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製取並純化氮氣的實驗裝置

發布時間:2023-05-29 07:15:32

⑴ 實驗室怎樣製取氮氣

實驗室制備少量氮氣來的源基本原理是用適當的氧化劑將氨或銨鹽氧化,最常用的是如下幾種方法:

1、加熱亞硝酸銨的濃溶液:(69.85℃)

(1)製取並純化氮氣的實驗裝置擴展閱讀:

氮氣的用途:

由於氮的化學惰性,常用作保護氣體,如:瓜果,食品,燈泡填充氣。以防止某些物體暴露於空氣時被氧所氧化,用氮氣填充糧倉,可使糧食不霉爛、不發芽,長期保存。液氮還可用作深度冷凍劑。

作為冷凍劑在醫院做除斑,包,豆等的手術時常常也使用,即將斑,包,豆等凍掉,但是容易出現疤痕,並不建議使用。高純氮氣用作色譜儀等儀器的載氣。用作銅管的光亮退火保護氣體。跟高純氦氣、高純二氧化碳一起用作激光切割機的激光氣體。

氮氣也作為食品保鮮保護氣體的用途。在化工行業,氮氣主要用作保護氣體、置換氣體、洗滌氣體、安全保障氣體。用作鋁製品、鋁型材加工,鋁薄軋制等保護氣體。用作迴流焊和波峰焊配套的保護氣體,提高焊接質量。用作浮法玻璃生產過程中的保護氣體,防錫槽氧化。

⑵ 工業如何製作氮氣

工業制氮是利用各空氣的沸點不同使用液態空氣分離法,將氧氣和氮氣分離。

氮氣在大氣中含量雖多於氧氣,但是由於它的性質不活潑,所以人們是在認識氧氣之後才認識氮氣的。不過它的發現卻早於氧氣。1755年英國化學家布拉克發現碳酸氣之後不久,發現木炭在玻璃罩內燃燒後所生成的碳酸氣,即使用苛性鉀溶液吸收後仍然有較大量的空氣剩下來。

後來他的學生D·盧瑟福繼續用動物做實驗,把老鼠放進封閉的玻璃罩里直至其死後,發現玻璃罩中空氣體積減少1/10;若將剩餘的氣體再用苛性鉀溶液吸收,則會繼續減少1/11的體積。



(2)製取並純化氮氣的實驗裝置擴展閱讀

工業製作氮氣的注意事項:

1、採用鋼瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。

2、鋼瓶平放,並應將瓶口朝同一方向,不可交叉。

3、高度不得超過車輛的防護欄板,並用三角木墊卡牢,防止滾動。

4、嚴禁與易燃物或可燃物等混裝混運。

5、密閉操作,提供良好的自然通風條件。

6、操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。

7、防止氣體泄漏到工作場所空氣中。

8、搬運時輕裝輕卸,防止鋼瓶及附件破損。

9、配備泄漏應急處理設備

⑶ 你好 請問工業用氮的製作流程,有幾種製作方法,分別的純度。請大俠指教,在此謝過

制備方法
現場制氮/工業制氮 現場制氮是指氮氣用戶自購制氮設備制氮,目前國內外,工業規模製氮有三類:即深冷空分制氮、變壓氮氣氣氛爐
吸附制氮和膜分離制氮。
實驗室製法
制備少量氮氣的基本原理是用適當的氧化劑將氨或銨鹽氧化,最常用的是如下幾種方法: ⑴加熱亞硝酸銨的溶液: (343k)NH4NO2 ===== N2↑+ 2H2O ⑵亞硝酸鈉與氯化銨的飽和溶液相互作用: NH4Cl + NaNO2 === NaCl + 2 H2O + N2↑ ⑶將氨通過紅熱的氧化銅: 2 NH3+ 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2↑ ⑷氨與溴水反應:8 NH3 + 3 Br2 (aq) === 6 NH4Br + N2↑ ⑸重鉻酸銨加熱分解: (NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O
深冷空分制氮
它是一種傳統的空分技術,已有九十餘年的歷史,它的特點是產氣量大,產品氮純度高,無須再純化便可直接應用於磁性材料,但它工藝流程復雜,佔地面積大,基建費用高,需專門的維修力量,操作人員較多,產氣慢(18~24h),它適宜於大規模工業制氮,氮氣成本在0.7元/m3左右。
變壓吸附制氮與氮氣純化裝置相組合
變壓吸附(Pressure Swing Adsorption,簡稱PSA)氣體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。七十年代西德埃森礦業公司成功開發了碳分子篩,為PSA空分制氮工業化鋪平了道路。三十年來該技術發展很快,技術日趨成熟,在中小型制氮領域已成為深冷空分的強有力的競爭對手。 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,減壓解吸並使分子篩再生)而在常溫使氧和氮分離製取氮氣。 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行,工藝簡單,設備緊湊,佔地面積小,開停方便,啟動迅速,產氣快(一般在30min左右),能耗小,運行成本低,自動化程度高,操作維護方便,撬裝方便,無須專門基礎,產品氮純度可在一定范圍內調節,產氮量≤2000Nm3/h。但到目前為止,除美國空氣用品公司用PSA制氮技術,無須後級純化能工業化生產純度≥99.999%的高純氮外(進口價格很高),國內外同行目前一般用PSA制氮技術只能製取氮氣純度為99.9%的普氮(即O2≤0.1%),個別企業可製取99.99%的純氮(O2≤0.01%),純度更高從PSA制氮技術上是可能的,但製作成本太高,用戶也很難接受,所以用非低溫制氮技術製取高純氮還必須加後級純化裝置。
編輯本段氮氣純化方法(工業規模)
加氫除氧法。
在催化劑作用下,普氮中殘余氧和加入的氫發生化學反應生成水,其反應式:2H2+O2=2H2O,再通過高壓氮氣壓縮機增壓機,
後級乾燥除去水份,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。
加氫除氧、除氫法。
此法分三級,第一級加氫除氧,第二級除氫,第三級除水,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生反應,生成CO2。反應式:C+O2=CO2。再經過後級除CO2和H2O獲得下列組成的高純氮氣: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。 上述三種氮氣純化方法中,方法(1)因成品氮中H2量過高滿足不了磁性材料的要求,故不採用;方法(2)成品氮純度符合磁性材料用戶的要求,但需氫源,而且氫氣在運輸、貯存、使用中都存在不安全因素;方法(3)成品氮的質量完全可滿足磁性材料的用氣要求,工藝中不使用H2,無加氫法帶來的問題,氮中無H2且成品氮的質量不受普氮波動的影響,故和其他氮氣純法相比,氮氣質量更加穩定,是最適合磁性材料行業中一種氮氣純化方法。
編輯本段膜分離空分制氮與氮純化裝置相組合
膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術的新的分支,是80年代國外迅速發展起來的一種新的制氮方法,在國內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、氮分離製取氮氣。它與上述兩種制氮方法相比,具有設備結構更簡單、體積更小、無切換閥門、操作維護也更為簡便、產氣更快(3min以內)、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,此時具有最佳功能價格比;當要求氮氣純度高於98%時,它與同規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製取高純氮時,普氮純度一般為98%,因而會增加純化裝置的製作成本和運行成本。

具體參考網路:http://ke..com/view/4885.html?wtp=tt#6

⑷ 制氮機從空氣開始怎樣制氮過程原理

PSA制氮基本工藝流程 

空氣經空壓機壓縮後,經過除塵、除油、乾燥後,進入空氣儲罐,經過空氣進氣閥、左吸進氣閥進入左吸附塔,塔壓力升高,壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附,未吸附的氮氣穿過吸附床,經過左吸出氣閥、氮氣產氣閥進入氮氣儲罐,這個過程稱之為左吸,持續時間為幾十秒。


左吸過程結束後,左吸附塔與右吸附塔通過上、下均壓閥連通,使兩塔壓力達到均衡,這個過程稱之為均壓,持續時間為2~3秒。均壓結束後,壓縮空氣經過空氣進氣閥、右吸進氣閥進入右吸附塔,壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附,富集的氮氣經過右吸出氣閥、氮氣產氣閥進入氮氣儲罐,這個過程稱之為右吸,持續時間為幾十秒。


同時左吸附塔中碳分子篩吸附的氧氣通過左排氣閥降壓釋放回大氣當中,此過程稱之為解吸。反之左塔吸附時右塔同時也在解吸。


為使分子篩中降壓釋放出的氧氣完全排放到大氣中,氮氣通過一個常開的反吹閥吹掃正在解吸的吸附塔,把塔內的氧氣吹出吸附塔。這個過程稱之為反吹,它與解吸是同時進行的。


右吸結束後,進入均壓過程,再切換到左吸過程,一直循環進行下去。 


制氮機的工作流程是由可編程式控制制器控制三個二位五通先導電磁閥,再由電磁閥分別控制八個氣動管道閥的開、閉來完成的。三個二位五通先導電磁閥分別控制左吸、均壓、右吸狀態。左吸、均壓、右吸的時間流程已經存儲在可編程式控制制器中,在斷電狀態下,三個二位五通先導電磁閥的先導氣都接通氣動管道閥的關閉口。當流程處於左吸狀態時,控制左吸的電磁閥通電,先導氣接通左吸進氣閥、左吸產氣閥、右排氣閥開啟口,使得這三個閥門打開,完成左吸過程,同時右吸附塔解吸。當流程處於均壓狀態時,控制均壓的電磁閥通電,其它閥關閉;先導氣接通上均壓閥、下均壓閥開啟口,使得這兩個閥門打開,完成均壓過程。當流程處於右吸狀態時,控制右吸的電磁閥通電,先導氣接通右吸進氣閥、右吸產氣閥、左排氣閥開啟口,使得這三個閥門打開,完成右吸過程,同時左吸附塔解吸。每段流程中,除應該打開的閥門外,其它閥門都應處於關閉狀態。

⑸ 高中化學如何制備並純化氮氣

氮氣與氧氣在放電條件下反應.令空氣通過溫度為4000攝氏度的電弧,然後將混合氣體迅速冷卻到1200攝氏度以下,便可得一氧化氮氣體......,.我覺得寫到這里可以了,你也應該明白了

⑹ 製取氨氣的實驗裝置是什麼

製取氨氣的實驗裝置:燒瓶,酒精燈,鐵架台,橡膠塞,導管等。

氨氣製法指的是製取氨氣的方法。氨氣是實驗室與生產中的常用氣體。實驗室製取氨氣的方法主要是加熱固體氯化銨與熟石灰的混合物,然後將氣體收集起來。制備氨氣的工藝流程有很多方案,世界各國採用的也不盡相同。

氨氣

氨氣,Ammonia, NH3,無色氣體。有強烈的刺激氣味。易被液化成無色的液體。在常溫下加壓即可使其液化(臨界溫度132.4℃,臨界壓力11.2MPa,即112.2大氣壓)。沸點-33.5℃。也易被固化成雪狀固體。熔點-77.75℃。溶於水、乙醇和乙醚。

在高溫時會分解成氮氣和氫氣,有還原作用。有催化劑存在時可被氧化成一氧化氮。用於制液氮、氨水、硝酸、銨鹽和胺類等。可由氮和氫直接合成而製得,能灼傷皮膚、眼睛、呼吸器官的粘膜,人吸入過多,能引起肺腫脹,以至死亡。

以上內容參考:網路——氨氣製法



⑺ 實驗室中用什麼方法制備氮氣

實驗室中氯化銨和亞硝酸鈉溶液反應制備氮氣。
實驗室中,用金屬高溫氧化除氧得不到高純專度的氮氣,屬因為空氣中含有約1%的氬氣。可以用氯化銨和亞硝酸鈉溶液反應制備氮氣。將兩種試劑按照摩爾比1:1的比例配成溶液,混合,稍微加熱,亞硝化反應即開始了,形成的重氮鹽不穩定,分解形成純的氮氣。

⑻ 制氮機純化裝置是什麼

目前來說只抄有兩種方法對制氮襲機做出的普氮進行提純
1、碳載純化裝置(以後的維護成本較高,使用與小型制氮機的提純)
2、加氫純化裝置(對氫過敏的產品不能使用此裝置,在氮氣中需要一定量氫的產品使用此裝置更為好)

⑼ 氯氣和氨氣反應生成氯化銨和氮氣,實驗室如何製取製取裝置和除雜裝置

首先,氯氣和氨氣來先反應生成氮氣源,氨氣通入為過量。
然後通過大量水將氨氣和生成的鹽酸吸收,由於氮氣不和水反應。
這樣就能得到較為純凈的氮氣。
還有一種方法就是氯氣通過過量
將反應後的混合氣體通過氫氧化鈉溶液,吸收氯氣和鹽酸。

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