深冷空气分离技术制备氮气
汽液平衡浓度图(y-x图) 在一定压力下,取二元溶液中低沸点组分(氮)的浓度xN2为横坐标,与其平衡的气相中氮浓度yN2为纵坐标,构成的图叫y-x图
在y-x图中P3>P2>P1。当压力愈低时,等压线离y=x的对角钱就愈远,表示组分在汽液中相的浓度差愈大,混合物分离就愈容易。
当压力一定时,由于采用低沸点组分为坐标的,气在气相中的浓度大于液相中的浓度,所以等压线均在对角线(y=x线)以上,并为向上凸起曲线。如以高沸点组分氧为浓度坐标时则相反。
用y-x图了解气液平衡时气液相浓度的关系非常清楚和方便,所以在二元溶液精馏过程中,分析塔板上气液浓度变化时常要用到该图。
液氮罐使用时应轻拿轻放,开启液氮罐各阀[时力道要适中不宜过大。潍坊专业氮气现场制氮是指氮气用户自购制氮设备制氮,工业规模制氮有三类:即深冷空分制氮、变压吸附制氮和膜分离制氮。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。将装氮气的瓶子漆成黑色,装氧气的漆成蓝色。
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。
潍坊专业氮气液氮,液态的氮气。是惰性的,无色,无臭,无腐蚀性,不可燃,温度极低。
氮气为长久性气体,在常温下为气体。为提高包装效率采用高压气瓶包装。在中国,充装压力为MPa(150kgf/cm,,温度为15℃时);有些国家则采用MPa(200kgf/cm)。所用容器为钢制气瓶,气瓶材料为锰钢(40Mn2)或铬钼钢(Cr30Mo2)。气瓶容积通常为40~60L。在中国,气瓶漆色为黑色,字体为黄色,字型为“氮气”。在用户较近、较集中的地区可用中压管道直接输送气体氮。这种方式能耗比较低,但需铺设管道。供气压力视用户要求而定。对于距离较远,或使用低温的用户则采用低温液体输送。
人类能够有效利用氮气的主要途径是合成氨,但要求条件很高。近年来,人们在竭力弄清植物固氮的机理,争取用化学的方法模拟生物固氮,来实现当温和条件下开发利用空气中的氮资源。氮主要用于合成氨,反应式为 ( 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:碳酸氢铵NH4HCO3,氯化铵NH4Cl,硝酸铵NH4NO3等等。
现场制氮是指氮气用户自购制氮设备制氮,工业规模制氮有三类:即深冷空分制氮、变压吸附制氮和膜分离制氮。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。将装氮气的瓶子漆成黑色,装氧气的漆成蓝色。
液氮是无色、无味,在高压下低温的液体和气体。
由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图也可以看出,除了NH4+离子外,氧化数为0的N2分子在图中曲线的比较低点,这表明相对于其它氧化数的氮的化合物来讲的话,N2是热力学稳定状态结构。氧化数为0到+5之间的各种氮的化合物的值都位于HNO3和N2两点的连线(图中的虚线)的上方。因此,这些化合物在热力学上是不稳定的,容易发生歧化反应。在图中的一个比N2分子值低的是NH4+离子。
正价氮呈酸性,负价氮呈碱性。
由氮分子中三键键能很大,不容易被破坏,因此其化学性质十分稳定,只有在高温高压并有催化剂存在的条件下,氮气成分可以和氢气反应生成氨。同时,由于氮分子的化学结构比较稳定,氰根离子CN-和碳化钙CaC2中的C22-和氮分子结构相似。
氮分子中存在氮氮叁键,键能很大(941 KJ/mol),以至于加热到3273K时*有0.1%离解,氮分子是已知双原子分子中**稳定的。氮气是CO的等电子体,在结构和性质上有许多相似之处。
不同活性的金属与氮气的反应情况不同。与碱金属在常温下直接化合;与碱土金属 —般需要在髙温下化合;与其他族元素的单质反应则需要更高的反应条件。
由催化裂解作用引起,而液氮的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终。潍坊专业氮气
由于液氮罐的热量较大,刚开始充液氮时,热均衡时间较长。潍坊专业氮气
由于单质N2在常况下异常稳定,人们常误认为氮是一种化学性质不活泼的元素。实际上相反,元素氮有很高的化学活性。N的电负性(3.04)仅次于F、O、Cl和Br,说明它能和其它元素形成较强的键。另外单质N2分子的稳定性恰好说明N原子的活泼性。问题是人们还没有找到在常温常压下能使N2分子活化的有利条件。但在自然界中,植物根瘤上的一些细菌却能够在常温常压的低能量条件下,把空气中的N2转化为氮化合物,作为肥料供作物生长使用。所以固氮的研究一直是一个重要的科学研究课题。因此我们有必要详细了解氮的成键特性和价键结构。潍坊专业氮气
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