Азот (N₂) составляет около 78% атмосферы Земли, но для промышленных целей его выделяют из воздуха с помощью специальных установок. Газ востребован благодаря своей инертности — он не вступает в химические реакции при обычных условиях, что делает его идеальным защитным и охлаждающим агентом.

Криогенный способ

Это наиболее распространенный метод на крупных производствах. Воздух охлаждают до температуры около −190 °C, где происходит его разделение: кислород и аргон конденсируются, а азот остается в газообразном состоянии. Получаемая чистота достигает 99,999%.

Преимущества:

  • высокая чистота газа;
  • экономичность при больших объемах;
  • возможность параллельного получения других газов.

Недостатки:

  • высокая стоимость оборудования;
  • необходимость постоянного обслуживания и работы при крайне низких температурах.

Адсорбционный метод (PSA)

В этом способе воздух проходит через адсорбент, который поглощает кислород, оставляя азот. Такая технология обеспечивает чистоту до 99,9999% и широко используется на малых и средних предприятиях.

Преимущества:

  • автономность и экономичность;
  • быстрый запуск и высокая надежность;
  • простое обслуживание оборудования.

Среди недостатков отмечают ограниченную производительность по сравнению с криогенными системами.

Г чаще всего реализуется Именно по адсорбционному принципу чаще всего осуществляют генерацию азота для промышленности — с помощью компактных генераторов, способных обеспечивать предприятие газом прямо на месте потребления.

Мембранный способ

Метод основан на разделении воздуха через полупроницаемые мембраны, пропускающие азот быстрее, чем кислород. Получаемая концентрация — до 99%.

Преимущества:

  • низкие эксплуатационные затраты;
  • непрерывная работа;
  • простота конструкции.

Недостатки:

  • постепенное старение мембран;
  • недостаточная чистота газа для высокоточных процессов.

Альтернативные методы

В лабораторных условиях азот можно получить химическим путем — разложением нитрита аммония, азидов или аммиака при нагревании. Однако такие способы не применяют в промышленности из-за низкой производительности и сложности контроля реакции.

Заключение

Промышленное получение азота основано на трех основных технологиях — криогенной, адсорбционной и мембранной. Выбор метода зависит от требуемой чистоты, объемов и бюджета предприятия. Современные генераторы позволяют компаниям быть автономными, экономить на поставках и обеспечивать непрерывное производство.

Источник: https://www.provita.ru/articles/03-iyunya-2015-primenenie-azota/

ООО "Провита"

Реклама