工业气体是现代工业的基础原材料,在-中有着重要的-和作用,是石化、化工、冶金、电子、医i疗和食品等行业不可或缺的原料。
我国工业气体行业发展起步较晚,以往钢铁企业、化工企业的气体车间或气体厂主要从事自用气体的生产。随着气体供应商供气模式的引入,国内企业原有的气体车间、气体厂、供气站等纷纷发展为独立的气体公司,逐步形成了我国工业气体行业,推动了我国工业气体市场的发展。
氮气在常况下是一种无色无味的气体,占空气体积分数约78%(氧气约21%),1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。氮气是难液化的气体。氮气在极低温下会液化成无色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。在生产中,通常采用黑色钢瓶盛放氮气。
氮主要用于合成氨,反应式为n2+3h2?2nh3( 条件为高压,高温、和催化剂。反应为可逆反应)还是合成纤维(锦纶、腈纶),合成树脂,合成橡胶等的重要原料。 氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。例如:碳i-铵nh4hco3,-nh4cl,硝i酸铵nh4no3等等。
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-工业制氮,氮气成本在0.7元/m3左右。
变压吸附制氮
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-。
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-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≤2000nm/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-),-同行一般用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。
理化特性
外观与性状:无色无臭气体。
溶解性:难溶于水、-。
主要用途:用于合成氨,制硝i酸,用作物质保护剂,冷冻剂。
ph值:
熔点(℃):-209.8
相对密度(水=1):0.81(-196℃)
沸点(℃):-195.6
相对蒸气密度(空气=1):0.97
闪点(℃):无意义
辛醇/水分配系数:无资料
引燃温度(℃):无意义
爆i炸下限[%(v/v)]:无意义
临界温度(℃):-147
爆i炸上限[%(v/v)]:无意义
临界压力(mpa):3.40
饱和蒸气压(kpa):1026.42(-173℃)
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