Азот — один из самых распространенных элементов на Земле, составляющий около 78% атмосферы. Он играет ключевую роль в различных отраслях, включая химию, медицину и пищевую промышленность. Существует несколько технологий получения азота, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. В этой статье мы рассмотрим три основных метода: фракционную дистилляцию воздуха, мембранные технологии и адсорбцию.
Фракционная дистилляция воздуха
Фракционная дистилляция воздуха — это классический метод получения азота, который основывается на различии в температурах кипения компонентов воздуха. Этот процесс начинается с сжатия и охлаждения атмосферного воздуха, после чего он проходит через специальные колонны, где происходит разделение на составляющие газы.
Преимущества:
• Высокая степень чистоты (до 99,999%).
• Способность получать большие объемы азота.
Недостатки:
• Высокие затраты на энергию и оборудование.
• Необходимость сложной инфраструктуры.
Мембранные технологии
Мембранные технологии представляют собой более современные методы получения азота, основанные на селективной проницаемости мембран для различных газов. В этом процессе воздух проходит через мембраны, которые позволяют азоту проходить легче, чем кислороду и другим компонентам.
Преимущества:
• Низкие капитальные и эксплуатационные затраты.
• Компактность и простота в эксплуатации.
Недостатки:
• Более низкая степень чистоты по сравнению с фракционной дистилляцией (обычно 95-98%).
• Ограниченная производительность для больших объемов.
Свойства азота в сравнении с другими техническими газами
Азот N₂
- Кипит при
- −195,8 °C
- 1 м³ газа весит
- 1,251 кг
- Относительно воздуха
- легче в 1,0 раза
- Молярная масса
- 28,01 г/моль
Безопасность: Негорючий, инертный. Применение: Лазерная резка, инертизация, пищевая упаковка.
Чем длиннее полоса, тем холоднее газ в жидком виде. Именно поэтому для хранения жидких газов нужны криоцилиндры.
* Углекислота и ацетилен при атмосферном давлении не кипят, а сразу переходят из твёрдого состояния в газ (возгонка).
Тяжёлые газы при утечке скапливаются внизу — в приямках и подвалах, лёгкие поднимаются вверх. Вертикальная линия — воздух.
| Газ | Формула | Молярная масса, г/моль | Плотность, кг/м³ | t кипения, °C | Горючесть |
|---|---|---|---|---|---|
| Кислород | O₂ | 32,00 | 1,429 | −183,0 | Не горит, но резко усиливает горение |
| Азот | N₂ | 28,01 | 1,251 | −195,8 | Негорючий, инертный |
| Аргон | Ar | 39,95 | 1,784 | −185,9 | Негорючий, инертный |
| Углекислота | CO₂ | 44,01 | 1,977 | −78,5* | Негорючий |
| Ацетилен | C₂H₂ | 26,04 | 1,173 | −84,0* | Горючий, взрывоопасен (2,5–81 % в воздухе) |
| Пропан | C₃H₈ | 44,10 | 2,019 | −42,1 | Горючий (2,1–9,5 % в воздухе) |
| Гелий | He | 4,00 | 0,179 | −268,9 | Негорючий, инертный |
| Водород | H₂ | 2,02 | 0,090 | −252,9 | Горючий, взрывоопасен (4–75 % в воздухе) |
| Воздух (для сравнения) | — | 28,96 | 1,293 | −194,3 | — |
Адсорбция
Метод адсорбции основан на использовании адсорбентов, таких как цеолиты или активированный уголь, которые захватывают кислород и другие газы из воздуха, оставляя азот. Этот процесс может быть реализован как в непрерывном, так и в пакетном режиме.
Преимущества:
• Возможность получения азота на месте потребления.
• Относительно низкие затраты на оборудование.
Недостатки:
• Чистота азота может варьироваться (обычно 90-95%).
• Необходимость периодической регенерации адсорбента.
Заключение
Каждый из методов получения азота имеет свои уникальные характеристики, которые делают его более или менее подходящим для конкретных приложений. Фракционная дистилляция обеспечивает высокую чистоту и объемы, но требует значительных затрат. Мембранные технологии предлагают более доступное решение с меньшими затратами, но с некоторыми ограничениями по чистоте. Адсорбция является универсальным методом, подходящим для небольших объемов и локального производства. Выбор метода зависит от конкретных нужд и условий применения, что делает рынок технологий получения азота разнообразным и динамичным.
На нашем сайте Вы можете приобрести азот в баллонах с доставкой. Мы на протяжении 19 лет производим и доставляем технические газы строительным, производственным и пищевым компаниям. С нами Вы получите максимальную прибыль за счет оперативной доставки, а высочайшее качество технических газов и сварочных смесей, сократит износ оборудования и значительно ускорит сварочные работы.
Наши контакты
Тел.: +7 (495) 763-13-43
Тел.: +7 (495) 763-13-56
Email: megatradegas@mail.ru
Заказать азот с доставкой
Привезём по Москве и ближайшим областям на следующий день. Стабильно высокая чистота газа, свой автопарк MAN и DAF.