Sanoat gazlarini ishlab chiqarish usullari

I. Havoni ajratish usuli
1. Kriogen distillash usuli
- Bu sanoat gazlarini ishlab chiqarishda eng ko'p qo'llaniladigan usullardan biridir. Bu havodagi turli gaz komponentlarining qaynash nuqtalari farqiga asoslanadi. Birinchidan, havo siqiladi, sovutiladi va suv, karbonat angidrid va boshqalar kabi iflosliklarni olib tashlash uchun tozalanadi. Masalan, karbonat angidrid va suv molekulyar elaklar orqali adsorbsiyalanadi, so'ngra havo yaqin suyuqlik holatiga qadar sovutiladi. Past haroratlarda turli gazlar ajrala boshlaydi, masalan, -195,8 daraja qaynaydigan azot va -183 daraja qaynaydigan kislorod. Distillash minorasi orqali engilroq azot minoraning tepasida, og'irroq kislorod esa minoraning pastki qismida boyitiladi. Bu usul katta miqyosda kislorod, azot va argon kabi yuqori toza gazlarni ishlab chiqarishi mumkin. Ushbu texnologiya ko'plab sanoat sohalarida, masalan, po'lat, kimyo va boshqa sanoat tarmoqlarida, ularni zarur sanoat gazlari bilan ta'minlash uchun keng qo'llaniladi.
2. Membranani ajratish usuli
- Membranani ajratish usuli gazlarni ajratish uchun maxsus polimer membranalarining turli gazlarga o'tkazuvchanligidagi farqdan foydalanadi. Havo membrana modulidan ma'lum bir bosim ostida o'tganda, turli xil gazlar membranadan turli tezliklarda o'tadi. Masalan, kislorod membrana orqali azotga qaraganda tezroq o'tadi. Ushbu usul oddiy operatsiya va ixcham uskunaning afzalliklariga ega. Biroq, ishlab chiqarilgan gazning tozaligi nisbatan past bo'lib, u odatda gazning tozaligi talablari unchalik yuqori bo'lmagan joylarda, masalan, kichik sanoat ishlab chiqarishida yoki ba'zi yordamchi jarayonlarda qo'llaniladi. Oziq-ovqat mahsulotlarini qadoqlash sanoatida membranani ajratish natijasida hosil bo'lgan azot oziq-ovqat mahsulotlarini saqlash va oziq-ovqat oksidlanishini va yomonlashishini oldini olish uchun ishlatilishi mumkin.

2. Kimyoviy sintez usuli
1. Vodorod sintezi
- Sanoatda vodorod olish uchun ko'plab kimyoviy sintez usullari mavjud. Ular orasida suv-gaz almashinuvi reaksiyasi keng tarqalgan usul hisoblanadi. Xom ashyo sifatida ko'mir yoki tabiiy gazdan foydalanganda, birinchi navbatda uglerod oksidi va vodorod hosil bo'lish uchun reaksiyaga kirishadi (masalan, tabiiy gaz bug'ini qayta ishlash reaktsiyasi: \(CH_4 + H_2O→CO+ 3H _2\)), so'ngra vodorodni yanada oshirish uchun suv-gaz almashinuvi reaktsiyasi \(CO + H_2O→CO_2+ H_2\) qo'llaniladi. ishlab chiqarish. Vodorod neft-kimyo, elektronika va boshqalar sohalarida keng qo'llanilishiga ega.Masalan, neftni qayta ishlash jarayonida vodorod neft mahsulotlari tarkibidagi aralashmalarni olib tashlash uchun gidrogenatsiyani qayta ishlash reaktsiyalari uchun ishlatiladi.
2. Ammiakning sintezi
- Ammiak Xaber-Bosch jarayoni bilan sintezlanadi. Azot va vodorod ammiak hosil qilish uchun yuqori haroratda (taxminan 400-500 daraja), yuqori bosimda (150-300 atmosfera) va katalizatorda (odatda temir katalizatori) reaksiyaga kirishadi. Reaksiya tenglamasi \(N_2+3H_2⇌2NH_3\). Ammiak asosan oʻgʻitlar ishlab chiqarishda qoʻllaniladi va azotli oʻgʻitlar uchun muhim xom ashyo hisoblanadi. Bundan tashqari, ammiak kimyo va farmatsevtika sanoatida, masalan, nitrat kislotasi kabi kimyoviy mahsulotlarni ishlab chiqarishda ko'plab ilovalarga ega.

III. Elektroliz
1. Vodorod va kislorod hosil qilish uchun suv elektrolizi
- Suv elektrolizi - to'g'ridan-to'g'ri oqim ta'sirida suvning vodorod va kislorodga parchalanishi. Elektrolitik hujayrada suv elektrolit sifatida ishlatiladi va elektrodlar odatda qimmatbaho metallardan (masalan, platina) yoki grafitdan tayyorlanadi. Reaksiya tenglamasi \(2H_2O→2H_2↑+O_2↑\). Ushbu usul bilan ishlab chiqarilgan vodorod yuqori tozalikka ega bo'lib, 99,9% dan oshadi. Suv elektrolizi orqali vodorod ishlab chiqarish narxi nisbatan yuqori bo'lsa-da, u elektronika sanoati, yonilg'i xujayralari va boshqalar kabi o'ta yuqori vodorod tozaligini talab qiluvchi ba'zi maxsus qo'llash sohalarida almashtirib bo'lmaydigan rol o'ynaydi. Shu bilan birga, ishlab chiqarilgan kislorod elektroliz ba'zi maxsus sanoat jarayonlarida yoki tibbiy maqsadlarda ham qo'llanilishi mumkin.