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制取并纯化氮气的实验装置

发布时间:2023-05-29 07:15:32

⑴ 实验室怎样制取氮气

实验室制备少量氮气来的源基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化,最常用的是如下几种方法:

1、加热亚硝酸铵的浓溶液:(69.85℃)

(1)制取并纯化氮气的实验装置扩展阅读:

氮气的用途:

由于氮的化学惰性,常用作保护气体,如:瓜果,食品,灯泡填充气。以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化,用氮气填充粮仓,可使粮食不霉烂、不发芽,长期保存。液氮还可用作深度冷冻剂。

作为冷冻剂在医院做除斑,包,豆等的手术时常常也使用,即将斑,包,豆等冻掉,但是容易出现疤痕,并不建议使用。高纯氮气用作色谱仪等仪器的载气。用作铜管的光亮退火保护气体。跟高纯氦气、高纯二氧化碳一起用作激光切割机的激光气体。

氮气也作为食品保鲜保护气体的用途。在化工行业,氮气主要用作保护气体、置换气体、洗涤气体、安全保障气体。用作铝制品、铝型材加工,铝薄轧制等保护气体。用作回流焊和波峰焊配套的保护气体,提高焊接质量。用作浮法玻璃生产过程中的保护气体,防锡槽氧化。

⑵ 工业如何制作氮气

工业制氮是利用各空气的沸点不同使用液态空气分离法,将氧气和氮气分离。

氮气在大气中含量虽多于氧气,但是由于它的性质不活泼,所以人们是在认识氧气之后才认识氮气的。不过它的发现却早于氧气。1755年英国化学家布拉克发现碳酸气之后不久,发现木炭在玻璃罩内燃烧后所生成的碳酸气,即使用苛性钾溶液吸收后仍然有较大量的空气剩下来。

后来他的学生D·卢瑟福继续用动物做实验,把老鼠放进封闭的玻璃罩里直至其死后,发现玻璃罩中空气体积减少1/10;若将剩余的气体再用苛性钾溶液吸收,则会继续减少1/11的体积。



(2)制取并纯化氮气的实验装置扩展阅读

工业制作氮气的注意事项:

1、采用钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。

2、钢瓶平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉。

3、高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。

4、严禁与易燃物或可燃物等混装混运。

5、密闭操作,提供良好的自然通风条件。

6、操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。

7、防止气体泄漏到工作场所空气中。

8、搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。

9、配备泄漏应急处理设备

⑶ 你好 请问工业用氮的制作流程,有几种制作方法,分别的纯度。请大侠指教,在此谢过

制备方法
现场制氮/工业制氮 现场制氮是指氮气用户自购制氮设备制氮,目前国内外,工业规模制氮有三类:即深冷空分制氮、变压氮气气氛炉
吸附制氮和膜分离制氮。
实验室制法
制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化,最常用的是如下几种方法: ⑴加热亚硝酸铵的溶液: (343k)NH4NO2 ===== N2↑+ 2H2O ⑵亚硝酸钠与氯化铵的饱和溶液相互作用: NH4Cl + NaNO2 === NaCl + 2 H2O + N2↑ ⑶将氨通过红热的氧化铜: 2 NH3+ 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2↑ ⑷氨与溴水反应:8 NH3 + 3 Br2 (aq) === 6 NH4Br + N2↑ ⑸重铬酸铵加热分解: (NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O
深冷空分制氮
它是一种传统的空分技术,已有九十余年的历史,它的特点是产气量大,产品氮纯度高,无须再纯化便可直接应用于磁性材料,但它工艺流程复杂,占地面积大,基建费用高,需专门的维修力量,操作人员较多,产气慢(18~24h),它适宜于大规模工业制氮,氮气成本在0.7元/m3左右。
变压吸附制氮与氮气纯化装置相组合
变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)气体分离技术是非低温气体分离技术的重要分支,是人们长期来努力寻找比深冷法更简单的空分方法的结果。七十年代西德埃森矿业公司成功开发了碳分子筛,为PSA空分制氮工业化铺平了道路。三十年来该技术发展很快,技术日趋成熟,在中小型制氮领域已成为深冷空分的强有力的竞争对手。 变压吸附制氮是以空气为原料,用碳分子筛作吸附剂,利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性,运用变压吸附原理(加压吸附,减压解吸并使分子筛再生)而在常温使氧和氮分离制取氮气。 变压吸附制氮与深冷空分制氮相比,具有显著的特点:吸附分离是在常温下进行,工艺简单,设备紧凑,占地面积小,开停方便,启动迅速,产气快(一般在30min左右),能耗小,运行成本低,自动化程度高,操作维护方便,撬装方便,无须专门基础,产品氮纯度可在一定范围内调节,产氮量≤2000Nm3/h。但到目前为止,除美国空气用品公司用PSA制氮技术,无须后级纯化能工业化生产纯度≥99.999%的高纯氮外(进口价格很高),国内外同行目前一般用PSA制氮技术只能制取氮气纯度为99.9%的普氮(即O2≤0.1%),个别企业可制取99.99%的纯氮(O2≤0.01%),纯度更高从PSA制氮技术上是可能的,但制作成本太高,用户也很难接受,所以用非低温制氮技术制取高纯氮还必须加后级纯化装置。
编辑本段氮气纯化方法(工业规模)
加氢除氧法。
在催化剂作用下,普氮中残余氧和加入的氢发生化学反应生成水,其反应式:2H2+O2=2H2O,再通过高压氮气压缩机增压机,
后级干燥除去水份,而获得下列主要成份的高纯氮: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。
加氢除氧、除氢法。
此法分三级,第一级加氢除氧,第二级除氢,第三级除水,获得下列组成的高纯氮: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。
碳脱氧法。
在碳载型催化剂作用下(在一定温度下),普氮中之残氧和催化剂本身提供的碳发生反应,生成CO2。反应式:C+O2=CO2。再经过后级除CO2和H2O获得下列组成的高纯氮气: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。 上述三种氮气纯化方法中,方法(1)因成品氮中H2量过高满足不了磁性材料的要求,故不采用;方法(2)成品氮纯度符合磁性材料用户的要求,但需氢源,而且氢气在运输、贮存、使用中都存在不安全因素;方法(3)成品氮的质量完全可满足磁性材料的用气要求,工艺中不使用H2,无加氢法带来的问题,氮中无H2且成品氮的质量不受普氮波动的影响,故和其他氮气纯法相比,氮气质量更加稳定,是最适合磁性材料行业中一种氮气纯化方法。
编辑本段膜分离空分制氮与氮纯化装置相组合
膜分离空分制氮也是非低温制氮技术的新的分支,是80年代国外迅速发展起来的一种新的制氮方法,在国内推广应用还是近几年的事。 膜分离制氮是以空气为原料,在一定的压力下,利用氧和氮在中空纤维膜中的不同渗透速率来使氧、氮分离制取氮气。它与上述两种制氮方法相比,具有设备结构更简单、体积更小、无切换阀门、操作维护也更为简便、产气更快(3min以内)、增容更方便等特点,但中空纤维膜对压缩空气清洁度要求更严,膜易老化而失效,难以修复,需要换新膜,膜分离制氮比较适合氮气纯度要求在≤98%左右的中小型用户,此时具有最佳功能价格比;当要求氮气纯度高于98%时,它与同规格的变压吸附制氮装置相比,价格要高出30%左右,故由膜分离制氮和氮纯化装置相组合制取高纯氮时,普氮纯度一般为98%,因而会增加纯化装置的制作成本和运行成本。

具体参考网络:http://ke..com/view/4885.html?wtp=tt#6

⑷ 制氮机从空气开始怎样制氮过程原理

PSA制氮基本工艺流程 

空气经空压机压缩后,经过除尘、除油、干燥后,进入空气储罐,经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔,塔压力升高,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,未吸附的氮气穿过吸附床,经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐,这个过程称之为左吸,持续时间为几十秒。


左吸过程结束后,左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通,使两塔压力达到均衡,这个过程称之为均压,持续时间为2~3秒。均压结束后,压缩空气经过空气进气阀、右吸进气阀进入右吸附塔,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐,这个过程称之为右吸,持续时间为几十秒。


同时左吸附塔中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中,此过程称之为解吸。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。


为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中,氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔,把塔内的氧气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹,它与解吸是同时进行的。


右吸结束后,进入均压过程,再切换到左吸过程,一直循环进行下去。 


制氮机的工作流程是由可编程控制器控制三个二位五通先导电磁阀,再由电磁阀分别控制八个气动管道阀的开、闭来完成的。三个二位五通先导电磁阀分别控制左吸、均压、右吸状态。左吸、均压、右吸的时间流程已经存储在可编程控制器中,在断电状态下,三个二位五通先导电磁阀的先导气都接通气动管道阀的关闭口。当流程处于左吸状态时,控制左吸的电磁阀通电,先导气接通左吸进气阀、左吸产气阀、右排气阀开启口,使得这三个阀门打开,完成左吸过程,同时右吸附塔解吸。当流程处于均压状态时,控制均压的电磁阀通电,其它阀关闭;先导气接通上均压阀、下均压阀开启口,使得这两个阀门打开,完成均压过程。当流程处于右吸状态时,控制右吸的电磁阀通电,先导气接通右吸进气阀、右吸产气阀、左排气阀开启口,使得这三个阀门打开,完成右吸过程,同时左吸附塔解吸。每段流程中,除应该打开的阀门外,其它阀门都应处于关闭状态。

⑸ 高中化学如何制备并纯化氮气

氮气与氧气在放电条件下反应.令空气通过温度为4000摄氏度的电弧,然后将混合气体迅速冷却到1200摄氏度以下,便可得一氧化氮气体......,.我觉得写到这里可以了,你也应该明白了

⑹ 制取氨气的实验装置是什么

制取氨气的实验装置:烧瓶,酒精灯,铁架台,橡胶塞,导管等。

氨气制法指的是制取氨气的方法。氨气是实验室与生产中的常用气体。实验室制取氨气的方法主要是加热固体氯化铵与熟石灰的混合物,然后将气体收集起来。制备氨气的工艺流程有很多方案,世界各国采用的也不尽相同。

氨气

氨气,Ammonia, NH3,无色气体。有强烈的刺激气味。易被液化成无色的液体。在常温下加压即可使其液化(临界温度132.4℃,临界压力11.2MPa,即112.2大气压)。沸点-33.5℃。也易被固化成雪状固体。熔点-77.75℃。溶于水、乙醇和乙醚。

在高温时会分解成氮气和氢气,有还原作用。有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。可由氮和氢直接合成而制得,能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜,人吸入过多,能引起肺肿胀,以至死亡。

以上内容参考:网络——氨气制法



⑺ 实验室中用什么方法制备氮气

实验室中氯化铵和亚硝酸钠溶液反应制备氮气。
实验室中,用金属高温氧化除氧得不到高纯专度的氮气,属因为空气中含有约1%的氩气。可以用氯化铵和亚硝酸钠溶液反应制备氮气。将两种试剂按照摩尔比1:1的比例配成溶液,混合,稍微加热,亚硝化反应即开始了,形成的重氮盐不稳定,分解形成纯的氮气。

⑻ 制氮机纯化装置是什么

目前来说只抄有两种方法对制氮袭机做出的普氮进行提纯
1、碳载纯化装置(以后的维护成本较高,使用与小型制氮机的提纯)
2、加氢纯化装置(对氢过敏的产品不能使用此装置,在氮气中需要一定量氢的产品使用此装置更为好)

⑼ 氯气和氨气反应生成氯化铵和氮气,实验室如何制取制取装置和除杂装置

首先,氯气和氨气来先反应生成氮气源,氨气通入为过量。
然后通过大量水将氨气和生成的盐酸吸收,由于氮气不和水反应。
这样就能得到较为纯净的氮气。
还有一种方法就是氯气通过过量
将反应后的混合气体通过氢氧化钠溶液,吸收氯气和盐酸。

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