深冷空氣分離技術制備氮氣
汽液平衡濃度圖(y-x圖) 在一定壓力下,取二元溶液中低沸點組分(氮)的濃度xN2為橫坐標,與其平衡的氣相中氮濃度yN2為縱坐標,構成的圖叫y-x圖
在y-x圖中P3>P2>P1。當壓力愈低時,等壓線離y=x的對角錢就愈遠,表示組分在汽液中相的濃度差愈大,混合物分離就愈容易。
當壓力一定時,由于采用低沸點組分為坐標的,氣在氣相中的濃度大于液相中的濃度,所以等壓線均在對角線(y=x線)以上,并為向上凸起曲線。如以高沸點組分氧為濃度坐標時則相反。
用y-x圖了解氣液平衡時氣液相濃度的關系非常清楚和方便,所以在二元溶液精餾過程中,分析塔板上氣液濃度變化時常要用到該圖。
液氮罐使用時應輕拿輕放,開啟液氮罐各閥[時力道要適中不宜過大。壽光純氮氣氮氣分子式N2,分子量28,分子結構式N≡N,單質氮在常況下是一種無色無嗅的氣體,在標準情況下的氣體密度是1.25g·dm-3,熔點63K(-209.8℃),沸點75K(-195.6℃),臨界溫度為126K,它是難于液化的氣體,在水中的溶解度很小,在283K時,一體積水約可溶解0.02體積的氮氣,不能燃燒,也不支持燃燒。
一段簡單的描述,道出了氮氣的各項特性。這些特質正是氣調用氣的*****。首先,先說一下他的分子結構,由于N2分子中存在叁鍵,將它分解為原子需要941.69kJ/mol的能量,所以N2分子穩(wěn)定性較高。N2分子是已知的雙原子分子中**穩(wěn)定的,不易與接觸物發(fā)生反應。 壽光純氮氣液態(tài)罐的流行促進了農業(yè)、化學生物、畜牧業(yè)的發(fā)展。
變壓吸附制氮
變壓吸附(Pressure Swing Adsorption,簡稱PSA)氣體分離技術是非低溫氣體分離技術的重要分支,是人們長期來努力尋找比深冷法更簡單的空分方法的結果。七十年代西德埃森礦業(yè)公司成功開發(fā)了碳分子篩,為PSA空分制氮工業(yè)化鋪平了道路。三十年來該技術發(fā)展很快,技術日趨成熟,在中小型制氮領域已成為深冷空分的強有力的競爭對手。
變壓吸附制氮是以空氣為原料,用碳分子篩作吸附劑,利用碳分子篩對空氣中的氧和氮選擇吸附的特性,運用變壓吸附原理(加壓吸附,減壓解吸并使分子篩再生)而在常溫使氧和氮分離制取氮氣。
變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比,具有的特點:吸附分離是在常溫下進行,工藝簡單,設備緊湊,占地面積小,開停方便,啟動迅速,產氣快(一般在30min左右),能耗小,運行成本低,自動化程度高,操作維護方便,撬裝方便,無須專門基礎,產品氮純度可在一定范圍內調節(jié),產氮量≤2000Nm3/h。但到2017年為止,除美國空氣用品公司用PSA制氮技術,無須后級純化能工業(yè)化生產純度≥99.999%的高純氮外(進口價格很高)。
深冷空氣分離技術制備氮氣
氧、氮可以任意比例混合,構成不同濃度的氣體混合物及溶液。把氧、氮溶液置于一封閉容器中,在溶液上方也和純物質一樣會產生蒸汽,該蒸汽是由氧、氮蒸汽組成的氣態(tài)的相混合物。對于氧氮二元溶液,當達到汽液平衡時,它的飽和溫度不但和壓力有關,而且和氧、氮的濃度有關。當壓力為1at時,含氮為0%,2%,10%的溶液的沸點列于表1-5。從表可知,隨著溶液中低沸點組分(氮)的增加,溶液的組和溫度降低,這是氧-氮二元溶液的一個重要特性。
可先充少量液氮介質預冷(60L左右),然后再徐徐滿盈(如許才不容易形成冰堵)。
然后說說物理性質,不易液化。在儲糧常規(guī)溫度范圍內,氮氣基本不發(fā)生相變。這表明氮氣在糧堆空隙中穿行或停留時,不會因液化而發(fā)生吸附或沉著,進而降低效果或失效。再說一下他的化學性質。不易燃(相對)。氮氣在氣體分子中雖談不上是惰性氣體,但其不易燃的穩(wěn)定特性讓它足以勝任。此外(相對)的特性也使人們在操作時傷亡風險很低。說一下制取。制取的難易程度是和使用成本息息相關的。高濃度的氮氣需要專業(yè)的富集設備或制備設備來獲取。當前應用比較的**制氮設備每小時產氮量大約220m3左右。從制取效率來看,氮氣具備較高的生產應用可行性。 液氮燃燒后無廢渣、廢水產生,相較煤炭、石油等能源有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢。壽光純氮氣
迅速冷凍和運輸食品,或制作冰品。壽光純氮氣
為何選“氮氣”用于氣調儲糧、安全、環(huán)保是糧油倉儲技術永恒的主題。在我國儲糧技術發(fā)展初期,熏蒸技術處于主導地位,但隨著害蟲抗藥性上升和人們對于食品安全意識日益提高,熏蒸技術優(yōu)勢在不斷下降。隨著儲糧技術的不斷創(chuàng)新,氣調技術逐漸走入儲糧人的視線。氮氣氣調技術是公認的綠色儲糧技術,既能保證糧食品質、延緩儲糧品質劣變、還能蟲霉孳生,對于處理對象也無殘留,備受推崇。地球上那么多種氣體,為何氮氣備受推崇?氣調技術的應用,首先要解決選氣的問題。那么什么樣的氣體才能入選呢?當前主流的氣調技術用氣主要有氮氣、二氧化碳等。然而在應用效果與成本的較量中,氮氣以優(yōu)勢勝出。 壽光純氮氣
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