氧化亞氮對空分設(shè)備有何危害?

發(fā)布日期：2019-10-15 00:00 來源：http://vwalker.cn 點(diǎn)擊：

氧化亞氮對空分設(shè)備有危害，需要用在線式氧化亞氮分析儀進(jìn)行監(jiān)測。

氧化亞氮的分子式為N₂O，也叫一氧化二氮，俗稱“笑氣”。大氣中的氧化亞氮濃度約為 3×10^-9 。隨著生態(tài)環(huán)境的惡化，它的含量以每年 0.2%～0.3%的速度增加。

土壤微生物在土壤及海洋中的氧化和脫氮活動生成的氧化亞氮占大氣中氧化亞氮含量的 1/3 ，另外 2/3 是人為生成的。例如：礦物燃料、生物體、廢棄物的燃燒、污水處理、發(fā)酵源、汽車廢氣等都會導(dǎo)致 N₂O的生成。在 N₂O生成源附近，大氣中 N₂O的含量可達(dá)到 3×10^-6 以上。雖然 N₂O的化學(xué)性質(zhì)不活潑，既不會產(chǎn)生腐蝕，也不會發(fā)生爆炸，但是它的物理性質(zhì)對空氣分離具有危害。它的臨界溫度為 309.7K，臨界壓力為 7.27MPa，其三相點(diǎn)是182.3K、0.088MPa。在空氣分離裝置的壓力和溫度的條件下，它具有升華性質(zhì)。在常壓下，其沸點(diǎn)為 185K，比 N₂、O₂、Ar 的沸點(diǎn)都高，因而，在氧、氮分離過程中，它將濃縮于液氧中。

N₂O在水中的溶解度很小，N₂O隨加工空氣經(jīng)過空氣過濾器、壓縮機(jī)、冷卻器、水分離器后不能將其分離、除去。大部分N₂O都會帶入分子篩純化器，分子篩對N₂O的吸附能力小于對CO₂的吸附能力。N₂O先穿透吸附床層而進(jìn)入精餾塔，而且在分子篩對H₂O、CO₂、C₂H₂等碳?xì)浠衔锏墓参竭^程中，CO₂能夠?qū)⒎肿雍Y已吸附的N₂O分子置換出來。所以，分子篩也不能清除N₂O。在主換熱器中，加工空氣被冷卻到接近液化溫度，N₂O首先冷凝成固體，會造成空氣通道阻塞。在加工空氣壓力為0.6MPa，N₂O含量為1×10^-6時(shí)，N₂O的凝結(jié)析出溫度為113K。

在精餾塔中，因?yàn)?/span>N₂O相對N₂、O2、Ar 組分為高沸點(diǎn)組分，故它將溶解在液氧中，致使在上塔底無法獲得高純度的液氧和氣氧產(chǎn)品。據(jù)測定，氧產(chǎn)品純度為99.5%時(shí)，N₂O的平均含量為1.4 ×10^-5 。并且，在液氧排放不充分時(shí)，N2O在液氧中不斷積累，當(dāng)液氧中的 N₂O含量大于 50×10^-6 時(shí)，就會呈固態(tài)析出，阻塞主冷凝蒸發(fā)器通道。

在稀有氣體氪、氙的生產(chǎn)中，隨著氪、氙的濃縮，N₂O也濃縮。N₂O的含量可達(dá) 100×10^-6～150×10^-6。N₂O本身不燃燒，但可以熱分解。這將影響對粗氪、氙中 CH₄的催化燃燒的清除以及利用分子篩對生成的水和二氧化碳的吸附。

由于環(huán)境的問題，空氣中的 N₂O的濃度不斷增加。況且電子等行業(yè)對氧產(chǎn)品的純度要求越來越高 (99.99%～99.9999%)，因此，對加工空氣中的N₂O的清除比過去更重要。較好的清除方法是尋找合適的分子篩，在分子篩純化器中將加工空氣中的H₂O、CO₂、C₂H₂、N₂O共吸附而清除。