Азот и кислород в химической промышленность

В этой статье мы расскажем про сферы применения азота и кислорода в химической промышленности
78

Азот широко используется в химической промышленности в качестве сырьевого материала и инертного газа.

Чаще всего для нужд химической промышленности требуется азот высокой концентрации, поэтому на производстве лучше использовать адсорбционную азотную станцию.

Производительности станции необходимо высчитывать исходя из общих затрат всех потребителей.

Вот некоторые примеры применения азота:

  • Производство аммиака - основного сырьевого компонента для производства удобрений, нитратов и других химических соединений.

Азот используется в производстве аммиака как один из сырьевых компонентов. Процесс производства аммиака называется процессом Хабера и основан на сочетании азота и водорода в присутствии катализатора.

Сырьевые компоненты - азот и водород - сначала подвергаются очистке, чтобы удалить примеси. Затем они смешиваются в соотношении 1:3 и нагреваются до высоких температур в реакторе, в котором находится катализатор.

При этом происходит химическая реакция, в результате которой образуется аммиак:

N2 + 3H2 → 2NH3

Полученный аммиак затем подвергается дополнительной очистке и используется в качестве сырьевого компонента для производства удобрений, нитратов и других химических соединений.

В производстве аммиака используется высокая концентрация азота. Обычно это происходит в процессе Габера-Боша, в котором азот и водород реагируют при высокой температуре и давлении в катализаторе для образования аммиака. В этом процессе используется смесь газов, содержащая 75% азота и 25% водорода. Эта смесь затем подвергается реакции в реакторе при температуре в диапазоне от 400 до 550 градусов Цельсия и давлении в диапазоне от 150 до 350 бар. После реакции аммиак извлекается из смеси газов и дополнительно очищается и конденсируется для использования в различных промышленных процессах.

  • Производство нитрида кремния и карбида кремния - материалов, используемых в производстве полупроводников.

В процессе производства нитрида кремния используется азот в качестве реагента, который взаимодействует с кремнием, образуя нитрид кремния (Si3N4). Этот материал обладает высокой термостойкостью, прочностью, жесткостью и хорошей изоляционной способностью, что делает его идеальным материалом для производства термостойких и прочных изделий.

В производстве нитрида и карбида кремния используется высокая концентрация азота. Для производства нитрида кремния используется реакция между кремнием и азотом при высокой температуре (около 1400°C) и давлении (около 1 атмосферы) в присутствии катализатора (обычно металлического железа). Концентрация азота в этом процессе может достигать до 95%.

В процессе производства карбида кремния используется азот в качестве реагента, который взаимодействует с углеродом и кремнием, образуя карбид кремния (SiC). Этот материал обладает высокой термостойкостью, жесткостью, твердостью и химической инертностью, что делает его идеальным материалом для производства керамических и композитных материалов, используемых в высокотехнологичных областях, включая энергетику, авиацию и промышленность.

Для производства карбида кремния используется реакция между кремнием и углеродом при высокой температуре (около 1600°C) и давлении в присутствии катализатора (обычно металлического железа). Концентрация азота в этом процессе может достигать до 10%, однако обычно используются газовые смеси, содержащие меньше азота, чтобы избежать образования лишнего количества нитрида кремния.

  • Производство красителей и красок.

Азот используется в производстве красок как растворитель и в качестве инертного газа, который помогает предотвратить окисление и разложение красящих веществ в процессе производства и хранения красок.

В качестве растворителя азот используется для разведения красящих веществ и обеспечения необходимой консистенции красок. Он также может использоваться в процессе нанесения красок на поверхность, чтобы контролировать и управлять скоростью сушки краски.

Кроме того, азот используется в качестве инертного газа, который помогает предотвратить окисление красящих веществ и защищает их от воздействия внешних факторов, таких как свет и влага. Это особенно важно для хранения красок в длительном периоде времени, чтобы сохранить их качество и свойства.

Концентрация азота в производстве красок может варьироваться в зависимости от типа красителя или пигмента.

paint-2021-08-30-09-49-00-utc.jpg

  • Использование в качестве атмосферы для газовой хроматографии и масс-спектрометрии.

В хроматографии, азот используется для создания инертной атмосферы в колонке, что помогает предотвратить реакции между анализируемым образцом и другими компонентами в колонке. Это особенно важно при анализе высокочувствительных образцов, таких как биомолекулы, которые могут быть повреждены или изменены в реакции с другими газами.

В масс-спектрометрии, азот используется в качестве инертного газа для создания вакуумной атмосферы в масс-спектрометре. Это необходимо для того, чтобы уменьшить взаимодействие анализируемых молекул с другими газами и снизить шумы и фоновые сигналы. Также азот используется в качестве газа для охлаждения детектора масс-спектрометра.

  • Использование в качестве охлаждающего агента в промышленности.

Кислород

Кислород имеет широкое применение в химической промышленности, главным образом, как окислитель в химических реакциях. Некоторые из областей применения кислорода в химической промышленности включают:

  1. Производство стекла: Кислород используется в производстве стекла для образования пламени, которое необходимо для плавления и формовки стекла.

  2. Синтез кислородных соединений: Кислород используется для синтеза многих кислородсодержащих соединений, таких как пероксиды, карбонаты, нитраты и другие.

  3. Производство металлов: Кислород используется в качестве окислителя в производстве многих металлов, таких как железо, медь, свинец и др.

  4. Производство кислот: Кислород используется в производстве кислот, таких как серная, азотная и другие.

  5. Обработка нефти и газа: Кислород используется в процессе обработки нефти и газа для повышения эффективности процессов окисления.

  6. Обработка сточных вод: Кислород используется для обработки сточных вод, в результате чего происходит окисление органических соединений и уменьшение содержания вредных веществ.

water-treatment-plant-for-sewage-waste-water-2021-09-03-14-41-10-utc.jpg

Это лишь некоторые области применения кислорода в химической промышленности, и его использование может быть очень разнообразным в зависимости от конкретной отрасли и процесса.

Чтобы обеспечить бесперебойную подачу газообразного азота и кислорода высокой концентрации на вашем производстве, мы рекомендуем установить адсорбционную станцию.

Позвоните нам по номеру +7 (495) 532-86-40 или напишите на почту info@agse.ru  - мы оперативно ответим и предложим вам нашу помощь!

К списку статей
Оставить заявку
Если Вас заинтересовало наше оборудование и Вы хотите получить подробную информацию
Заказать звонок
Заказать КП
Telegram