的制備方法是什么？

時間：2020-03-15作者：佛山市南海區(qū)裕榮工業(yè)氣體經(jīng)營部瀏覽：385

制氮工藝

現(xiàn)場制氮是指用戶自購制氮設(shè)備制氮，工業(yè)規(guī)模制氮有三類：即深冷空分制氮、變壓吸附制氮和膜分離制氮。利用各空氣的沸點不同使用液態(tài)空氣分離法，將氧氣和分離。將裝的瓶子漆成黑色，裝氧氣的漆成藍(lán)色。

實驗室制法

制備少量的基本原理是用適當(dāng)?shù)难趸瘎被蜾@鹽氧化，常用的是如下幾種方法：（以下dilute代表較?。?/div>

(1)加熱亞銨的濃溶液：(69.85℃)

(2)亞的飽和溶液與的飽和溶液相互作用：

(3)將氨氣通過紅熱的氧化銅：

(4)氨水與反應(yīng)：

(5)加熱分解：

(6)加熱，使其受熱分解，可得到很純的：

(7)鐵與濃度較稀的反應(yīng)：

深冷空分制氮

它是一種傳統(tǒng)的空分技術(shù)，已有九十余年的歷史，它的特點是產(chǎn)氣量大，產(chǎn)品氮純度高，無須再純化便可直接應(yīng)用于磁性材料，但它工藝流程復(fù)雜，占地面積大，基建費用高，需專門的維修力量，操作人員較多，產(chǎn)氣慢（18～24h），它適宜于大規(guī)模工業(yè)制氮，成本在0．7元/m3左右。

變壓吸附制氮

變壓吸附（Pressure Swing Adsorption，簡稱PSA）氣體分離技術(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較簡單的空分方法的結(jié)果。七十年代西德埃森礦業(yè)公司成功開發(fā)了碳分子篩，為PSA空分制氮工業(yè)化鋪平了道路。三十年來該技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)日趨成熟，在中小型制氮領(lǐng)域已成為深冷空分的強(qiáng)有力的競爭對手。

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，運用變壓吸附原理（加壓吸附，減壓解吸并使分子篩再生）而在常溫使氧和氮分離制取。

變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比，具有顯著的特點：吸附分離是在常溫下進(jìn)行，工藝簡單，設(shè)備緊湊，占地面積小，開停方便，啟動迅速，產(chǎn)氣快（一般在30min左右），能耗小，運行成本低，自動化程度高，操作維護(hù)方便，撬裝方便，無須專門基礎(chǔ)，產(chǎn)品氮純度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，產(chǎn)氮量≤2000Nm3/h。但到2017年為止，除美國空氣用品公司用PSA制氮技術(shù)，無須后級純化能工業(yè)化生產(chǎn)純度≥99.999%的高純氮外（進(jìn)口價格很高），國內(nèi)外**一般用PSA制氮技術(shù)只能制取純度為99．9%的普氮（即O2≤0.1%），個別企業(yè)可制取**的純氮（O2≤0.01%），純度較高從PSA制氮技術(shù)上是可能的，但制作成本太高，用戶也很難接受，所以用非低溫制氮技術(shù)制取高純氮還必須加后級純化裝置。

膜分離制氮

膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術(shù)的新的分支，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2010-2017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。它與上述兩種制氮方法相比，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單、體積較小、無切換閥門、操作維護(hù)也較為簡便、產(chǎn)氣較快（3min以內(nèi)）、增容較方便等特點，但中空纖維膜對壓縮空氣清潔度要求較嚴(yán)，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純度要求在≤98%左右的中小型用戶，此時具有較好功能價格比；當(dāng)要求純度**98%時，它與同規(guī)格的變壓吸附制氮裝置相比，價格要高出30%左右，故由膜分離制氮和氮純化裝置相組合制取高純氮時，普氮純度一般為98%，因而會增加純化裝置的制作成本和運行成本。

純化方法

加除氧法

在催化劑作用下，普氮中殘余氧和加入的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成水，其反應(yīng)式：2H2+O2=2H2O，再通過后級干燥除去水份，而獲得下列主要成份的高純氮：N2≥99.999 %，O2≤5×10－6，H2≤1500×10－6，H2O≤10.7×10-6。制氮成本在0.5元/m3左右。

加除氧、除法

此法分三級，級加除氧，*二級除，*三級除水，獲得下列組成的高純氮：N2≥99.999%，O2≤5×10-6，H2≤5×10-6，H2O≤10.7×10-6。制氮成本在0.6元/m3左右。

碳脫氧法

在碳載型催化劑作用下（在一定溫度下），普氮中之殘氧和催化劑本身提供的碳發(fā)生反應(yīng)，生成CO2。反應(yīng)式：C+O2=CO2。再經(jīng)過后級除CO2和H2O獲得下列組成的高純：N2≥99.999%，O2≤5×10-6，CO2≤5×10-6，H2O≤10.7×10-6。制氮成本在0.6元/m3左右。

優(yōu)劣評比

上述三種純化方法中，方法（1）因成品氮中H2量過高滿足不了磁性材料的要求，故不采用；方法（2）成品氮純度符合磁性材料用戶的要求，但需源，而且在運輸、貯存、使用中都存在不安全因素；方法（3）成品氮的質(zhì)量完全可滿足磁性材料的用氣要求，工藝中不使用H2，無加法帶來的問題，氮中無H2且成品氮的質(zhì)量不受普氮波動的影響，故和其他純法相比，質(zhì)量較加穩(wěn)定，是適合磁性材料行業(yè)中一種純化方法。


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• 詞條

  詞條說明

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  ，化學(xué)式為N?，為無色無味氣體。化學(xué)性質(zhì)很不活潑，在高溫高壓及催化劑條件下才能和反應(yīng)生成氨氣；在放電的情況下才能和氧氣化合生成一氧化氮；即使Ca、Mg、Sr和Ba等活潑金屬也只有在加熱的情形下才能與其反應(yīng)。的這種高度化學(xué)穩(wěn)定性與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。2個N原子以叁鍵結(jié)合成為分子，包含1個σ鍵和2個π鍵，因為在化學(xué)反應(yīng)中首先受到攻擊的是π鍵，而在N?分子中π鍵的能級比σ鍵低，打開π鍵困

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