9025-638302 脑洞， 离心法分离空气。。。
北朝旧贴 | zhubajie | 共 1955 字 | 2016-03-25 | | 编辑本页
zhubajie 于 2016-3-22 20:54:08 发表了：
氮气氧气分子量分别为14 16，相比于分离铀，应该容易多了。。。
五百废应该也能搞，就是能耗估计大了去了
真红骑士 于 2016-3-23 09:01:48 发表了：
造离心机……
Scat 于 2016-3-23 16:10:54 发表了：
用高压吸附就可以，不过分离干啥呢
zhubajie 于 2016-3-23 16:51:05 发表了：
搜了下，还真有论文这么搞的。
可以用在转炉上
深潜者 于 2016-3-23 18:52:17 发表了：
zhubajie 发表于 2016-3-23 16:51
搜了下，还真有论文这么搞的。
可以用在转炉上
有可能比深冷空分便宜吗？
19世纪技术水平的离心机绝对没可能搞定氮氧分离。
zhubajie 于 2016-3-23 20:51:45 发表了：
本帖最后由 zhubajie 于 2016-3-23 21:13 编辑
深潜者 发表于 2016-3-23 18:52
有可能比深冷空分便宜吗？
19世纪技术水平的离心机绝对没可能搞定氮氧分离。
…
便宜，因为不用分离的很彻底，就相当于富氧气体，考虑到空气中才20%，提高到60%已经是原来三倍了，估计一级离心就可以。
估计最大的难点就是动平衡了，转速几千转就够了，普通电动机可以达到，或者汽轮机也可以，但估计这两个原动机的问题也出在动平衡上了——加工手段的限制
脑洞还是大了点，几千转的轴承还是有点难度，硬上的话用青铜做滑动轴承也能用
气体离心机（只搞单级或几级）比一般用的那种带几个槽的还是容易很多，但不上现代机床估计还是做不出
深潜者 于 2016-3-23 21:02:23 发表了：
本帖最后由 深潜者 于 2016-3-23 21:03 编辑
zhubajie 发表于 2016-3-23 20:51
便宜，因为不用分离的很彻底，就相当于富氧气体，考虑到空气中才20%，提高到60%已经是原来三倍了，估计一 …
请给出理论计算支持，要是可行的话，19、20世纪人干嘛用深冷空分？
从没有哪家折腾离心空分好吧！
zhubajie 于 2016-3-23 21:36:02 发表了：
深潜者 发表于 2016-3-23 21:02
请给出理论计算支持，要是可行的话，19、20世纪人干嘛用深冷空分？
从没有哪家折腾离心空分好吧！
…
早期是实验，根本没工厂要用，参考瑞利发现稀有气体的过程
深冷可以彻底分离全部元素，总的来说性价比高，对于大型工厂很合适——反正卖的是液体，有的公司名字就直接叫液化空气。
但对于很多应用不合适，所以七十年代后很多场合被变压吸附代替了。
有些场合，仅仅是需要氧含量相对高，这时就有优势了。可惜变压吸附发展太快，规模太小时离心法又没什么搞头，所以就只存在于论文专利中了。
corsola 于 2016-3-23 22:26:44 发表了：
本帖最后由 corsola 于 2016-3-23 23:03 编辑
zhubajie 发表于 2016-3-23 21:36
早期是实验，根本没工厂要用，参考瑞利发现稀有气体的过程
深冷可以彻底分离全部元素，总的来说性价比高 …
分离系数的对数不是和两种气体的分子量比，而是和分子量的差成正比。也就是说，分离氮气和氧气比分离U235F6和U238F6相对更容易一些。这是不考虑扩散的情况下，实际上轻分子的扩散掺混更剧烈。
根据附件的论文（发表于1961年） （文中单位制为g-cm-s-K）
1000转/秒，半径6cm的离心机分离U235F6和U238F6的分离系数，在不考虑扩散的情况下也只有1.0864.如果是氮气和氧气的话，有1.1152。
考虑扩散的情况的微分方程需要数值解了，暂时懒得算，但肯定是削弱分离效果的。
即使是热对流扩散离心机，文中声称对U235F6和U238F6的分离系数可达到1.20
按1.20的分离系数，把氧氮比从0.25(20%氧气)提高到1.5(60%氧气)需要9.8级，按分离系数的对数是铀的4/3倍估算，需要7.5级。
这还是1961年的离心机。。。
zhubajie 于 2016-3-23 22:46:34 发表了：
corsola 发表于 2016-3-23 22:26
分离系数的对数不是和两种气体的分子量比，而是和分子量的差成正比。也就是说，分离氮气和氧气比分离U235F …
http://www.docin.com/p-1303278360.html
corsola 于 2016-3-23 23:02:47 发表了：
zhubajie 发表于 2016-3-23 22:46
上面的回复有个计算错误，刚编辑了一下。结果比之前的要乐观。
zhubajie 于 2016-3-23 23:09:48 发表了：
zhubajie 发表于 2016-3-23 22:46
238-235=3
16x2-14x2=4
另外，1000转，6cm太小了，所以算出来数据偏小，分离系数与exp（v^2）成正比，速度增大些，分离系数长的快
按照网上的：离心法单级分离系数高，最高可达1.5～2,因此,生产浓缩铀 235需要级数少。这样看来，分离系数能到4。。。。。。。。。。。总觉得豆丁这个论文计算有点不对。还有，刚查到，空气分离也有用多孔膜的
corsola 于 2016-3-23 23:25:57 发表了：
本帖最后由 corsola 于 2016-3-23 23:33 编辑
zhubajie 发表于 2016-3-23 22:46http://www.docin.com/p-1303278360.html
你这个文章确实感觉不是很靠谱。。。
“计算表明，直径在半米左右的转筒，筒的旋转速度在7000r/min左右就可以将氧氮分离开，且能保证磁场分离后的氧氮稳定分流…”
按他给的这个参数和我提供的参考文献中的公式计算，离心分离效果非常差。磁场分离又不知道是什么东西
于是我又去看了一下磁致空分，这个王喜魁也发过磁分离聚氧的文章，他们的结论是一级只能提高氧浓度2%-3%
而且注意到效果好的磁致空分用到了“不锈钢毛”（这个东西在另一篇参考文献里描述的是100微米粗细的东西）
corsola 于 2016-3-23 23:29:22 发表了：
zhubajie 发表于 2016-3-23 23:09
238-235=3
16x2-14x2=4
分子量差这个我之前是sb了。。。不过现在已经改过来了
问题是更大的转筒，更快的转速就要求更高的科技点。。甚至高于1961年。。
这远比深冷空分的科技点要高啊
Scat 于 2016-3-25 00:18:59 发表了：
变压吸附用普通活性炭行不行