
【化】 gas separating
gas
【化】 gas
【医】 gas; pneuma-; pneumato-
part; detach; dispart; dissociate; divorce from; secede; segregate; split
【计】 decatenation; deconcatenation; decouple; kick-off; kick-out
【化】 isolation; segregation; separation
【医】 abruptio; ap-; aphoresis; apo-; chorisis; detachment; dia-; diaeresis
diastasis; disassociation; disconnect; dissociation; divarication
isolate; isolation; segregation; separation; sequester; sequestration
solution; sublatio; sublation
【经】 separate
气体分离(Gas Separation)指通过物理或化学方法将混合气体中不同组分进行分离提纯的技术过程,其核心目标是根据气体分子在吸附性、渗透性、沸点等特性差异实现选择性分离。该技术涉及膜分离、低温蒸馏、变压吸附(PSA)等主流方法,例如利用沸石分子筛吸附氮气实现氧气富集的PSA系统。
在工业应用中,气体分离是空气产品制备(如医用氧)、天然气脱碳、氢气纯化等流程的关键环节。美国能源部报告指出,高效膜分离技术可使二氧化碳捕获能耗降低20%-30%。剑桥大学化学工程系研究证实,金属有机框架材料(MOFs)在气体存储与分离领域展现出比传统材料高40%的选择性。
权威定义可参考《英汉化学工程词汇》(科学出版社)第5版第378页对“gas separation”的术语解释,国际标准化组织ISO 13463:2020则规定了工业气体分离装置的安全标准。
气体分离是指将混合气体中的不同组分通过物理或化学方法进行分离的过程,其核心原理是利用各组分在物理性质(如沸点、吸附性、扩散速率)或化学特性上的差异。以下是关键原理和方法的分类解释:
相变分离
吸附与吸收
膜分离技术
利用膜材料的选择性通透性,在压力差驱动下使不同气体透过速率不同(如氧气比氮气更快透过某些聚合物膜),广泛用于天然气处理和富氧空气制备。
工业上通过以下步骤分离氧气、氮气和稀有气体:
方法 | 优点 | 局限性 |
---|---|---|
低温精馏 | 高纯度、大规模生产 | 能耗高、设备复杂 |
膜分离 | 操作简单、能耗低 | 选择性有限、膜易污染 |
吸附法 | 适用于微量成分 | 再生成本高 |
气体分离技术根据混合物特性和需求选择,工业中以低温精馏和膜分离为主流,新兴技术如化学吸附在特定领域逐步应用。
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