氮气在化学工业行业中的应用-凯发k8国际首页登录

 氮气是气体工业中最主要的产品之一，分为高纯氮气，纯氮气，液氮，工业氮气。制氧装置的氮气一般作为副产品，而且氮气量比氧气量还大。随着经济的发展，氮气的市场不断扩大，销售量逐年递增。在空气为原料的分离装置中，由于氮气在空气中含量高，分离后有大量的氮气。氮气在化学工业行业主要作为原料气和保护气使用。

      1、氮气在化学工业行业中作为原料气

      （1）用做生产石灰氮的原料石灰（calcium cyanamide），又名氰氨（基）化钙，碳氮化钙，是重要的氮肥。纯净物为白色粉末或颗粒。含氮量约34%。含有杂质的产品一般为灰黑色粉末或小球粒，含氮量20%~22%。与水作用生成氨和碳酸钙。石灰氮是重要的氮肥，但不能直接被植物利用，必须经过水与三氧化碳的的转化作用才能被植物吸收。一般做基肥。适用于酸性土壤。石灰氮对植物亦有毒，能杀死种子，施在成长植物的叶上，能使叶脱落，可用做脱液剂或除草剂。由气体氮和碳化钙在电炉中加热到1000℃左右，结成块状物，冷却后粉碎和研细，再用少量水处理使残留的电石分解而制得。

      （2）用做合成氨的原料

      合成氨是重要的基本化工产品，是氮肥的源头产品。氮是主要原料之一。在合成氨的工艺过程中，除少数情况外，大都不是使用纯氮的，多数是在制造氢过程中引入空气时带入的。

      （3）做合成金属氮化物的原料氮气虽然在通常条件下很稳定，但在一定温度和压力下，却能和大多数元素结合形成相应的氮化物。其中li3n最受工业界注目，它是当前所能提供最好成绩的固体锂电解质之一。其突出优点是制法简单，在潮湿的气氛中稳定，而且只要温度低于li3n的熔点，它就能和固体或液体金属锂共存，这就有可能在锂电池中以金属锂为阳极，直接li3n电解质接触。此外，在常温下，li3n的离子电导率高，而电子电导率极低，甚至可忽略不计，这些都表明氮化锂是一种性能优良的固体电解质材料。当前，以li3n做固体电解质的锂电池有li/li3/pbi2电池和li/li3n/tis2电池等。li3还是六方bn转变为立方bn的有效催化剂。

      （4）做合成金属氰化物的原料

      氰化钠是重要的金属氰化物。19世纪20年代中朝，布哈法先后在美国，荷兰等国工业生产。该法以氮气、木炭、碳酸钠的原料，铁为催化剂。反应温度为800~1000℃，反应产物用液氨浸取，再过滤、浓缩、结晶得产品氰化钠。该法原料易得，消耗不太高，但操作非常困难，生产规模较小。1947年以后已停止用该法生产。

      （5）做合成氮化硅的原料

      氮化硅是一种极其重要的类金刚石型氮化物。它具有高强度、高硬度、耐氧化、耐腐蚀和抗热冲击等优良性能。

      制法：粒度小于10μm和纯硅粉在nh3、n2-h2或n2气氛中加热1200~1450℃合成。反应得到的团块经破碎、研细即可。ain粉末可由金属铝粉和氮气在200℃下合成。