




氮?dú)夥乐贡ズ腿睔饽胄?/p>
爆胎是公路交通事故中的頭號(hào)殺i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,氮?dú)馓峁┥?,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。

由于單質(zhì)N2在常況下異常穩(wěn)定,昆山氮?dú)?,人們常誤認(rèn)為氮是一種化學(xué)性質(zhì)不活潑的元素。實(shí)際上相反,元素氮有很高的化學(xué)活性。N的電負(fù)性(3.04)僅次于F、O、Cl和Br,說(shuō)明它能和其它元素形成較強(qiáng)的鍵。另外單質(zhì)N2分子的穩(wěn)定性恰好說(shuō)明N原子的活潑性。問(wèn)題是目前人們還沒(méi)有找到在常溫常壓下能使N2分子活化的i佳條件。但在自然界中,植物根瘤上的一些細(xì)菌卻能夠在常溫常壓的低能量條件下,把空氣中的N2轉(zhuǎn)化為氮化合物,作為肥料供作物生長(zhǎng)使用。所以固氮的研究一直是一個(gè)重要的科學(xué)研究課題。因此我們有必要詳細(xì)了解氮的成鍵特性和價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。

深冷空分制氮
它是一種傳統(tǒng)的空分技術(shù),已有九十余年的歷史,它的特點(diǎn)是產(chǎn)氣量大,產(chǎn)品氮純度高,無(wú)須再純化便可直接應(yīng)用于磁性材料,但它工藝流程復(fù)雜,占地面積大,基建費(fèi)用高,需專門的維修力量,操作人員較多,產(chǎn)氣慢(18~24h),它適宜于大規(guī)模工業(yè)制氮,氮?dú)獬杀驹?.7元/m3左右。
變壓吸附制氮
變壓吸附(Pressure Swing Adsorption,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,氮?dú)鈴S家,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,氮?dú)庠趺礃?,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)須專門基礎(chǔ),產(chǎn)品氮純度可在一定范圍內(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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