制氮方法主要包括以下幾種:
分離空氣法。這是最常用的方法之一,通過空分設備(如分子篩吸附器、膜分離器或壓縮機等)物理分離空氣中的氧氣和氮氣,從而得到高純度氮氣。
還原法。通過化學反應將含氧化合物轉化為氮氣,例如,使用氨水和醌類化合物反應。
膜分離法。利用特殊的分離膜,根據氣體的滲透性差異進行分離。在高壓差條件下,空氣通過膜,氮氣因其滲透速率較慢而滯留在膜表面。
吸附法。使用吸附劑(如活性炭、分子篩)對氣體進行吸附和解吸,實現氣體分離。
冷凝法。利用不同氣體的沸點差異進行分離,在低溫條件下,通過冷卻和凝結空氣中的氧氣和其他氣體,收集剩餘的氮氣。
深冷空分制氮。將壓縮空氣液化,然後通過精餾過程分離氮氣和氧氣。這種方法適用於大規模工業制氮,產氣量大,產品氮純度高。
變壓吸附制氮(PSA)。利用分子篩對氮氣和氧氣在不同壓力下的吸附率不同,通過加壓吸附和解壓解吸過程製取氮氣。
化學轉化法。例如,使用鉻綠作為原料,通過加熱使其分解產生氮氣。
這些方法各有特點,適用於不同的需求和條件。