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化工生产中的氮气保护i法

石油化工和精细化生产中，氮气生产商，有相当多的原料、半成品或成品具有易i燃易i爆性，因此在工程设计中必须采取有效的措施，防止火灾和爆i炸。物质燃烧需要三个条件：一是可燃物；而是氧化剂；三是火源。

氮气保护i法的实质是减少氧气的浓度。在实际生产中，许多设备会产生火花，如果操作温度高于闪点，容易发生事故。此时设备应有氮气保护。

氮化物反应

氮化i镁与水反应:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑

在放电条件下，氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO

一氧化氮与氧气迅速化合，生成二氧化氮2NO+O2=2NO2

二氧化氮溶于水，生成硝i酸，一氧化氮3NO2+H2O=2HNO3+NO

五氧化二氮溶于水，生成硝i酸，N2O5+H2O=2HNO3

活泼金属反应

N2 与金属i锂在常温下就可直接反应:6Li + N2 === 2Li3N

N2与碱土金属Mg 、Ca 、Sr 、Ba 在炽热的温度下作用: 3Ca + N2 =△= Ca3N2

N2与镁条反应:3Mg+N2=点燃=Mg3N2(氮化i镁)

非金属反应

N2与氢气反应制氨气:N2+3H2?2NH3 (高温 高压 催化剂)

N2与硼要在白热的温度才能反应: 2 B + N2=== 2BN (大分子化合物)

N2与硅和其它族元素的单质一般要在高于1473K的温度下才能反应。

氮气纯化方法

加氢除氧法

在催化剂作用下，普氮中残余氧和加入的氢发生化学反应生成水，其反应式:2H2+O2=2H2O，再通过后级干燥除去水份，而获得下列主要成份的高纯氮:N2≥99.999 %，O2≤5×10-6，H2≤1500×10，H2O≤10.7×10。制氮成本在0.5元/m^3左右。

加氢除氧、除氢法

此法分三级，第i一级加氢除氧，第二级除氢，第三级除水，获得下列组成的高纯氮:N2≥99.999%，O2≤5×10，H2≤5×10，H2O≤10.7×10。制氮成本在0.6元/m3左右。

碳脱氧法

在碳载型催化剂作用下(在一定温度下)，普氮中之残氧和催化剂本身提供的碳发生反应，生成CO2。反应式:C+O2=CO2。再经过后级除CO2和H2O获得下列组成的高纯氮气:N2≥99.999%，氮气供应商，O2≤5×10，CO2≤5×10，氮气价格，H2O≤10.7×10。制氮成本在0.6元/m左右。

优劣评比

上述三种氮气纯化方法中，方法(1)因成品氮中H2量过高满足不了磁性材料的要求，氮气，故不采用;方法(2)成品氮纯度符合磁性材料用户的要求，但需氢源，而且氢气在运输、贮存、使用中都存在不安全因素;方法(3)成品氮的质量完全可满足磁性材料的用气要求，工艺中不使用H2，无加氢法带来的问题，氮中无H2且成品氮的质量不受普氮波动的影响，故和其他氮气纯法相比，氮气质量更加稳定，是适合磁性材料行业中一种氮气纯化方法。