制氮机制取的氮气有哪几种纯化方式

氮是惰性气体，常用于高温处理各种材料或零件的保护气氛。为此，应把氮气中的杂质（氧和水汽）清除到i低水平。

一般来说，由制氮机制取的氮气中含氧量小于0.5%时，宜采用脱氧剂直接除氧，含氧量为0.5-3%时，宜采用催化剂加氢除氧，含氧量大于3%时可采用分级催化除氧。因为氮气中含氧量过高，按化学计量所需的氢气量大，一次全部加入时，可能有爆i炸的***；且反应中放出的热量较大，易烧坏催化剂。因此，必须严格控制加氢量进行分级除氧。原料氮气中含氧量过高时，亦可用部分纯氮稀释原料气，使混合气体中含氧量小于3%再进行加氢催化除氧。如在5分钟后，流量指示还在“300”左右，压力指示在“0”，阐明开关没有旋紧有漏气现象，请继续旋紧开关，使仪器的压力、流量到达合格规范。

采用脱氧剂清除杂质氧的典型工艺流程：氮气经催化除氧器（除去氧）、水冷却器和吸附干燥器（除去水汽）、气体过滤器（除去尘埃颗粒）后，即得纯氮产品。

采用加氢催化除氧的典型工艺流程：首先在氮气中加适量氢气（添加量为氮气中含氧量的二倍以上），然后通过催化除氧器（除去氧）、水冷却器和吸附于燥器（除去水汽）、气体过滤器（除去尘埃粒）后，即得纯氮产品。

当氮气中含氧量较大（大于3%），可采用分级加氢催化除氧工艺，氮气在进入催化除氧器前，需要严格控制加氢量，通过催化除氧器1（一次除氧），再加入少量氢气进入催化除氧器2进行二次除氧。

如果原料氮气中含氧较高，对纯氮又要求不许有过量氢气存在。此时，氮气纯化装置采用先加氢催化除氧，再用活性氧化铜等除氢的方法纯化氮气，其典型的工艺流程为：在原料氮气中根据氧的含量，添加稍为过量的氢（按化学计量）后通过催化除氧器除氧，再通过电加热器和氧化反应除去氮气中的过量氢。5、高纯氢气发生器安全性高，仪器配有两级过压保护，当压力超过设定值，仪器自动切断电路停止产气。常用的脱氢剂除活性氧化铜外，也可用银分子筛等。

制氮机新型的有机防火材料的特点 

制氮机新型的有机防火材料的特点：

1、阻燃性能好,氧指数高制氮机新型的有机防火材料无须加阻燃剂,酚醛FRP的氧指数可大于50,带填料的酚醛FRF氧指数甚至可以达到70以上。而既使阻燃聚酯FRP氧指数也仅为2917,其它无阻燃剂的材料的氧指数为:环氧树脂1918,聚乙烯1718,聚丙i烯1717,聚氨酯20。2)备的正常使用要注意检查每个定时排水器是否正常排水，空气压力是否满足0。

2、发烟度低以UL—723烟道试验,酚醛FRP的发烟指数为7,而聚氨酯、聚氯i乙烯为400,C8H8为300;以 NBS烟腔法测烟密度,环氧树脂、聚氨酯均随燃烧时间加长而烟密度增大,10min均超过400,而酚醛FRP变化很小,仍在10以下。这种燃烧状态下极低的发烟性,能有效挽救火灾现场的生命。（二）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。

3、耐高温,耐热稳定性好。酚醛FRP在150℃～200℃时的力学性能保持率为92%～,热变形温度大于300℃,使用温度可达230℃以上。此外,新型酚醛FRP的热膨胀系数约为玻璃钢的1/2,为工程塑料的1/10。有几个明显的缺陷：一需用到高浓度氢氧i化钾溶液做电解液，这种强碱溶液与气体直接接触，对气体质量有潜在影响，并有随气路输出的可能性。制氮机新型的有机防火材料有着良好的耐高温、耐热性使酚醛FRP在小火时能不变形,极高的氧指数保证了其遇火难燃烧,而优良的发烟性能确保发生大火时也只会发出极其有限的烟量,可以有效地保护火灾现场人员的生命安全。

　　钢瓶氮气需要向气体供应商购买，一般采用深冷分离法从空气中获得，适合大规模工业制氮;氮气发生器的种类、原理和结构多种多样，从原理上来讲，一般分为三种，即：电解法、膜分离法，以及变压吸附(PSA)&碳分子筛法。

　　一 电解法制氮

　　氮气发生器使用电解法制氮原理的氮气发生器，其主要特点就是仪器具有电解液储液桶

　　其主要原理是：原料空气进入到电解池中，空气中的氧在阴极被附而获得电子，与水作用生成氢氧根离子并迁移到阳极，在阳极处失去电子析出氧气，因此空气中的氧不断被分离，只留下氮气随气路被输出。

氮气发生器

　　二 膜分离法制氮

　　利用膜(中空纤维膜)分离法制氮的基本原理是：当两种或两种以上的气体混合物通过中空纤维膜时, 由于气体在膜中的溶解度和扩散系数有差异, 因而这些气体在膜中的相对渗透率是不同的。当混合气体在驱动力(膜两侧压力差) 作用下通过中空纤维膜时, 渗透速率相对快的气体, 如水、氢气、硫i化氢、二氧化碳等, 快速透过膜进入膜的另一侧。采用脱氧剂清除杂质氧的典型工艺流程：氮气经催化除氧器（除去氧）、水冷却器和吸附干燥器（除去水汽）、气体过滤器（除去尘埃颗粒）后，即得纯氮产品。

　　一般而言，采用膜分离制氮得到的氮气纯度<99.9%，可以用在一般的常量分析之中。

　　三 变压吸附(PSA)&碳分子筛法制氮

　　1 变压吸附的原理

　　氮气发生器变压吸附是用于分离混合气体，提取某一气体组分的技术，是指在系统温度维持不变的情况下，通过升高或降低系统的压力来不断地改变吸附剂的吸附量从而达到组分分离的方法;主要体现在较高压力下进行吸附，在较低压力下(常压或真空)使吸附的组分解吸出来，从而得到得到气体产物。氮气机的种类一、变压吸附制氮设备(一）变压吸附（PressureSwingAdsorption，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。

　　2 变压吸附用于氧氮分离

　　实验室制氮过程中常使用分子筛作为变压吸附中的吸附剂，因此有的厂家称之为碳分子筛法。

　　制氮的基本过程为：

　　(1)在采用碳分子筛为吸附剂时，碳分子筛对氧氮的吸附速度相差很大。

　　(2)氮气流出后，通过降低压力，分子筛表面上被吸附的氧分子等被解吸排出，从而吸附剂得以再生。