下面***介绍了使用半透膜工业制备氮气所涉及的的成分:
进料过滤器聚结器
每个膜介导的氮气制造过程都需要一个保护性过滤装置,以保护膜免受压缩空气样品中水分的***性影响。
浸入式加热器装置
浸入式加热器是用于工业制备氮气的膜过滤器的重要组成部分。这些加热器将使进入吸附膜的空气过热,以确保可能已经通过进料过滤器聚结器的任何液体 不会到达吸附膜。
活性炭过滤器
浸入式加热器提供的热空气通过活性炭床,活性炭床会在空气进入过滤膜之前吸收任何碳氢化合物蒸汽杂质。
微粒过滤器
微粒过滤器是使用选择性膜生产氮气的一个筛选步骤。在空气进入膜之前,该过滤器充当小至 0.01 微米颗粒的筛子。
分馏
分馏是从大气中生产氮气的方法之一,因为它可以生产纯度非常高的氮气。这种氮气设备工艺包括将空气混合物过冷至其液化点,然后在不同沸点下蒸馏其馏分。分馏将产生几乎纯度 (99.999%) 的气体。
氮气从空气,的是小数商业生产的几乎全部蒸馏液体空气。在此过程中,空气首先冷却到温度低于其主要组件的沸点,比稍差的温度- 328°F(-200℃)。然后让液态空气升温,使低沸点氮气首先从混合物中蒸发。然后从液态空气中逸出的氮气获、冷却,然后再次液化。
该过程生产的高质量产品通常含有低于百万分之 20 的氧气。“无氧”形式的氮(含氧低于百万分之二)和“超纯”氮(含有低于百万分之十的***)也可商购获得。
许多方法可用于在实验室中小规模地从其化合物中制备氮。例如,热的含水溶液的分解自发得到元素氮和水。钡或(NaN 3或Ba[N 3 ] 2)的加热也会产生游离氮。在另一种方法中,使氨气通过热金属氧化物将导致形成游离氮、游离金属和水。
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