深冷空气分离技术制备氮气
压力-浓度图和温度-浓度图 在工业生产中,气液平衡一般在某一不变条件下进行的。
是根据T=常数,绘出的氧、氮平衡系的P-X图,纵坐标为压力,横坐标取氮的液相及气相浓度(也可取氧的浓度)。每给定一个压力就对应有一个液相及气相浓度。分别连接不同压力下的气相浓度点及液相浓度点,则可得出图中所示的饱和蒸汽线(虚线)和饱和液体线(实线)。其余相区如图所示。
在某一压力P1下,与液、汽饱和线的交点分别为点1(X1)和点2(y2),又因为PN20>PO20根据康诺瓦罗夫定律,氮组分在气相中的浓度要大于在液相中的浓度y2>x1。
一般蒸发(冷凝)过程是在等压下进行的,所以用T-X图来研究这一过程更为方便。
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。寿光氮气氮中二氧化氮气体标准物质配置
原料纯度分析,原料气委托供应商进行纯度分析检测,根据检测报告,在实际配置中,原料气的纯度值按照0.999mol~mol-1进行计算。 稀释气选用0.999.99mol~mol-的高纯氮气。高纯氮气是采用低温分离制取液氮再经过净化,理论上不含二氧化氮组分。为确保稀释气氮中二氧化氮组分,采用超纯气体纯化起对高纯氮气进行进一步的纯化处理,用氮氧化物分析仪检测纯化后氮中的二氧化氮含量。经检测稀释气中不含二氧化氮组分,且选用经过纯化之后水分含量低于1.00umol-mol-1的氮气稀释气,因此稀释气纯度的影响可以忽略不计。
充装容器的选择与考察,由于充装的二氧化氮气体易和微量的水分反应,腐蚀铝合金瓶的内壁,因此选用内壁涂层瓶作为气体标准物质的充装容器。 寿光氮气溶解度很小,常压下在283 K 时一体积水可溶解0.02体积的氮气。
深冷空气分离技术制备氮气
深度冷冻法分离空气是将空气液化后,再利用氧、氮的沸点不同将它们分离。即,造成气、液浓度的差异这一性质,来分离空气的一种方法。因此必须了解气、混合物的一些基本特征:气-液相平衡时浓度间的关系:液态空气蒸发和冷凝的过程及精馏塔的精馏过程。
空气的汽-液相的平衡,物质的聚集状态有气态、液态、固态。每种聚集态内部,具有相同的物理性质和化学性质并完全均匀的部分,称为相。空气在塔内的分离,一般情况下,物料精馏是在汽、液两相进行的。空气中氧和氮占到99.04%,因此,可近似地把空气当作氧和氮的二元混合物。当二元混合物为液态时,叫二元溶液。
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2017年为止,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)。 可先充少量液氮介质预冷(60L左右),然后再徐徐满盈(如许才不容易形成冰堵)。
液氮是一种特殊的工业制成品,广泛应用于精密仪表制造和医药、食品等工农业生产、日常生活,主要是冷冻贮存媒介。液氮来源于空气,空气中所含主要气体成分为氧气和氮气,其中,氮气约占空气的78.09%.液氮即为液化的氮气。
1、液氮特性:液氮由于是由氮气压缩冷却的液体,其理化性质比较特殊。主要特性如下:
①**温性:液氮的沸点为-195.8,液氮气化时每公斤可吸热48大卡。
②液氮是无色、无臭、的液体。
③液氮的渗透性很弱,但当人体皮肤接触液氮时会受到严重。
④膨胀性:液氮是由空气压缩冷却制成,其气化时能恢复为氮气。据测每一立升液氮气化,温度上升15℃,体积膨胀约为180倍。
⑤窒息性:氮气本身不能致使人窒息,但在一定空间内,如果氮气过多而隔绝氧气,操作者也会引起窒息。据测定,10公斤液氮在10立方米的室内瞬间蒸发,可使空间氧气突然降到13%,造成空间缺氧。在此条件下,就能引起人的窒息乃至死亡。
汽化时大量吸热接触造成 。氮气占空气78%。寿光氮气
膜分离制氮是以空气为原料,在一定的压力下。寿光氮气
生物及医学用途:(1)除灭红火蚁。(2)在外科手术中可以用迅速冷冻的方法帮助止血和去除皮肤表面的浅层需要割除的部位。(3)保存组织,生物样品以及精子和卵子的储存;(4)可作制冷剂,用来迅速冷冻生物组织,防止组织被破坏。在往液氮罐冲填液氮时,蒸发的损失要经过四十八个小时才能恢复正常状态,好的液氮罐恢复定常状态所需时间能缩至十二小时,蒸发损失可以减少百分之五十。了解到液氮的特性和液氮罐的简要构造,正确使用它才能充分发挥其性能。下面就说说液氮储罐的冲氮注意事项。 寿光氮气
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