有關工業(yè)氮氣的制備方法介紹
莆田工業(yè)氮氣制備方法.首先我們要知道工業(yè)氣體的氮氣的基礎知識和化學知識才能去制備,,那么工業(yè)氮氣是怎樣制備的呢?我們一起來看看!
一,、氮氣基礎知識
1.空氣的成分比例
正常的空氣成分按體積分數(shù)計算是:氮(N2)約占78%,,氧(O2)約占21%,,稀有氣體約占0.94%(氦He,、氖Ne,、氬Ar,、氪Kr、氙Xe,、氡Rn),二氧化碳(CO2)約占0.03%,,還有其他氣體和雜質(zhì)約占0.03%,如臭氧(O3),、一氧化氮(NO),、二氧化氮(NO2)、水蒸氣(H2O)等,。
2.氮氣的基本介紹
氮氣化學式為N2,是一種無色無味的氣體,,而且一般氮氣比空氣密度小。氮氣占大氣總量的78.12%(體積分數(shù)),,是空氣的主要成份。在標準大氣壓下,,冷卻至-195.8℃時,變成沒有顏色的液體,。冷卻至-209.8℃時,,液態(tài)氮變成雪狀的固體,。
氮氣的化學性質(zhì)不活潑,,常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應,,但在常溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學變化,,用來制取對人類有用的新物質(zhì),。
二,、氮氣的制備方法
1.深冷空分制氮
它是一種傳統(tǒng)的空分技術,,已有100余年的歷史,。它的特點是產(chǎn)氣量大,,產(chǎn)品氮純度高,無須再純化便可產(chǎn)出99.999%以上高純度氮氣,。但它工藝流程復雜,占地面積大,,基建費用高,需要專門的維修力量,,操作人員較多,每次開機要18-24h,,產(chǎn)氣慢。要在標準大氣壓下,,冷卻至-195.8℃時,變成沒有顏色的液體,,冷卻至-209.86℃時,,液態(tài)氮變成雪狀的固體,。它適宜于大規(guī)模工業(yè)制氮,,氮氣成本高。
2.膜分離制氮
膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術的一種,,是80年代國外迅速發(fā)展起來的一種新的制氮方法,,在國內(nèi)推廣應用還是近幾年的事。
膜分離制氮是以空氣為原料,,在一定的壓力下,,利用氧和氮在中空纖維膜中的不同滲透速率來使氧、氮分離制取氮氣,。
它與上述制氮方法相比,具有設備結構簡單,、體積小、無切換閥門,、操作維護也更為簡便、產(chǎn)氣更快(3min以內(nèi)),、增容更方便等特點,,但中空纖維膜對壓縮空氣清潔度要求更嚴,膜易老化而失效,,難以修復,,需要換新膜。
膜分離制氮比較適合氮氣純度要求在≤98%左右的中小型用戶,。當要求氮氣純度高于98%時,,它與同型號的變壓吸附制氮機相比,價格要高出30%左右,。
3.變壓吸附制氮
氣體的分離技術是非低溫氣體分離技術的重要分支,,是人們長期來努力尋找比深冷法更簡單的空分方法的結果。
變壓吸附制氮是以空氣為原料,,用碳分子篩作吸附劑,,利用碳分子篩對空氣中的氧和氮選擇吸附的特性,在常溫下,,加壓吸附,,減壓解吸,使氧和氮分離,,從而制取氮氣,。
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