Hur mycket vet du om fördelarna med ett syremembran?

Syremembran är ett utmärkt sätt att producera kväve från metangas. Detta beror på att membranet gör att du kan producera kväve genom att blanda två gaser. Genom att göra detta producerar du mer kväve, och snabbare. Därför finns det många fördelar med att använda ett syremembran. Här är några:

Syrepermeabla membran är en lovande strategi för att förbättra kväveproduktionens effektivitet i kraftcykler. Emellertid är polymermembran i allmänhet inte kapabla till hög permselektivitet. Denna studie syftade till att undersöka effekten av ytråheten hos dessa filmer på deras prestanda.

En BCFZ hålfibermembranreaktor användes i denna studie. Generera ett poröst lager med BCFZ-uppslamningen uppvärmd vid 1050 °C i en timme. Borsta det sedan på den yttre ytan av membranet. Analysera SEM-bilderna efter 120 timmars drift. Dessa resultat indikerar att det porösa BCFZ-skiktet ökar syrejonassocieringsställena och därigenom ökar syrepermeationen.

Fe-pelare Cloisite 15A (P-C15A) dispergerad i en polysulfonmatris. Den har många egenskaper inklusive kinetisk diameter, pKa och selektivitet.

Använd bildanalysprogramvara, uppskatta membranets vänstra-höger kontaktvinkel. Grovhet är en viktig faktor för att bestämma membranets mekaniska hållfasthet och systemets prestanda.

Vid 890 °C visade membranet hög selektivitet för koldioxid och metan. Men i närvaro av litiumklorid reducerades detta värde med 63 %.

När metankoncentrationen på permeatsidan ökade, minskade metanomvandlingen från 45 % till 33 %. Denna minskning kan tillskrivas den minskade hastigheten av 1O2 mesenkymal bildning i membranet.

Dessutom kan det porösa BCFZ-skiktet förbättra syreöverföringseffektiviteten. Den nedre gränsen för 1O2-permeabilitet är endast 2 cm/s. Även om syreöverföringshastigheten var något högre i närvaro av det porösa skiktet, var det inte tillräckligt för att uppnå fullständig omvandling av metan.

En membransyreanläggning är ett industrisystem utformat för att generera syre. Den är relativt enkel och pålitlig och kan integreras i befintliga luftsystem. Membransyreväxter producerar 30-45 % syrerenhet. Detta är den största fördelen jämfört med andra växter.

Syre är viktigt för aeroba organismer och finns i en mängd olika tekniska processer. Till exempel används det i stor utsträckning inom olje- och gassektorn för att bearbeta och öka viskositeten hos olja. Dessutom används den i skärprocesser och hårdlödningsprocesser.

Traditionellt har mätmetoder förlitat sig på kolorimetrisk analys, men den senaste utvecklingen tillåter realtidsdata. En metod som kallas O-OCR tillåter samtidig detektering av syreförbrukning över flera membrandubbelskiktsenheter.

En annan metod, O-MCP, tillåter samtidig insamling av data om syrekoncentration och syreförbrukning. Till en början gjordes detta med en enda enhet. Med hjälp av finita elementanalysbaserad modellering kunde forskarna simulera mätningar och uppskatta encells OCR-data.

Den optiskt baserade sensorenheten är placerad i den nedre mikrokanalen på O-MCP. Sensorenheten är 0,75 mm tjock. Flödet i varje mikrokanal styrs av en uppsättning mikropumpar placerade i enhetens lock.

O-MCP tillåter också mätning av läkemedelsinducerade metabola förändringar. Dessa förändringar övervakades i mikrofluidiska odlingsplattor innehållande proximala tubulära epitelceller från mänsklig njure.

Eftersom membransyrekoncentratorer är lättare att använda kostar de mindre att använda. Däremot kräver kryogena syreanläggningar mer avancerad teknisk utrustning och är mer komplexa att driva. Dessa växter är dock mer pålitliga och kan ge syre med högre renhet.

I denna studie bestämdes den optimala strukturella designen av OTM-modulen genom att identifiera relevanta geometriska parametrar. Detta är ett viktigt steg mot att demonstrera en syremembranmodul som framgångsrikt kan monteras, testas och användas i en industriell miljö.

För detta ändamål designades en prototypmodul med ett multidisciplinärt tillvägagångssätt. Detta kräver hänsyn till faktorer relaterade till tillverkningsprocessen, montering, egenskaper och design. Det är värt att notera att detta tillvägagångssätt kan utvidgas till andra typer av moduler. Nyckeln till en framgångsrik design är att ha rätt tätningssystem.

Komponenterna som används i denna studie är platta-typ OTM-moduler konstruerade av kompositkeramiska material och porösa lager. Varje lager lamineras ihop för att bilda en enhet. Konstruera interna passager för rimliga gasflöden.

Ett hexaedriskt element med 20 noder lades till modellen för att förbättra noggrannheten hos Thin Film OTM-modulen. Detta ökar precisionen för spänningsvärdena på gaskanalskiktet.

Flera penetrationstester utfördes för att bedöma effektiviteten av membranet. En av de mest framgångsrika av dessa tester visade att det mest effektiva permeabla området faktiskt var på toppen av det porösa lagret.

Metan är en viktig komponent i naturgas. Det produceras genom många processer som avloppsvattenrening, deponier, anaerob rötning, markanvändning och transport av fossila bränslen.

CH4-utsläpp per ytenhet beror på jordarten och koncentrationen av CH4 i marken. Det uppskattas att mellan 50 % och 90 % av den CH4 som produceras under jorden oxideras innan den når atmosfären. Detta beror på närvaron av porutrymme och mikroorganismers förmåga att oxidera gaser.

Metan kan vara ett effektivt uppvärmningsmedel. Dess uppvärmningseffekt avtar dock med tiden. Lyckligtvis kan många av de föroreningar som är förknippade med denna kortlivade gas reduceras eller elimineras genom att förbättra olje- och gasutrustning och minska läckor.

Dessutom är naturliga våtmarker och skogsbränder källor till metan. Eftersom denna gas är mycket brandfarlig kan den bilda explosiva blandningar med luft i dåligt ventilerade utrymmen. Dessa explosiva blandningar kan orsaka allvarliga luftvägssjukdomar.

En annan viktig källa till metanutsläpp är förbränning av fossila bränslen. EPA utvecklade ett program för främjande av metan i kolbädd för att hjälpa till att lösa detta problem. Genom att uppgradera olje- och gasutrustning, förhindra spill och utbilda allmänheten hoppas myndigheten kunna minska denna förorenings bidrag till vårt klimat.

Ett tvåårigt fältförsök genomfördes i sydöstra Kina. Studien undersökte samspelet mellan olika jordlager och metanutsläpp. CH4-koncentrationen i de olika skikten mättes med en flerstegs provtagningssond.

Effekten av kvävegödsling på markhalten av CH4 studerades. CH4-koncentrationen i fyrskiktsjorden ökade med kvävegödsling. Korrektion av biokol hade ingen signifikant effekt på CH4-koncentrationer.

Syftet med denna studie var att undersöka permeationen av syre genom ett asymmetriskt membran. Den försöker också identifiera utmaningar förknippade med att producera lovande membranmaterial.

Syrepermeabilitet är viktigt för att bestämma den ekonomiska livskraften för en membranprocess. För att kunna utveckla effektiva, miljövänliga och hållbara lösningar för syreproduktion måste membranmaterial ha hög syregenomsläpplighet. Detta är avgörande för att förbättra processeffektiviteten och minska produktionskostnaderna. Olika studier har undersökt permeabiliteten av syre i olika membran.

Permeabiliteten är en funktion av syrepartialtrycksgradienten, ytutbyteshastigheten och bulkdiffusionsförmågan hos syrejoner. Effekten av dessa variabler kan dock variera beroende på experimentmiljön. Till exempel begränsas genomträngningen av syre genom polymermembran ofta av materialets kemiska och termiska stabilitet.

Vi undersökte effekten av temperatur och inloppsluftens hastighet på permeationen av syre genom två asymmetriska membran. För att bestämma syregenereringshastigheten tillförde vi också rent helium som reningsgas på den stödda sidan av membranet.

Våra resultat tyder på att syreflödet ökar med en viktig faktor på grund av ökad syregenomträngning. Dessutom förbättras även kvävets renhet på kärnsidan. Trots den högre syrepermeabiliteten förblir koldioxidselektiviteten oförändrad.

En serie rumstemperaturtester utfördes på ett stort antal prover. Dessa tester bekräftar tillverkningsprocessens repeterbarhet. Vid 950 °C mättes böjhållfastheten sf med en skräddarsydd fyrpunkts SiC-fixtur. Dessutom placerades ett Pt/Pt-Rh-termoelement bredvid provet för att övervaka temperaturen.