新區(qū)氮?dú)馀渌?靖遠(yuǎn)氮?dú)舛嗌馘X(qián)-會(huì)寧氮?dú)獬溲b
2022-12-15 來(lái)自: 白銀凱華氣體有限公司 瀏覽次數(shù):138
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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(diǎn),這表明相對(duì)于其它氧化數(shù)的氮的化合物來(lái)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(diǎn)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(gè)比N2分子值低的是NH4離子。
正價(jià)氮呈酸性,負(fù)價(jià)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?dú)饪梢院蜌錃夥磻?yīng)生成氨。同時(shí),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。
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氮?dú)庠诖髿庵须m多于氧氣,由于它的性質(zhì)不活潑,所以人們?cè)谡J(rèn)識(shí)氧氣之后才認(rèn)識(shí)氮?dú)獾?。不過(guò)它的發(fā)現(xiàn)卻早于氧氣。1755年英國(guó)化學(xué)家布拉克(Black,J.1728-1799)發(fā)現(xiàn)碳酸氣之后不久,發(fā)現(xiàn)木炭在玻璃罩內(nèi)燃燒后所生成的碳酸氣,即使用苛性鉀溶液吸收后仍然有較大量的空氣剩下來(lái)。后來(lái)他的學(xué)生D·盧瑟福繼續(xù)用動(dòng)物做實(shí)驗(yàn),把老鼠放進(jìn)封閉的玻璃罩里直至其死后,發(fā)現(xiàn)玻璃罩中空氣體積減少1/10;若將剩余的氣體再用苛性鉀溶液吸收,則會(huì)繼續(xù)減少1/11的體積。D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)老鼠不能生存的空氣里燃燒蠟燭,仍然可以見(jiàn)到微弱的燭光;待蠟燭熄滅后,往其中放入少量的磷,磷仍能燃燒一會(huì),對(duì)除掉空氣中的助燃?xì)鈦?lái)說(shuō),效果是好的。把磷燃燒后剩余的氣體進(jìn)行研究,D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)這氣體不能維持生命,具有滅火性質(zhì),也不溶于苛性鉀溶液,因此命名為"濁氣"或"毒氣"。在同一年,普利斯特里作類似的燃燒實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)使1/5的空氣變?yōu)樘妓釟猓檬宜蘸蟮臍怏w不助燃也不助呼吸。由于他同D·盧瑟福都是深信燃素學(xué)說(shuō)的,因此他們把剩下來(lái)的氣體叫做"被燃素飽和了的空氣"。
氮?dú)獾挠猛荆?/p>
1.提高輪胎行駛的穩(wěn)定性和舒適性
氮?dú)鈳缀鯙槎栊缘碾p原子氣體,化學(xué)性質(zhì)極不活潑,氣體分子比氧分子大,不易熱脹冷縮,變形幅度小,其滲透輪胎胎壁的速度比空氣慢約30~40%, 能保持穩(wěn)定胎壓,提高輪胎行駛的穩(wěn)定性,保證駕駛的舒適性;氮?dú)獾囊纛l傳導(dǎo)性低,相當(dāng)于普通空氣的1/5,使用氮?dú)饽苡行p少輪胎的噪音,提高行駛的寧?kù)o度。
2.防止爆胎和缺氣碾行
爆胎是公路交通事故中的頭號(hào)兇手。據(jù)統(tǒng)計(jì),在高速公路上有46%的交通事故是由于輪胎發(fā)生故障引起的,其中爆胎一項(xiàng)就占輪胎事故總量的70%。汽車行駛時(shí),輪胎溫度會(huì)因與地面磨擦而升高,尤其在高速行駛及緊急剎車時(shí),胎內(nèi)氣體溫度會(huì)急速上升,胎壓驟增,所以會(huì)有爆胎的可能。而高溫導(dǎo)致輪胎橡膠老化,疲勞強(qiáng)度下降,胎面磨損劇烈,又是可能爆胎的重要因素。而與一般高壓空氣相比,高純度氮?dú)庖驗(yàn)闊o(wú)氧且?guī)缀醪缓莶缓?,其熱膨脹系?shù)低,熱傳導(dǎo)性低,升溫慢,降低了輪胎聚熱的速度,不可燃也不助燃等特性,所以可大大地減少爆胎的幾率。
變壓吸附(簡(jiǎn)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(zhǎng)期來(lái)努力尋找比深冷法更簡(jiǎn)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(kāi)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(lái)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(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(duì)空氣中的氧和氮選擇吸附的特性,運(yùn)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?dú)狻?/p>
變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比,具有顯著的特點(diǎn):吸附分離是在常溫下進(jìn)行,工藝簡(jiǎn)單,設(shè)備緊湊,占地面積小,開(kāi)停方便,啟動(dòng)迅速,產(chǎn)氣快(一般在30min左右),能耗小,運(yùn)行成本低,自動(dòng)化程度高,操作維護(hù)方便,撬裝方便,無(wú)須專門(mén)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(guó)空氣用品公司用PSA制氮技術(shù),無(wú)須后級(jí)純化能工業(yè)化生產(chǎn)純度≥99.999%的高純氮外(進(jìn)口價(jià)格很高),國(guó)內(nèi)外同行一般用PSA制氮技術(shù)只能制取氮?dú)饧兌葹?9.9%的普氮(即O2≤0.1%),個(gè)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(jí)純化裝置。
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