深冷空氣分離技術(shù)制備氮氣

壓力-濃度圖和溫度-濃度圖 在工業(yè)生產(chǎn)中，氣液平衡一般在某一不變條件下進行的。

是根據(jù)T=常數(shù)，繪出的氧、氮平衡系的P-X圖，縱坐標為壓力，橫坐標取氮的液相及氣相濃度（也可取氧的濃度）。每給定一個壓力就對應(yīng)有一個液相及氣相濃度。分別連接不同壓力下的氣相濃度點及液相濃度點，則可得出圖中所示的飽和蒸汽線（虛線）和飽和液體線（實線）。其余相區(qū)如圖所示。

在某一壓力P1下，與液、汽飽和線的交點分別為點1（X1）和點2（y2），又因為PN20>PO20根據(jù)康諾瓦羅夫定律，氮組分在氣相中的濃度要大于在液相中的濃度y2>x1。

一般蒸發(fā)（冷凝）過程是在等壓下進行的，所以用T-X圖來研究這一過程更為方便。

在集成電路、半導體和電真空器件制造中用作保護氣和運載氣，化學氣相淀積時的載氣，液體擴散源的攜帶氣，在高溫擴散爐中用作器件的保護氣。高純氮在外延、光刻、清洗和蒸發(fā)等工序中，作為置換、干燥、貯存和輸送用氣體。顯像管制造中要求氮氣純度為99.99%以上。在航天技術(shù)中，液氫加注系統(tǒng)必須先用高純氮置換，再用高純氦置換。

迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止氣體在低凹處積聚，遇點火源著火。用排風機將漏出氣送至空曠處。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。用霧狀水保持火場中容器冷卻?？捎渺F狀水噴淋加速液氮蒸發(fā)，但不可使用水射至液氮。如吸入高純氮，感到呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫(yī)。 壽光純氮氣利用氧和氮在中空纖維膜中的不同滲透速率來使氧、氮分離制取氮氣。

人類能夠有效利用氮氣的主要途徑是合成氨，但要求條件很高。近年來，人們在竭力弄清植物固氮的機理，爭取用化學的方法模擬生物固氮，來實現(xiàn)當溫和條件下開發(fā)利用空氣中的氮資源。氮主要用于合成氨，反應(yīng)式為  ( 條件為高壓，高溫、和催化劑。反應(yīng)為可逆反應(yīng)）還是合成纖維（錦綸、腈綸），合成樹脂，合成橡膠等的重要原料。 氮是一種營養(yǎng)元素還可以用來制作化肥。例如：碳酸氫銨NH4HCO3，氯化銨NH4Cl，硝酸銨NH4NO3等等。

現(xiàn)場制氮是指氮氣用戶自購制氮設(shè)備制氮，工業(yè)規(guī)模制氮有三類：即深冷空分制氮、變壓吸附制氮和膜分離制氮。利用各空氣的沸點不同使用液態(tài)空氣分離法，將氧氣和氮氣分離。將裝氮氣的瓶子漆成黑色，裝氧氣的漆成藍色。

深冷空氣分離技術(shù)制備氮氣

氧、氮可以任意比例混合，構(gòu)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(zhì)一樣會產(chǎn)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(guān)，而且和氧、氮的濃度有關(guān)。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。

只有在高溫高壓并有催化劑存在的條件下，氮氣成分可以和氫氣反應(yīng)生成氨。

氮氣，化學式為N2，通常狀況下是一種無色無味的氣體，而且一般氮氣比空氣密度小。氮氣占大氣總量的78.08%（體積分數(shù)），是空氣的主要成份之一。在標準大氣壓下，氮氣冷卻至-195.8℃時，變成無色的液體，冷卻至-209.8℃時，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮氣的化學性質(zhì)不活潑，常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以常被用來制作防腐劑。但在高溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學變化，用來制取對人類有用的新物質(zhì)。

氮氣在常況下是一種無色無味的氣體，熔點是63 K，沸點是77 K，臨界溫度是126 K，難于液化。溶解度很小，常壓下在283 K 時一體積水可溶解0.02體積的氮氣。

氮氣是難液化的氣體。氮氣在極低溫下會液化成無色液體，進一步降低溫度時，更會形成白色晶狀固體。在生產(chǎn)中，通常采用黑色鋼瓶盛放氮氣。

用于化學檢測，如BET比表面積測試法。壽光純氮氣

氮氣，化學式為N2，通常狀況下是一種無色無味的氣體。壽光純氮氣

    因為液體氮的密度較大，此種輸送方式輸送效率較高，但需特制的低溫容器，且存在產(chǎn)品不能長期保存等缺點，從而受到限制。低溫容器可為固定式大型容器，也可是小型可移動式容器。大型固定式容器需用低溫液體槽車充灌，用量用液面計或重量差計量取。氮與其他長久性氣體一樣，不做大量貯存，隨產(chǎn)隨用。少量貯存是為調(diào)峰和氨生產(chǎn)裝置發(fā)生故障時使用。貯存方式可根據(jù)貯存量不同進行選擇。量少質(zhì)高的氮氣可用高壓氣瓶或管狀高壓容器貯存；采用管道輸送的用戶可用中壓球罐貯存；對一些能生產(chǎn)液體產(chǎn)品的裝置，可采用低壓、低溫液體貯存。使用壓力較高的貯罐時，放氣時可直接升壓，液體汽化，需配有低溫液體泵。 壽光純氮氣

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