Membranas de oxígeno son una excelente manera de producir nitrógeno a partir del gas metano. Esto se debe a que la membrana le permite producir nitrógeno mezclando dos gases. Al hacer esto, produce más nitrógeno y más rápidamente. Por lo tanto, hay muchos beneficios al usar una membrana de oxígeno. Aquí están algunos:

Las membranas permeables al oxígeno son una estrategia prometedora para mejorar la eficiencia de producción de nitrógeno en los ciclos de potencia. Sin embargo, las membranas poliméricas generalmente no son capaces de una alta permeabilidad. Este estudio tuvo como objetivo examinar el efecto de la rugosidad de la superficie de estas películas en su desempeño.

En este estudio se utilizó un reactor de membrana de fibra hueca BCFZ. Genere una capa porosa utilizando la suspensión BCFZ calentada a 1050 oC durante una hora. Luego cepíllelo sobre la superficie exterior de la membrana. Después de 120 h de operación, analice las imágenes SEM. Estos resultados indican que la capa porosa de BCFZ aumenta los sitios de asociación de iones de oxígeno, lo que aumenta la permeación de oxígeno.

Cloisite 15A (P-C15A) con columnas de Fe dispersado en una matriz de polisulfona. Tiene muchas propiedades, incluido el diámetro cinético, el pKa y la selectividad.

Usando el software de análisis de imágenes, calcule el ángulo de contacto izquierdo-derecho de la membrana. La rugosidad es un factor importante para determinar la resistencia mecánica de la membrana y el rendimiento del sistema.

A 890 °C, la membrana mostró una alta selectividad por dióxido de carbono y metano. Sin embargo, en presencia de cloruro de litio, este valor se redujo en un 63%.

A medida que aumentaba la concentración de metano en el lado del permeado, la conversión de metano disminuía del 45 % al 33 %. Esta disminución puede atribuirse a la tasa reducida de formación mesenquimatosa de 1O2 dentro de la membrana.

Además, la capa porosa BCFZ puede mejorar la eficiencia de transmisión de oxígeno. El límite inferior de la permeabilidad al 1O2 es de sólo 2 cm/s. Aunque la tasa de transmisión de oxígeno fue ligeramente mayor en presencia de la capa porosa, no fue suficiente para lograr la conversión completa de metano.

Una planta de oxígeno de membrana es un sistema industrial diseñado para generar oxígeno. Es relativamente simple y confiable, y puede integrarse en los sistemas de aire existentes. Las plantas de oxígeno de membrana producen una pureza de oxígeno del 30-45%. Esta es la principal ventaja sobre otras plantas.

El oxígeno es esencial para los organismos aeróbicos y está presente en una variedad de procesos tecnológicos. Por ejemplo, se usa ampliamente en el sector del petróleo y el gas para procesar y aumentar la viscosidad del petróleo. Además, se utiliza en procesos de corte y procesos de soldadura fuerte.

Tradicionalmente, los métodos de medición se han basado en el análisis colorimétrico, pero los desarrollos recientes permiten datos en tiempo real. Un método llamado O-OCR permite la detección simultánea del consumo de oxígeno a través de múltiples dispositivos bicapa de membrana.

Otro método, O-MCP, permite la recopilación simultánea de datos de concentración y consumo de oxígeno. Inicialmente, esto se hacía con un solo dispositivo. Utilizando modelos basados ​​en análisis de elementos finitos, los investigadores pudieron simular mediciones y estimar datos de OCR de una sola celda.

La unidad de sensor de base óptica está ubicada en el microcanal inferior del O-MCP. La unidad del sensor tiene un grosor de 0,75 mm. El flujo en cada microcanal está controlado por una serie de microbombas ubicadas dentro de la tapa del dispositivo.

O-MCP también permite la medición de cambios metabólicos inducidos por fármacos. Estos cambios se controlaron en placas de cultivo de microfluidos que contenían células epiteliales tubulares proximales de riñón humano.

Debido a que los concentradores de oxígeno de membrana son más fáciles de operar, su operación cuesta menos. Por el contrario, las plantas de oxígeno criogénico requieren equipos técnicos más avanzados y son más complejas de operar. Sin embargo, estas plantas son más confiables y pueden proporcionar oxígeno de mayor pureza.

En este estudio, el diseño estructural óptimo del módulo OTM se determinó mediante la identificación de parámetros geométricos relevantes. Este es un paso importante hacia la demostración de un módulo de membrana de oxígeno que se puede ensamblar, probar y operar con éxito en un entorno industrial.

Para ello, se diseñó un módulo prototipo con un enfoque multidisciplinario. Esto requiere la consideración de factores relacionados con el proceso de fabricación, montaje, características y diseño. Vale la pena señalar que este enfoque se puede extender a otros tipos de módulos. La clave para un diseño exitoso es tener el sistema de sellado correcto.

Los componentes utilizados en este estudio son módulos OTM tipo placa construidos con materiales cerámicos compuestos y capas porosas. Cada capa se lamina para formar una unidad. Diseñe pasajes internos para caudales de gas razonables.

Se agregó un elemento hexaédrico de 20 nodos al modelo para mejorar la precisión del módulo Thin Film OTM. Esto aumenta la precisión de los valores de tensión en la capa del canal de gas.

Se realizaron varias pruebas de penetración para evaluar la eficacia de la membrana. Una de las pruebas más exitosas mostró que el área permeable más efectiva estaba en realidad en la parte superior de la capa porosa.

El metano es un componente importante del gas natural. Es producido por muchos procesos, como el tratamiento de aguas residuales, los vertederos, la digestión anaeróbica, el uso de la tierra y el transporte de combustibles fósiles.

Las emisiones de CH4 por unidad de superficie dependen del tipo de suelo y de la concentración de CH4 en el suelo. Se estima que entre el 50% y el 90% del CH4 producido bajo tierra se oxida antes de llegar a la atmósfera. Esto se debe a la presencia de espacio poroso y la capacidad de los microorganismos para oxidar gases.

El metano puede ser un agente de calentamiento efectivo. Sin embargo, su impacto de calentamiento disminuye con el tiempo. Afortunadamente, muchos de los contaminantes asociados con este gas de vida corta pueden reducirse o eliminarse mejorando los equipos de petróleo y gas y reduciendo las fugas.

Además, los humedales naturales y los incendios forestales son fuentes de metano. Como este gas es altamente inflamable, puede formar mezclas explosivas con el aire en espacios mal ventilados. Estas mezclas explosivas pueden causar enfermedades respiratorias graves.

Otra fuente importante de emisiones de metano es la quema de combustibles fósiles. La EPA desarrolló un programa de promoción del metano en capas de carbón para ayudar a abordar este problema. Al actualizar los equipos de petróleo y gas, prevenir derrames y educar al público, la agencia espera reducir la contribución de este contaminante a nuestro clima.

Se realizó una prueba de campo de dos años en el sureste de China. El estudio examinó la interacción de las diferentes capas del suelo y las emisiones de metano. La concentración de CH4 en las diferentes capas se midió utilizando una sonda de muestreo multietapa.

Se estudió el efecto de la fertilización con nitrógeno sobre la concentración de CH4 en el suelo. La concentración de CH4 en el suelo de cuatro capas aumentó con la fertilización con nitrógeno. La corrección con biocarbón no tuvo un efecto significativo en las concentraciones de CH4.

El objetivo de este estudio fue investigar la permeación de oxígeno a través de una membrana asimétrica. También intenta identificar los desafíos asociados con la producción de materiales de membrana prometedores.

La permeabilidad al oxígeno es importante para determinar la viabilidad económica de un proceso de membrana. Para desarrollar soluciones eficientes, respetuosas con el medio ambiente y sostenibles para la producción de oxígeno, los materiales de las membranas deben tener una alta permeabilidad al oxígeno. Esto es fundamental para mejorar la eficiencia del proceso y reducir los costos de producción. Varios estudios han investigado la permeabilidad del oxígeno en diferentes membranas.

La permeabilidad es una función del gradiente de presión parcial de oxígeno, la tasa de intercambio superficial y la difusividad global de los iones de oxígeno. Sin embargo, el impacto de estas variables puede variar según el entorno experimental. Por ejemplo, la permeabilidad del oxígeno a través de las membranas poliméricas suele estar limitada por la estabilidad química y térmica del material.

Investigamos el efecto de la temperatura y la velocidad del aire de entrada en la permeación de oxígeno a través de dos membranas asimétricas. Para determinar la tasa de generación de oxígeno, también suministramos helio puro como gas de purga en el lado soportado de la membrana.

Nuestros resultados sugieren que el flujo de oxígeno aumenta por un factor importante debido al aumento de la permeación de oxígeno. Además, también se mejora la pureza del nitrógeno en el lado del núcleo. A pesar de la mayor permeabilidad al oxígeno, la selectividad del dióxido de carbono permanece sin cambios.

Se realizaron una serie de pruebas a temperatura ambiente en un gran número de muestras. Estas pruebas confirman la repetibilidad del proceso de fabricación. A 950 °C, la resistencia a la flexión sf se midió utilizando un accesorio de SiC de cuatro puntos hecho a medida. Además, se colocó un termopar de Pt/Pt-Rh junto a la muestra para controlar la temperatura.