Dulliau cynhyrchu nwyon diwydiannol

I. Dull gwahanu aer
1. dull distyllu cryogenig
- Dyma un o'r dulliau mwyaf cyffredin a ddefnyddir ar gyfer cynhyrchu nwyon diwydiannol. Mae'n seiliedig ar y gwahaniaeth mewn berwbwyntiau gwahanol gydrannau nwy yn yr aer. Yn gyntaf, mae'r aer yn cael ei gywasgu, ei oeri a'i buro i gael gwared ar amhureddau fel dŵr, carbon deuocsid, ac ati Er enghraifft, mae carbon deuocsid a dŵr yn cael eu harsugno gan ridyll moleciwlaidd, ac yna mae'r aer yn cael ei oeri i gyflwr hylif bron. Ar dymheredd isel, mae nwyon gwahanol yn dechrau gwahanu, megis nitrogen, sy'n berwi ar -195.8 gradd , ac ocsigen, sy'n berwi ar -183 gradd . Trwy'r twr distyllu, mae'r nitrogen ysgafnach yn cael ei gyfoethogi ar frig y twr, ac mae'r ocsigen trymach yn cael ei gyfoethogi ar waelod y twr. Gall y dull hwn gynhyrchu nwyon purdeb uchel fel ocsigen, nitrogen ac argon ar raddfa fawr. Defnyddir y dechnoleg hon yn eang mewn llawer o feysydd diwydiannol, megis dur, cemegol a diwydiannau eraill, i ddarparu'r nwyon diwydiannol gofynnol iddynt.
2. Dull gwahanu bilen
- Mae'r dull gwahanu bilen yn defnyddio'r gwahaniaeth mewn athreiddedd pilenni polymer arbennig i wahanol nwyon i wahanu nwyon. Pan fydd aer yn mynd trwy'r modiwl bilen o dan bwysau penodol, mae nwyon gwahanol yn mynd trwy'r bilen ar gyflymder gwahanol. Er enghraifft, mae ocsigen yn treiddio trwy'r bilen yn gyflymach na nitrogen. Mae gan y dull hwn fanteision gweithrediad syml ac offer cryno. Fodd bynnag, mae purdeb y nwy a gynhyrchir yn gymharol isel, ac fe'i defnyddir fel arfer mewn mannau lle nad yw'r gofynion purdeb nwy yn arbennig o uchel, megis cynhyrchu diwydiannol ar raddfa fach neu rai prosesau ategol. Yn y diwydiant pecynnu bwyd, gellir defnyddio nitrogen a gynhyrchir trwy wahanu pilen i gadw bwyd ac atal ocsidiad a dirywiad bwyd.

2. dull synthesis cemegol
1. Synthesis hydrogen
- Mewn diwydiant, mae yna lawer o ddulliau synthesis cemegol ar gyfer cynhyrchu hydrogen. Yn eu plith, mae'r adwaith sifft dŵr-nwy yn ddull cyffredin. Gan ddefnyddio glo neu nwy naturiol fel deunyddiau crai, mae carbon monocsid a hydrogen yn cael eu hadweithio i gynhyrchu yn gyntaf (fel adwaith diwygio stêm nwy naturiol: \(CH_4 + H_2O→CO+ 3H _2\)), ac yna mae'r adwaith sifft dŵr-nwy \(CO + H_2O→CO_2+ H_2\) yn cael ei ddefnyddio i gynyddu'r hydrogen ymhellach cynhyrchu. Mae gan hydrogen ystod eang o gymwysiadau ym meysydd petrocemegol, electroneg, ac ati. Er enghraifft, yn y broses o fireinio petrolewm, defnyddir hydrogen ar gyfer adweithiau mireinio hydrogeniad i gael gwared ar amhureddau mewn cynhyrchion petrolewm.
2. Synthesis o amonia
- Mae amonia yn cael ei syntheseiddio gan broses Haber-Bosch. Mae nitrogen a hydrogen yn adweithio o dan dymheredd uchel (tua {{ }} gradd ), gwasgedd uchel (150-300 atmosfferau) a catalydd (catalydd haearn fel arfer) i gynhyrchu amonia. Yr hafaliad adwaith yw \(N_2+3H_2⇌2NH_3\). Defnyddir amonia yn bennaf wrth gynhyrchu gwrtaith ac mae'n ddeunydd crai pwysig ar gyfer gwrtaith nitrogen. Yn ogystal, mae gan amonia hefyd lawer o gymwysiadau yn y diwydiannau cemegol a fferyllol, megis wrth gynhyrchu cynhyrchion cemegol fel asid nitrig

III. Electrolysis
1. Electrolysis dŵr i gynhyrchu hydrogen ac ocsigen
- Electrolysis dŵr yw dadelfeniad dŵr i hydrogen ac ocsigen o dan weithred cerrynt uniongyrchol. Yn y gell electrolytig, defnyddir dŵr fel yr electrolyte, ac mae'r electrodau fel arfer yn cael eu gwneud o fetelau gwerthfawr (fel platinwm) neu graffit. Yr hafaliad adwaith yw \(2H_2O→2H_2↑+O_2↑\). Mae'r hydrogen a gynhyrchir gan y dull hwn o burdeb uchel, gan gyrraedd mwy na 99.9%. Er bod cost cynhyrchu hydrogen trwy electrolysis dŵr yn gymharol uchel, mae'n chwarae rhan anadferadwy mewn rhai meysydd cais arbennig sydd angen purdeb hydrogen hynod o uchel, megis y diwydiant electroneg, celloedd tanwydd, ac ati Ar yr un pryd, yr ocsigen a gynhyrchir gan gellir defnyddio electrolysis hefyd mewn rhai prosesau diwydiannol arbennig neu ddibenion meddygol.