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空分裝置保安氮氣作用

發布時間:2021-02-19 14:54:27

㈠ 氯鹼化工行業里用空分裝置生產氮氣干什麼

因為在經常需要用氮氣置換設備管道,

㈡ 氮氣的氮氣用途

1.提高輪胎行駛的穩定性和舒適性
氮氣幾乎為惰性的雙原子氣體,化學性質極不活潑,氣體分子比氧分子大,不易熱脹冷縮,變形幅度小,其滲透輪胎胎壁的速度比空氣慢約30~40%, 能保持穩定胎壓,提高輪胎行駛的穩定性,保證駕駛的舒適性;氮氣的音頻傳導性低,相當於普通空氣的1/5,使用氮氣能有效減少輪胎的噪音,提高行駛的寧靜度。
2.防止爆胎和缺氣碾行
爆胎是公路交通事故中的頭號殺手。據統計,在高速公路上有46%的交通事故是由於輪胎發生故障引起的,其中爆胎一項就占輪胎事故總量的70%。汽車行駛時,輪胎溫度會因與地面磨擦而升高,尤其在高速行駛及緊急剎車時,胎內氣體溫度會急速上升,胎壓驟增,所以會有爆胎的可能。而高溫導致輪胎橡膠老化,疲勞強度下降,胎面磨損劇烈,又是可能爆胎的重要因素。而與一般高壓空氣相比,高純度氮氣因為無氧且幾乎不含水份不含油,其熱膨脹系數低,熱傳導性低,升溫慢,降低了輪胎聚熱的速度,不可燃也不助燃等特性,所以可大大地減少爆胎的幾率。
3.延長輪胎使用壽命
使用氮氣後,胎壓穩定體積變化小,大大降低了輪胎不規則磨擦的可能性,如冠磨、胎肩磨、偏磨,提高了輪胎的使用壽命;橡膠的老化是受空氣中的氧分子氧化所致,老化後其強度及彈性下降,且會有龜裂現象,這時造成輪胎使用壽命縮短的原因之一。氮氣分離裝置能極大限度地排除空氣中的氧氣、硫、油、水和其它雜質,有效降低了輪胎內襯層的氧化程度和橡膠被腐蝕的現象,不會腐蝕金屬輪輞,延長了輪胎的使用壽命,也極大程度減少輪輞生銹的狀況。
4.減少油耗,保護環境
輪胎胎壓的不足與受熱後滾動阻力的增加,會造成汽車行駛時的油耗增加;而氮氣除了可以維持穩定的胎壓,延緩胎壓降低之外,其乾燥且不含油不含水,熱傳導性低,升溫慢的特性,減低了輪胎行走時溫度的升高,以及輪胎變形小抓地力提高等,降低了滾動阻力,從而達到減少油耗的目的。 N原子的價電子層結構為2s2p3,即有3個成單電子和一對孤電子對,以此為基礎,在形成化合物時,可生成如下三種鍵型:
1.形成離子鍵
2.形成共價鍵
3.形成配位鍵
N原子有較高的電負性(3.04),它同電負性較低的金屬,如Li(電負性0.98)、Ca(電負性1.00)、Mg(電負性1.31)等形成二元氮化物時,能夠獲得3個電子而形成N3-離子。
N2 + 6Li == 2 Li3N
N2 + 3Ca =△= Ca3N2
N2 + 3Mg =點燃= Mg3N2
N3-離子的負電荷較高,半徑較大(171pm),遇到水分子會強烈水解,因此的離子型化合物只能存在於干態,不會有N3-的水合離子。 N原子同電負性較高的非金屬形成化合物時,形成如下幾種共價鍵:
⑴N原子採取sp3雜化態,形成三個共價鍵,保留一對孤電子對,分子構型為三角錐型,例如NH3.NF3.NCl3等。 若形成四個共價單鍵,則分子構型為正四面體型,例如NH4+離子。
⑵N原子採取sp2雜化態,形成2個共價鍵和一個鍵,並保留有一對孤電子對,分子構型為角形,例如Cl—N=O 。(N原子與Cl 原子形成一個σ 鍵和一個π鍵,N原子上的一對孤電子對使分子成為角形。) 若沒有孤電子對時,則分子構型為三角形,例如HNO3分子或NO3-離子。硝酸分子中N原子分別與三個O原子形成三個σ鍵,它的π軌道上的一對電子和兩個O原子的成單π電子形成一個三中心四電子的不定域π鍵。在硝酸根離子中,三個O原子和中心N原子之間形成一個四中心六電子的不定域大π鍵。
這種結構使硝酸中N原子的表觀氧化數為+5,由於存在大π鍵,硝酸鹽在常況下是足夠穩定的。
⑶N原子採取sp 雜化,形成一個共價叄鍵,並保留有一對孤電子對,分子構型為直線形,例如N2分子和CN-中N原子的結構。 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 + 2H2O + N2↑
⑶將氨通過紅熱的氧化銅: 2 NH3 + 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2
⑷氨水與溴水反應:8 NH3 + 3 Br2 (aq) === 6 NH4Br + N2↑
⑸重鉻酸銨加熱分解: (NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O
{6}加熱疊氮化鈉,使其熱分解,可得到很純的氮氣,2NaN3===2Na+3N2↑ 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。 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。 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。
優劣評比
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。

㈢ 空分裝置下塔的壓力氮氣取出量減少有利於氧氣純度嗎

看了樓上各位的見解,我也湊個熱鬧。前面各位都在說減少中壓氮采出進塔內氣量會減少,容我個人有點看法,先不討論這個,我想從主冷入手來說說個人的看法。產品純度下降我們首先考慮的是物料平衡,如果采出量大於進氣含量這種情況下,在不改變膨脹量時主冷應該是下降的,因為上塔的壓力比正常工況低,也就是主冷的蒸發量相應的加大了,也就是主冷冷量和下塔的上升氣不對等,同時取料口的氧、氬、氮分布層向下移動,導致氧純度下降。這種情況下減少中壓氮取出的話液氮節流閥不動時迴流液會增大么?如樓上各位說的,如果液氮迴流增大的話進氣量是加大還是減少
呢!再一個,如果你的取出量沒有超過進氣含量的話應該是主冷液位有一定上漲,主冷的蒸發量不夠。主冷的蒸發量不夠,進塔氣含濕量過高,膨脹量偏高,或者上塔壓力過高都可以導致。在系統的冷量充足的情況下減少中壓氮采出的話液氮節流閥不動時迴流液氮應該是高了吧!迴流液增大時進氣量是加大還是減少呢!自己的一點想法,有不對的地方還請大家指正。

㈣ 空分裝置塔里的密封氣是干什麼用的

密封氣的用途主要是防止潮氣進入,是冷箱內的珠光砂保持乾燥。這樣的話珠光砂的保冷效果相對較好,空分系統的冷損就小,相對能耗就低。密封氣一定要用乾燥氮氣或是乾燥廢氮氣,如果用空氣的話因冷箱最頂部溫度較低,會有部分空氣液化,反而會凍壞冷箱外壁。

㈤ 氮氣的用途

氮氣用途

1,化工合成

1,合成纖維(錦綸、腈綸),合成樹脂,合成橡膠等的重要原料。

2,氮是一種營養元素還可以用來製作化肥。例如:碳酸氫銨NH4HCO3,氯化銨NH4Cl,硝酸銨NH4NO3等等。

2,其他用途

1,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。

2,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。

3,高純氮氣用作色譜儀等儀器的載氣。

4,用作銅管的光亮退火保護氣體。

5,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。

6,氮氣也作為食品保鮮保護氣體的用途。

7,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。

8,用作鋁製品、鋁型材加工,鋁薄軋制等保護氣體。

9,用作迴流焊和波峰焊配套的保護氣體,提高焊接質量。

10,用作浮法玻璃生產過程中的保護氣體,防錫槽氧化。

3,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。

4,變壓吸附制氮

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。

㈥ 空分產品的氧氣,氮氣在冶煉工業上起什麼作用

使焦碳變成一氧化碳用作保護氣防止高溫金屬再氧化

㈦ 氮氣有什麼用途,制氧機能同時生產多少純氮產品

氮的化學性質不活潑,在平常的狀態下有很大的惰性,不容易與其他物質發生化學反應。囚此,氮在冶金工業、電子上業、化學工業中廣泛地用來作為保護氣體。例如冷軋、鍍鋅、鍍鉻、熱處理、連鑄用的保護氣;作為高爐爐頂轉爐煙罩的密封氣,以防可燃氣體泄漏,以及干熄焦裝置中焦炭的冷卻氣體等。一般的保護氣要求的氮純度為99.99%,有的要求氮純度在99.999%以上
液氮是一種較方便的冷源。在食品工業、醫療事業、畜牧業以及科學研究等方面得到越來越廣泛的應用。
在化肥工業中生產合成氨時,合成氨的原料氣一氫、氮混合氣若用純液氮洗滌精製,可得到雜質含量極微的純凈氣體,而空分裝置可以提供洗滌所需的純氮。
在空氣中氮佔了花78.03%,在採用空氣分離的方法製取氧時,同時可獲得氮產品.但是,由於空氣中還有0.932%的氬存在,如果只實現氧氮分離,則氬分別成了氧氮產品中的雜
質。如果要求的氮產量是氧產量4倍,則氮的純度只能在99.5%。對於採用凍結法清除空氣中的水分和CO2的全低壓空分裝置,由於要靠足夠的返流氣體將凍結的水分和CO2帶出裝置之外,所以純氮(99.999%)產量只有氧產量的1.1倍。對於抽取氬餾分的分子篩凈化空分流程,純氮的產量不受上述限制。

㈧ 氮氣有什麼作用,用科學語言來表達

人類能夠有效利用氮氣的主要途徑是合成氨,但要求條件很高。近年來,人專們在竭力弄清植物固屬氮的機理,爭取用化學的方法模擬生物固氮,來實現當溫和條件下開發利用空氣中的氮資源。氮主要用於合成氨,反應式為 ( 條件為高壓,高溫、和催化劑。反應為可逆反應)還是合成纖維(錦綸、腈綸),合成樹脂,合成橡膠等的重要原料。 氮是一種營養元素還可以用來製作化肥。例如:碳酸氫銨NH4HCO3,氯化銨NH4Cl,硝酸銨NH4NO3等等。
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。

㈨ 空分裝置制氮氣後氧氣是不是外排了

那多可惜啊,不是外排,而是回收利用。

㈩ 空分車間的作用是什麼

作為公用工抄程,提供儀表空氣、工廠風、壓力流量適用的氮和氧,並副產液氧、液氮和液氬。

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