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深冷空分制氮

它是一种传统的空分技术，已有九十余年的历史，它的特点是产气量大，产品氮纯度高，无须再纯化便可直接应用于磁性材料，但它工艺流程复杂，占地面积大，基建费用高，需专门的维修力量，操作人员较多，产气慢(18~24h)，它适宜于---工业制氮，氮气成本在0.7元/m3左右。

变压吸附制氮

变压吸附(pressure swing adsorption，简称psa)气体分离技术是非低温气体分离技术的重要分支，是人们长期来努力寻找比深冷法更简单的空分方法的结果。七十年代西德埃森矿业公司成功开发了碳分子筛，为psa空分制氮工业化铺平了道路。三十年来该技术发展很快，技术日趋成熟，在中小型制氮领域已成为深冷空分的强有力的竞争---。

变压吸附制氮是以空气为原料，用碳分子筛作吸附剂，利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性，运用变压吸附原理(加压吸附，减压解吸并使分子筛再生)而在常温使氧和氮分离制取氮气。

变压吸附制氮与深冷空分制氮相比，具有---的特点:吸附分离是在常温下进行，工艺简单，设备紧凑，占地面积小，开停方便，启动迅速，产气快(一般在30min左右)，能耗小，运行成本低，氮气的作用，自动化程度高，操作维护方便，撬装方便，无须专门基础，产品氮纯度可在一定范围内调节，产氮量≤2000nm/h。但到目前为止，除美国空气用品公司用psa制氮技术，无须后级纯化能工业化生产纯度***99.999%的高纯氮外(进口价格---)，---同行一般用psa制氮技术只能制取氮气纯度为99.9%的普氮(即o2≤0.1%)，氮气厂家，个别企业可制取99.99%的纯氮(o2≤0.01%)，纯度更高从psa制氮技术上是可能的，但制作成本太高，用户也很难接受，所以用非低温制氮技术制取高纯氮还必须加后级纯化装置。

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，氮气供应商，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%，o2≤5×10，co2≤5×10，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，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且成品氮的不受普氮波动的影响，氮气，故和其他氮气纯法相比，氮气稳定，是适合磁性材料行业中一种氮气纯化方法。