氮气的制备方法是什么？

时间：2019-12-14作者：东莞市常平灏达工业气体经营部浏览：597

制氮工艺

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。

实验室制法

制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化，较常用的是如下几种方法：（以下dilute代表较稀）
(1)加热亚硝酸铵的浓溶液：(69.85℃)
(2)亚硝酸钠的饱和溶液与氯化铵的饱和溶液相互作用：
(3)将氨气通过红热的氧化铜：
(4)氨水与溴水反应：
(5)重铬酸铵加热分解：
(6)加热叠氮化钠，使其受热分解，可得到很纯的氮气：
(7)铁与浓度较稀的硝酸反应：

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。

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，具有显著的特点：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*，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），国内外**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加后级纯化装置。

膜分离制氮

膜分离空分制氮也是非低温制氮技术的新的分支，是80年代国外*发展起来的一种新的制氮方法，在国内推广应用还是2010-2017年的事。
膜分离制氮是以空气为原料，在一定的压力下，利用氧和氮在中空纤维膜中的不同渗透速率来使氧、氮分离制取氮气。它与上述两种制氮方法相比，具有设备结构更简单、体积更小、无切换阀门、操作维护也更为简便、产气更快（3min以内）、增容更方便等特点，但中空纤维膜对压缩空气清洁度要求更严，膜易老化而失效，难以修复，需要换新膜，膜分离制氮比较适合氮气纯度要求在≤98%左右的中小型用户，此时具有较好功能价格比；当要求氮气纯度**98%时，它与同规格的变压吸附制氮装置相比，价格要高出30%左右，故由膜分离制氮和氮纯化装置相组合制取高纯氮时，普氮纯度一般为98%，因而会增加纯化装置的制作成本和运行成本。

氮气纯化方法

加氢除氧法
在催化剂作用下，普氮中残余氧和加入的氢发生化学反应生成水，其反应式：2H2+O2=2H2O，再通过后级干燥除去水份，而获得下列主要成份的高纯氮：N2≥99.999 %，O2≤5×10－6，H2≤1500×10－6，H2O≤10.7×10-6。制氮成本在0.5元/m3左右。
加氢除氧、除氢法
此法分三级，**级加氢除氧，*二级除氢，*三级除水，获得下列组成的高纯氮：N2≥99.999%，O2≤5×10-6，H2≤5×10-6，H2O≤10.7×10-6。制氮成本在0.6元/m3左右。
碳脱氧法
在碳载型催化剂作用下（在一定温度下），普氮中之残氧和催化剂本身提供的碳发生反应，生成CO2。反应式：C+O2=CO2。再经过后级除CO2和H2O获得下列组成的高纯氮气：N2≥99.999%，O2≤5×10-6，CO2≤5×10-6，H2O≤10.7×10-6。制氮成本在0.6元/m3左右。
优劣评比
上述三种氮气纯化方法中，方法（1）因成品氮中H2量过高满足不了磁性材料的要求，故不采用；方法（2）成品氮纯度符合磁性材料用户的要求，但需氢源，而且氢气在运输、贮存、使用中都存在不安全因素；方法（3）成品氮的质量完全可满足磁性材料的用气要求，工艺中不使用H2，无加氢法带来的问题，氮中无H2且成品氮的质量不受普氮波动的影响，故和其他氮气纯法相比，氮气质量更加稳定，是较适合磁性材料行业中一种氮气纯化方法。

东莞市常平灏达工业气体经营部专注于东莞氩气公司,东莞氮气公司等, 欢迎致电 18823803458

• 词条

  词条说明

• 氩气正确使用操作方法

  大家在使用氩气的时候应该遵循以下操作：1.使用氩气前，应调整氩气储罐内压力到0.8—1.2MPa，打开氩气表，使压力达到0.18-0.25Mpa，满足所有管路连接设备的使用要求后，将氩气表压力控制在稳定位置。2使用过程中，每班次应检查储罐压力，当压力接近于设备使用要求的上下限、达到或接近氩气储罐较低储量时，要增加观察频次，并及时上报，进行更换处理。3增压操作： 当储罐压力接近于设备使用要求的下**

• 高性价比氧气乙炔生产设备，一起了解一下

  随着工业化进程的不断推进，氧气乙炔生产设备作为重要的工业设备，也越来越受到人们的关注。随着市场上氧气乙炔生产设备品牌的繁多，消费者很*被各种广告词所迷惑，难以判断哪种设备的性价比更高。因此，本文将从性能、使用、维护、更新、区别和*特性等方面来介绍氧气乙炔生产设备，帮助读者更加全面地了解这一设备。首先，我们来看一下氧气乙炔生产设备的性能。氧气乙炔是一种重要的燃烧气体，具有高温高能量的特点，因此它的

• 横沥氮气供应商价格咨询电话

  横沥氮气厂家咨询黄江浩达工业气体 从空气中分离出来的。 由 氮元素的氧化态- 吉布斯自由能图也可以看出，除了NH 4 +离子外，氧化数为0的N 2分子在图中曲线的较低点，这表明相对于其它氧化数的氮的化合物来讲的话，N 2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HNO 3和N 2两点的连线（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，*发生

• 寮步氮气厂家咨询价格电话

  寮步氮气公司选择寮步浩达工业气体膜分离制氮是以空气为原料，在一定的压力下，利用氧和氮在中空纤维膜中的不同渗透速率来使氧、氮分离制取氮气。它与上述两种制氮方法相比，具有设备结构更简单、体积更小、无切换阀门、操作维护也更为简便、产气更快(3min以内)、增容更方便等特点，但中空纤维膜对压缩空气清洁度要求更严，膜易老化而失效，难以修复，需要换新膜，膜分离制氮比较适合氮气纯度要求在≤98%左右的中小型用