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氮氣的幾種制備方法

2020-12-09

氮氣為無色無味氣體,化學性質很不活潑,在高溫高壓及催化劑條件下才能和氫氣反應生成氨氣。今天就給大家介紹一下氮氣的幾種制備方法。秦皇島氮氣也會用到以下幾種方法。

 

 

一、實驗室方法:實驗室常用的是亞硝酸銨的分解,實際上是將亞硝酸鈉飽和溶液慢慢加到熱的飽和氯化銨溶液中。

 

二、液態空氣分餾法:氮氣主要是從大氣中分離或含氮化合物的分解制得的。 每年通過液化空氣生產超過3,300萬噸的氮氣,然后使用分餾的方法在大氣中生產氮氣以及其他氣體。

 

三、膜分離法:膜分離技術是基于薄膜對氣體組分具有選擇性滲透和擴散的特性,以達到氣體分離和純化的目的。氣體中各種組分透過膜的速度不同,每種組分透過膜的速度與該氣體的性質、膜的特性和膜兩面的分壓差有關。透過膜的氣體組分不可能達到百分百的純度。氣體分離膜通常可分為多孔材質和非多孔材質,它們由無機物或有機高分子組成。

凈化后的壓縮空氣經過緩沖罐,聯合過濾器后由膜組一端進入,氣體分子在壓力作用下首先在膜的高壓側接觸。混合氣體在膜的高壓側表面以不同的溶解度溶于膜內,然后在膜兩側壓力差的推動下,混合氣體的分子以不同的速度向膜的低壓側擴散。經過溶解和擴散兩個過程的選擇,然后混合氣體被分離成各個組分。

 

四、變壓吸附法(PSA法):該方法是以壓縮空氣為原料,一般以分子篩為吸附劑,在一定的壓力下,利用空氣中氧氣和氮氣分子在不同分子篩表面吸附量的差異,在一定時間內氧在吸附相富集, 氮在氣體相富集,實現氧、氮分離;而卸壓后分子篩吸附劑解析再生,循環使用。吸附劑除了分子篩之外,還可應用活性氧化鋁、硅膠等。 該方法也是秦皇島氮氣常用的方法之一。

 

目前, 常用變壓吸附制氮裝置是以壓縮空氣為原料,碳分子篩為吸附劑,利用氧和氮在碳分子篩上的吸附容量、吸附速率、吸附力等方面的差異及分子篩對氧和氮隨壓力不同具有不同的吸附容量的特性來實現氧、氮分離。


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