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2021-08-31 來自: 白銀凱華氣體有限公司 瀏覽次數(shù):185
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氮化鎂與水反應(yīng):Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
在放電條件下,氮氣才可以和氧氣化合生成一氧化氮:N2+O?=放電=2NO
一氧化氮與氧氣迅速化合,生成二氧化氮2NO+O?=2NO?
二氧化氮溶于水,生成硝酸,一氧化氮3NO?+H?O=2HNO?+NO
五氧化二氮溶于水,生成硝酸,N?O5+H?O=2HNO?
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由氮元素的氧化態(tài)-吉布斯自由能圖也可以看出,除了NH4離子外,氧化數(shù)為0的N2分子在圖中曲線的低點,這表明相對于其它氧化數(shù)的氮的化合物來講的話,N2是熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)結(jié)構(gòu)。氧化數(shù)為0到+5之間的各種氮的化合物的值都位于HNO3和N2兩點的連線(圖中的虛線)的上方。因此,這些化合物在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的,容易發(fā)生歧化反應(yīng)。在圖中的一個比N2分子值低的是NH4離子。
正價氮呈酸性,負(fù)價氮呈堿性。
由氮分子中三鍵鍵能很大,不容易被破壞,因此其化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定,只有在高溫高壓并有催化劑存在的條件下,氮氣可以和氫氣反應(yīng)生成氨。同時,由于氮分子N2的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,氰根離子CN和碳化鈣CaC2中的C2和氮分子結(jié)構(gòu)相似。
變壓吸附(簡稱PSA)氣體分離技術(shù)是非低溫氣體分離技術(shù)的重要分支,是人們長期來努力尋找比深冷法更簡單的空分方法的結(jié)果。七十年代西德埃森礦業(yè)公司成功開發(fā)了碳分子篩,為PSA空分制氮工業(yè)化鋪平了道路。三十年來該技術(shù)發(fā)展很快,技術(shù)日趨成熟,在中小型制氮領(lǐng)域已成為深冷空分的強有力的競爭對手。
變壓吸附制氮是以空氣為原料,用碳分子篩作吸附劑,利用碳分子篩對空氣中的氧和氮選擇吸附的特性,運用變壓吸附原理(加壓吸附,減壓解吸并使分子篩再生)而在常溫使氧和氮分離制取氮氣。
變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比,具有顯著的特點:吸附分離是在常溫下進行,工藝簡單,設(shè)備緊湊,占地面積小,開停方便,啟動迅速,產(chǎn)氣快(一般在30min左右),能耗小,運行成本低,自動化程度高,操作維護方便,撬裝方便,無須專門基礎(chǔ),產(chǎn)品氮純度可在范圍內(nèi)調(diào)節(jié),產(chǎn)氮量≤2000Nm/h。但到目前為止,除美國空氣用品公司用PSA制氮技術(shù),無須后級純化能工業(yè)化生產(chǎn)純度≥99.999%的高純氮外(進口價格很高),國內(nèi)外同行一般用PSA制氮技術(shù)只能制取氮氣純度為99.9%的普氮(即O2≤0.1%),個別企業(yè)可制取99.99%的純氮(O2≤0.01%),純度更高從PSA制氮技術(shù)上是可能的,但制作成本太高,用戶也很難接受,所以用非低溫制氮技術(shù)制取高純氮還必須加后級純化裝置。
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