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膜分離制氮
膜分離空分制氮也是非低溫制氮技術(shù)的新的分支,是80年代國外迅速發(fā)展起來的一種新的制氮方法,在國內(nèi)推廣應(yīng)用還是2010-2017年的事。
膜分離制氮是以空氣為原料,在一定的壓力下,利用氧和氮在中空纖維膜中的不同滲透速率來使氧、氮分離制取氮氣。它與上述兩種制氮方法相比,具有設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡單、體積更小、無切換閥門、操作維護也更為簡便、產(chǎn)氣更快(3min以內(nèi))、增容更方便等特點,但中空纖維膜對壓縮空氣清潔度要求更嚴,膜易老化而失效,難以修復(fù),需要換新膜,膜分離制氮比較適合氮氣純度要求在≤98%左右的中小型用戶,此時具有較好功能價格比;當要求氮氣純度高于98%時,它與同規(guī)格的變壓吸附制氮裝置相比,價格要高出30%左右,故由膜分離制氮和氮純化裝置相組合制取高純氮時,普氮純度一般為98%,因而會增加純化裝置的制作成本和運行成本。
氮在地殼中的含量很少,自然界中絕大部分的氮是以單質(zhì)分子氮氣的形式存在于大氣中,氮氣占空氣體積的百分之七十八。氮的最重要的礦物是硝酸鹽。 [1]
氮在地殼中的重量百分比含量是0.0046%,總量約達到4×1012噸。動植物體中的蛋白質(zhì)都含有氮。土壤中有硝酸鹽,例如KNO?。在南美洲智利有硝石礦(NaNO?),這是世界上唯一的這種礦藏,是少見的含氮礦藏。 [2] 宇宙星際已發(fā)現(xiàn)含氮分子,如NH?、HCN等。
氮的豐度1.8×10占16位。自然界的氮有兩種同位素,分別為99.63%、0.365%。