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2023-01-30
工業(yè)制氮氣方法 工業(yè)生產(chǎn)氮氣方法
更新時間：2022-03-18 22:44:27作者：佚名
工業(yè)制氮氣的方法有：膜分離法、深冷空分法、分子篩空分法。膜分離法制氮的基本原理是以空氣為原料，在一定壓力條件下，利用氧和氮等不同性質(zhì)的氣體在膜中具有不同的滲透速率來使氧和氮分離。和其它制氮設(shè)備相比它具有結(jié)構(gòu)更為簡單、體積更小、無切換閥門、維護(hù)量更少、產(chǎn)氣更快(≤3分鐘)、增容方便等優(yōu)點。
深冷空分法是一種傳統(tǒng)的制氮方法，已有近九十年的歷史。它是以空氣為原料，經(jīng)過壓縮、凈化，再利用熱交換使空氣液化成為液態(tài)空氣。液態(tài)空氣主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點不同(在1大氣壓下，液氧的沸點為-183℃，液氮的為-196℃)，通過液態(tài)空氣的精餾，使它們分離來獲得氮氣。
分子篩空分法是以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA(Pressure Swing Adsorption)制氮。分子篩對氧和氮的分離作用主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的擴散速率不同，碳分子篩是一種兼具活性炭和分子篩某些特性的碳基吸附劑。
碳分子篩具有很小微孔組成，孔徑分布在0.3nm~1nm之間。較小直徑的氧氣擴散較快，較多進(jìn)入分子篩固相，這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時間后，分子篩對氧的吸附達(dá)到平衡，根據(jù)碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附，這一過程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)的氮氣流。