氮氣作用

防治儲糧害蟲

生物的生存需要氧氣的供應，。密封儲存的糧倉內(nèi)沖入氮氣，使得氮氣的濃度達到95%以上，保持19天以上，能夠使得儲糧害蟲因長期得不到所需含氧量而窒息死i亡。

與其他儲糧技術比較，氮氣儲糧技術也具有明顯的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的殺蟲技術多采用熏蒸殺蟲，但是大多數(shù)殺蟲劑都具有一定的缺陷，更重要的是，這些殺蟲劑對糧食存在要務殘留，人體長時間與其接觸，也會造成身體的危害；二氧化碳儲糧技術同氮氣儲糧技術的原理相同，而且能夠更快速的殺害害蟲，但是費用卻比氮氣儲糧技術高4倍。

于此同時，多位專家對充氮氣調(diào)對糧食的品質(zhì)做了研究。結(jié)果表明，在低溫下充氮氣調(diào)與常規(guī)的儲存對玉米和稻谷的品質(zhì)影響相差不大，而在高溫下，充氮氣調(diào)要明顯優(yōu)于常規(guī)儲存。

化工生產(chǎn)中的氮氣保護i法

石油化工和精細化生產(chǎn)中，有相當多的原料、半成品或成品具有易i燃易i爆性，因此在工程設計中必須采取有效的措施，防止火災和爆i炸。物質(zhì)燃燒需要三個條件：一是可燃物；而是氧化劑；三是火源。

氮氣保護i法的實質(zhì)是減少氧氣的濃度。在實際生產(chǎn)中，許多設備會產(chǎn)生火花，如果操作溫度高于閃點，容易發(fā)生事故。此時設備應有氮氣保護。

氮氣分子中對成鍵有貢獻的是三對電子，即形成兩個π鍵和一個σ鍵。 對成鍵沒有貢獻，成鍵與反鍵能量近似抵消，它們相當于孤電子對。由于N2分子中存在叁鍵N≡N，所以N2分子具有很大的穩(wěn)定性，將它分解為原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。N2分子是已知的雙原子分子中穩(wěn)定的，氮氣的相對分子質(zhì)量是28。氮氣通常不易i燃燒且不支持燃燒?；瘜W式為N2。

深冷空分制氮

它是一種傳統(tǒng)的空分技術，已有九十余年的歷史，它的特點是產(chǎn)氣量大，產(chǎn)品氮純度高，無須再純化便可直接應用于磁性材料，但它工藝流程復雜，占地面積大，基建費用高，需專門的維修力量，操作人員較多，產(chǎn)氣慢(18~24h)，它適宜于大規(guī)模工業(yè)制氮，氮氣成本在0.7元/m3左右。

變壓吸附制氮

變壓吸附(Pressure Swing Adsorption，簡稱PSA)氣體分離技術是非低溫氣體分離技術的重要分支，是人們長期來努力尋找比深冷法更簡單的空分方法的結(jié)果。七十年代西德埃森礦業(yè)公司成功開發(fā)了碳分子篩，為PSA空分制氮工業(yè)化鋪平了道路。三十年來該技術發(fā)展很快，技術日趨成熟，在中小型制氮領域已成為深冷空分的強有力的競爭對手。

變壓吸附制氮是以空氣為原料，用碳分子篩作吸附劑，利用碳分子篩對空氣中的氧和氮選擇吸附的特性，運用變壓吸附原理(加壓吸附，減壓解吸并使分子篩再生)而在常溫使氧和氮分離制取氮氣。

變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比，具有顯著的特點:吸附分離是在常溫下進行，工藝簡單，設備緊湊，占地面積小，開停方便，啟動迅速，產(chǎn)氣快(一般在30min左右)，能耗小，運行成本低，自動化程度高，操作維護方便，撬裝方便，無須專門基礎，產(chǎn)品氮純度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，產(chǎn)氮量≤2000Nm/h。但到目前為止，除美國空氣用品公司用PSA制氮技術，無須后級純化能工業(yè)化生產(chǎn)純度≥99.999%的高純氮外(進口價格很高)，國內(nèi)外同行一般用PSA制氮技術只能制取氮氣純度為99.9%的普氮(即O2≤0.1%)，個別企業(yè)可制取99.99%的純氮(O2≤0.01%)，純度更高從PSA制氮技術上是可能的，但制作成本太高，用戶也很難接受，所以用非低溫制氮技術制取高純氮還必須加后級純化裝置。