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氧化亞氮對空分設備有何危害?

氧化亞氮對空分設備有何危害?

  • 分類:常見問題
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2021-03-31
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【概要描述】氧化亞氮的分子式為N2O,也叫一氧化二氮,俗稱“笑氣”。大氣中的氧化亞氮濃度約為3×10-9。隨著生態環境的惡化,它的含量以每年0.2%~0.3%的速度增加。

氧化亞氮對空分設備有何危害?

【概要描述】氧化亞氮的分子式為N2O,也叫一氧化二氮,俗稱“笑氣”。大氣中的氧化亞氮濃度約為3×10-9。隨著生態環境的惡化,它的含量以每年0.2%~0.3%的速度增加。

  • 分類:常見問題
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2021-03-31
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  氧化亞氮的分子式為N2O,也叫一氧化二氮,俗稱“笑氣”。大氣中的氧化亞氮濃度約為3×10-9。隨著生態環境的惡化,它的含量以每年0.2%~0.3%的速度增加。

  土壤微生物在土壤及海洋中的氧化和脫氮活動生成的氧化亞氮占大氣中氧化亞氮含量的1/3,另外2/3是人為生成的。例如:礦物燃料、生物體、廢棄物的燃燒、污水處理、發酵源、汽車廢氣等都會導致N2O的生成。在N2O生成源附近,大氣中N2O的含量可達到3×10-6以上。雖然N2O的化學性質不活潑,既不會產生腐蝕,也不會發生爆炸,但是它的物理性質對空氣分離具有危害。它的臨界溫度為309.7K,臨界壓力為7.27MPa,其三相點是182.3K、0.088MPa。在空氣分離裝置的壓力和溫度的條件下,它具有升華性質。在常壓下,其沸點為185K,比N2、O2、Ar的沸點都高,因而,在氧、氮分離過程中,它將濃縮于液氧中。

  N2O在水中的溶解度很小,N2O隨加工空氣經過空氣過濾器、壓縮機、冷卻器、水分離器后不能將其分離、除去。大部分N2O都會帶入分子篩純化器,分子篩對N2O的吸附能力小于對CO2的吸附能力。

  N2O先穿透吸附床層而進入精餾塔,而且在分子篩對H2O、CO2、C2H2等碳氫化合物的共吸附過程中,CO2能夠將分子篩已吸附的N2O分子置換出來。

  所以,分子篩也不能清除N2O。在主換熱器中,加工空氣被冷卻到接近液化溫度,N2O首先冷凝成固體,會造成空氣通道阻塞。在加工空氣壓力為0.6MPa,N2O含量為1×10-6時,

  N2O的凝結析出溫度為113K。

  在精餾塔中,因為N2O相對N2、O2、Ar組分為高沸點組分,故它將溶解在液氧中,致使在上塔底無法獲得高純度的液氧和氣氧產品。據測定,氧產品純度為99.5%時,N2O的平均含量為1.4×10-5。并且,在液氧排放不充分時,N2O在液氧中不斷積累,當液氧中的N2O含量大于50×10-6時,就會呈固態析出,阻塞主冷凝蒸發器通道。

  在稀有氣體氪、氙的生產中,隨著氪、氙的濃縮,N2O也濃縮。N2O的含量可達100×10-6~150×10-6。N2O本身不燃燒,但可以熱分解。這將影響對粗氪、氙中CH4的催化

  燃燒的清除以及利用分子篩對生成的水和二氧化碳的吸附。

  由于環境的問題,空氣中的N2O的濃度不斷增加。況且電子等行業對氧產品的純度要求越來越高(99.99%~99.9999%),因此,對加工空氣中的N2O的清除比過去更重要。較好的清除方法是尋找合適的分子篩,在分子篩純化器中將加工空氣中的H2O、CO2、C2H2、N2O共吸附而清除。

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