氮是地球上第30豐富的元素??紤]到氮氣占大氣量的4/5,即占大氣的78%以上,幾乎可以使用無的氮氣。工業(yè)常使用分餾液態(tài)空氣的方法來獲得大量氮氣
瑞典化學(xué)家卡爾·謝勒(Carl Scheele)和蘇格蘭植物學(xué)家丹尼爾·盧瑟福(Daniel Rutherford)在1772年分別發(fā)現(xiàn)了氮。牧師卡文迪許和拉瓦錫也在差不多的同一時間立地獲得了氮。Rutherford在他的老師Joseph Black的啟發(fā)下,研究含碳物質(zhì)在有的空氣中燃燒后所留下的殘余“空氣”的性質(zhì)時,他用KOH除去CO2,從而獲得了氮。他認(rèn)為這是從已燃燒的物質(zhì)中吸收了燃素的普通空氣。有些人不顧A. L. Lavoisier的研究成果,直到1840年還在爭論關(guān)于氮氣的基本性質(zhì)。
氮(Nitrogen)這個名稱,在1970年由Jean-Antoine-ClaudeChaptal提出,是基于它是硝酸和硝酸鹽的一個組分的考慮(希臘文Νιτροζ?λη,硝酸靈)。由于這種氣體的窒息性,Lavoisier更喜歡用azote(氮)這個名稱(希臘文?ψυχη,無生命),而且這個名稱在語法中以諸如azo、dizao、azide等形式還在使用。德文名稱stickstoff指的是相同的性質(zhì)(sticken,窒息或悶熄)
深冷分離法
深冷分離法工藝已經(jīng)歷了100多年的發(fā)展,先后經(jīng)歷了高壓、高低壓、中壓和全低壓流程等多種不同的工藝流程。隨著現(xiàn)代空分工藝技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展,高壓、高低壓、中壓空分流程已基本被淘汰,能耗更低、生產(chǎn)更安全的全低壓流程已成為大中型低溫空分裝置的。
凈化后的壓縮空氣經(jīng)過緩沖罐,聯(lián)合過濾器后由膜組一端進入,氣體分子在壓力作用下在膜的高壓側(cè)接觸?;旌蠚怏w在膜的高壓側(cè)表面以不同的溶解度溶于膜內(nèi),然后在膜兩側(cè)壓力差的推動下,混合氣體的分子以不同的速度向膜的低壓側(cè)擴散。經(jīng)過溶解和擴散兩個過程的選擇,終混合氣體被分離成各個組分。例如:空氣、氧氣的透過速度大于氮氣,經(jīng)過膜分離之后,高壓側(cè)留下的氣體富氮,而透過去的氣體富氧
2、高純氮氣在金屬熔鑄工藝中被用于對金屬熔體精煉處理,以提高鑄坯質(zhì)量,例如以高純氮氣為主摻合部分氫、氣在銅加工中作為光亮退火熱處理的保護性氣體,它有效地防止銅材的高溫氧化,保持銅材表面的光亮,廢除了酸洗工序。以氮氣為基本的木炭爐煤氣(其成分為:64.1%N2,34.7%CO,1.2%H2和少量CO2)在銅熔鑄時作為保護性氣體,使銅熔體在澆鑄面免受氧化,了產(chǎn)品質(zhì)量。
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