什么和氧气制氮气
与氧气制氮气的方法主要有以下几种:
氨气在纯氧中燃烧
氨气在纯氧中可以燃烧生成氮气:4NH3 + 3O2 = 2N2↑ + 6H2O。
放电或高温条件下氮气与氧气的反应
在放电或者高温的条件下,氮气可以与氧气反应生成一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),这些产物可以进一步反应生成氮气:
N2 + O2 = 2NO
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
利用碳分子筛的变压吸附(PSA)原理
碳分子筛(CMS)是一种常用的吸附剂,在一定的压力下,利用空气中氧气和氮气分子在不同分子筛表面吸附量的差异,实现氧、氮分离:
首先,空气中的氧被碳分子筛优先吸附,从而在气相中富集氮气。
为连续获得氮气,需两个吸附塔交替工作,一个吸附塔在加压下吸附氮气,另一个吸附塔在减压下解析再生,循环使用。
膜分离制氮
利用高分子中空纤维膜对空气中氮气和氧气等气体具有不同的可渗透性,将氮气和氧气等气体相分离而制取氮气:
空气经过压缩机压缩后,进入膜分离器,在膜分离器中,空气被均匀地分配到由大量微型中空纤维组成的膜组件上,这些微型中空纤维是由高分子材料制成的,具有优异的气体选择性透过性能。
这些方法各有优缺点,选择哪种方法取决于具体的应用场景和需求,例如对氮气纯度、产量、能耗及成本等方面的要求。
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