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有關(guān)工業(yè)氮氣的制備方法介紹
來源：www.ak77777.com 發(fā)布時間：2022年11月07日
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(chǔ)知識和化學(xué)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(chǔ)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(xué)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。
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(shù)，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(fù)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(shù)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(yīng)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(shè)備結(jié)構(gòu)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(fù)，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(shù)是非低溫氣體分離技術(shù)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(jié)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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一、氮氣基礎(chǔ)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(xué)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(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但在常溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)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(shù)，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(fù)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(shù)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(yīng)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(shè)備結(jié)構(gòu)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(fù)，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(shù)是非低溫氣體分離技術(shù)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(jié)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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