液氮是怎么生产出来的？生产方法及工艺流程

液氮从用途上也可以分为工业液氮、食品级液氮和医用液氮，其物理性质都是相同的，不同之处就是制备时液氮内含有其他杂质的数量，工业液氮会含有一些杂质而食品级几乎没有杂质，医用则更为严格，那么液氮是怎么生产出来的？下面和小编一起了解一下。

　　一、液氮是怎么生产出来的

　　1、液氮的生产原理

　　液氮生产主要通过深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法。都是以空气为原料，深冷空分法主要利用液氧和液氮的沸点不同经过压缩、净化、液化精馏的原理完成制取；分子筛空法是通过变压吸附的原理；膜空分法是通过压力下氧和氮不同的渗透速率完成分离。下面具体介绍一下使用较广泛的深冷空分法的液氮生产方法。

　　2、液氮的生产方法

　　液态氮都是由空气分馏得到的，将空气净化后加压，在冷却的环境下进行液化，通过空气中各元素沸点不同分离氮。具体操作就是在低温条件下对空气进行加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发，因为液态氮的沸点是-196℃，比液态氧沸点低，因此，氮气应先从液态空气中蒸发出来，然后通过收集氮气，对之降温加压，提高氮气液化的沸点，得到液氮。工业级液氮有三次压缩分离的工序制成工业级液氮，食品级液氮由三次压缩分离加上两次过滤为食品级液氮。其他的基本制备工序都是相同的。

　　以上的方法需要通过专门的液氮分馏制备设备进行操作，需要在实验室和工业设施的辅助下安全操作，不建议私下尝试操作，容易发生危险。

　　二、液氮生产工艺流程

　　1、过滤杂质：先将空气用空气过滤器去除灰尘和其他机械杂质。

　　2、纯化：经空气预冷器预冷后进入切换使用的分子筛纯化器，过滤掉二氧化碳、碳氢化合物，并吸附掉水蒸气。

　　3、降温液化：将净化后的空气放入空分冷箱，进行换热液化，将温度降低到-172℃时，进入下塔，另一部分空气经膨胀制冷送入上塔。

　　4、分离出液氮：下塔中的空气分离为氮和富氧液体空气，这里液氮就分离完成。后续富氧液体氢气经过液体空气和液氮过冷器后进入上塔。这时候一部分液氧在液氧蒸发器中进一步精馏形成成品液氧。

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