氮气应用与制氮技术

《氮气应用与制氮技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、氮气应用与制氮技术一、氮气的性能和用途概述2(一)氮气的性能2(二)物理性质2(三)氮气的应用概述4二、氮气的实际具体应用5(一)氮气在化学工行业的应用5(二)氮气在化学工业行业中作为保护气氛7(三)氮气在食品药品包装方面的应用7(四)氮气在食品保鲜方面的应用7(五)氮气在金属处理方面的应用7(六)氮气用于合成氨9(七)氮气在汽车上的应用9三、氮气在航天航空工业中的应用10四、氮气在国防军事上的应用10(一)远红外节流制冷应用10五、氮气煤矿方面的应用11(一)采空区防火惰性指标11(二)火区惰化指标12六、氮气在煤气化和煤液化工业上的应用12七、氮气在

2、石油开采中的应用13(一)氮气加压开采稠油15(二)应用氮气射孔技术16(三)氮气垫测试技术加垫的主要设备16八、氮气生产技术16(一)实验室制法16(二)深冷空分制氮17(三)变压吸附制氮与氮气纯化装置相组合17(四)膜分离空分制氮与氮纯化装置相组合17九、氮气纯化方法（工业规模）18(一)加氢除氧法18(二)加氢除氧、除氢法。18(三)碳脱氧法18十、几种制氮的综合比较19(一)深冷空分制氮19(二)变压吸附制氮19(三)膜过滤制氮气20一、氮气的性能和用途概述(一)氮气的性能氮气，常况下是一种无色无味无嗅的气体，且通常无毒。氮气占大气总量的78.1

3、2%（体积分数），是空气的主要成份。常温下为气体，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。(二)物理性质　　氮在常况下是一种无色无味无臭的气体，且通常无毒。氮气占大气总量的78.12%（体积分数），在标准情况下的气体密度是1.25g/L，氮气在水中溶解度很小，在常温常压下，1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。氮气是难液化的气体。氮气在极低温下会液化成无色液体

4、，进一步降低温度时，更会形成白色晶状固体。在生产中，通常采用黑色钢瓶盛放氮气。其他物理性质见下表：　　项目属性化学式N2相对分子质量28.013熔点63.15K，-210℃沸点，101.325kPa（1atm）时77.35K，-195.8℃临界温度126.1K，-147.05℃临界压力3.4MPa，33.94bar，33.5atm，492.26psia临界体积90.1cm3/mol临界密度0.3109g/cm3临界压缩系数0.292液体密度，-180℃时0.729g/cm3液体热膨胀系数，-180℃时0.007531/℃表面张力，-210℃时12.2×1

5、0-3N/m，12.2dyn/cm气体密度，101.325kPa(atm)和70F(21.1℃)时1.160kg/m3，0.0724lb/ft3气体相对密度，101.325kPa(1atm)和70F时(空气=1)0.967汽化热，沸点下202.76kJ/kg，87.19BTU/1b熔化热，熔点下25.7kJ/kg，11.05BTU/1b气体定压比热容cp，25℃时1.038kJ/（kg·k），0.248BTU/（1b·R）气体定容比热容cp，25℃时0.741kJ/（kg·k），0.177BTU/（1b·R）气体比热容比，cp/cv1.401液体比热容，

6、-183℃时2.13kJ/（kg·k)，0.509BTU/(1b·R)固体比热容，-223℃时1.489kJ/(kg·k)，0.356BTU/(1b·R)溶解度参数9.082(J/cm3)0.5液体摩尔体积34.677cm3/mol在水中的溶解度，25℃时17.28×10-6(w)气体黏度，25℃时175.44×10-7Pa·s，175.44μP液体黏度，-150℃时0.038mPa·s，0.038cp气体热导率，25℃时0.02475W/(m·K)液体热导率，-150℃时0.0646W/(m·K)(一)氮气的应用概述氮主要用于合成氨，反应式为N2+3H

7、2=2NH3(条件为高压，高温、和催化剂。反应为可逆反应）还是合成纤维（锦纶、腈纶），合成树脂，合成橡胶等的重要原料。PVC、PE、聚乙烯、苯胺、顺酐、乙醇、聚甲醛、苯酐、聚酯的生产；合成纤维纺线，拉丝防氯化；涂料、油漆、有机硅的生产；轮胎的充氮防干燥聚合作用；干法熄焦、催化剂再生、石油分馏、氮肥原料、触媒保护；橡胶的包装与贮存；存贮液体上面气层的惰化；氮气压注开采石油；海洋工程的惰性气体供应；对油船储存的油面氮封、输油管的清洗气等等。由于氮的化学惰性，常用作保护气体。以防止某些物体暴露于空气时被氧所氧化，用氮气填充粮仓，可使粮食不霉烂、不发芽，长期保存

8、。液氨还可用作深度冷冻剂。作为冷冻剂在医院做除斑，包，豆等的手术时常常也使用，即