det korrekte tætningssystem.

Komponenterne brugt i denne undersøgelse er pladetype OTM-moduler konstrueret af kompositkeramiske materialer og porøse lag. Hvert lag er lamineret sammen for at danne en enhed. Design indvendige passager til rimelige gasstrømningshastigheder.

Et 20-node hexahedral element blev tilføjet til modellen for at forbedre nøjagtigheden af ​​Thin Film OTM-modulet. Dette øger præcisionen af ​​spændingsværdierne på gaskanallaget.

Adskillige penetrationstest blev udført for at vurdere effektiviteten af ​​membranen. En af de mest vellykkede af disse test viste, at det mest effektive permeable område faktisk var i toppen af ​​det porøse lag.

Metan er en vigtig bestanddel af naturgas. Det produceres ved mange processer såsom spildevandsrensning, lossepladser, anaerob fordøjelse, arealanvendelse og transport af fossile brændstoffer.

CH4-emissioner pr. arealenhed afhænger af jordtypen og koncentrationen af ​​CH4 i jorden. Det anslås, at mellem 50% og 90% af den CH4, der produceres under jorden, oxideres, før den når atmosfæren. Dette skyldes tilstedeværelsen af ​​porerum og mikroorganismers evne til at oxidere gasser.

Metan kan være et effektivt opvarmningsmiddel. Dens opvarmningseffekt aftager dog med tiden. Heldigvis kan mange af de forurenende stoffer, der er forbundet med denne kortlivede gas, reduceres eller elimineres ved at forbedre olie- og gasudstyret og reducere lækager.

Derudover er naturlige vådområder og naturbrande kilder til metan. Da denne gas er meget brandfarlig, kan den danne eksplosive blandinger med luft i dårligt ventilerede rum. Disse eksplosive blandinger kan forårsage alvorlige luftvejssygdomme.

En anden vigtig kilde til metan-emissioner er afbrænding af fossile brændstoffer. EPA udviklede et metanfremstødsprogram for kulbund for at hjælpe med at løse dette problem. Ved at opgradere olie- og gasudstyr, forhindre spild og uddanne offentligheden, håber agenturet at reducere dette forurenings bidrag til vores klima.

Et toårigt feltforsøg blev udført i det sydøstlige Kina. Undersøgelsen undersøgte samspillet mellem forskellige jordlag og metan-emissioner. CH4-koncentrationen i de forskellige lag blev målt ved hjælp af en flertrins prøvetagningssonde.

Effekten af ​​kvælstofgødskning på jordens CH4-koncentration blev undersøgt. CH4-koncentrationen i firelagsjorden steg med kvælstofgødskning. Biochar-korrektion havde ingen signifikant effekt på CH4-koncentrationer.

Formålet med denne undersøgelse var at undersøge permeationen af ​​ilt gennem en asymmetrisk membran. Det forsøger også at identificere udfordringer forbundet med at producere lovende membranmaterialer.

Iltpermeabilitet er vigtig for at bestemme den økonomiske levedygtighed af en membranproces. For at udvikle effektive, miljøvenlige og bæredygtige løsninger til iltproduktion skal membranmaterialer have høj iltgennemtrængelighed. Dette er afgørende for at forbedre proceseffektiviteten og reducere produktionsomkostningerne. Forskellige undersøgelser har undersøgt permeabiliteten af ​​ilt i forskellige membraner.

Permeabilitet er en funktion af oxygenpartialtrykgradienten, overfladeudvekslingshastigheden og bulkdiffusiviteten af ​​oxygenioner. Virkningen af ​​disse variabler kan dog variere afhængigt af den eksperimentelle indstilling. For eksempel er gennemtrængning af oxygen gennem polymermembraner ofte begrænset af materialets kemiske og termiske stabilitet.

Vi undersøgte effekten af ​​temperatur og indsugningslufthastighed på permeationen af ​​ilt gennem to asymmetriske membraner. For at bestemme iltgenereringshastigheden tilførte vi også rent helium som rensegas på den understøttede side af membranen.

Vores resultater tyder på, at iltflux øges med en vigtig faktor på grund af øget iltgennemtrængning. Derudover er nitrogenrenheden på kernesiden også forbedret. På trods af den højere oxygenpermeabilitet forbliver kuldioxidselektiviteten uændret.

En række rumtemperaturtest blev udført på et stort antal prøver. Disse test bekræfter gentageligheden af ​​fremstillingsprocessen. Ved 950 °C blev bøjningsstyrken sf målt ved hjælp af en specialfremstillet firepunkts SiC-fikstur. Derudover blev et Pt/Pt-Rh termoelement placeret ved siden af ​​prøven for at overvåge temperaturen.