დანადგარები ჰაერიდან სუფთა აზოტის მისაღებად. აზოტის წარმოების მეთოდი

ინდუსტრიაში აზოტის წარმოების ყველა მეთოდი ეფუძნება ატმოსფერული ჰაერის გამოყოფას, რომელიც ყველაზე ხელმისაწვდომი ნედლეულია და შეიცავს სამიზნე პროდუქტის დაახლოებით 75%-ს. სხვა მეთოდები ხასიათდება მაღალი ერთეულის ხარჯებით და გამოიყენება ძირითადად კვლევით ლაბორატორიებში. ინდუსტრიაში აზოტს იღებენ როგორც საკუთარი საჭიროებისთვის, ასევე გასაყიდად.ჰაერის გამყოფი ქარხნებიდან, მზა გაზი მიეწოდება უშუალოდ მომხმარებლებს ან ტუმბოს ცილინდრებში შესანახად და ტრანსპორტირებისთვის.

ინდუსტრიაში აზოტის წარმოება ხორციელდება სამი ტექნოლოგიის მიხედვით:

კრიოგენული;
მემბრანა;
ადსორბცია.

გთავაზობთ 5 ტიპის აღჭურვილობას

აზოტის სადგურები

კრიოგენული წარმოება

მეთოდი შედგება თხევადი ჰაერის ფრაქციული აორთქლებისგან და ეფუძნება მისი კომპონენტების დუღილის წერტილების განსხვავებას. პროცესი რამდენიმე ეტაპად მიმდინარეობს:

ჰაერი შეკუმშულია კომპრესორულ ერთეულში ერთდროული სითბოს მოპოვებითგამოთავისუფლებული შეკუმშვის დროს.
თხევადი ჰაერიდან აზოტის მიღებამდე ამოიღეთ წყალი და ნახშირორჟანგირომლებიც ხდება მყარი და ნალექი.
წნევის შემცირების შემდეგ ნარევი იწყებს ადუღებასდა მისი ტემპერატურა ეცემა -196 °C-მდე. აზოტი, ჟანგბადი და კეთილშობილი აირები თანმიმდევრულად აორთქლდება.

მრეწველობაში აზოტის კრიოგენული წარმოება გამართლებულია როგორც მნიშვნელოვანი ხარჯებით, ასევე მისი შემადგენლობის მაღალი მოთხოვნებით. საბოლოო პროდუქტის სისუფთავე აღწევს 99,9999%.ენერგო ინტენსიური და მთლიანი აღჭურვილობა ძალიან რთულია, საჭიროებს ტექნიკური და ტექნიკური პერსონალის პროფესიონალურ მომზადებას.

აზოტის მემბრანული გამოყოფა

ტექნიკური აზოტი თხევად და აირად მდგომარეობაში მიიღება ატმოსფერული ჰაერიდან. ნივთიერება საკმაოდ გავრცელებული ქიმიური ელემენტია. დედამიწის ატმოსფერო 75% აზოტს შეადგენს, მაგრამ მისი სუფთა სახით სუნთქვისთვის გამოუსადეგარია. მიუხედავად ამისა, ადამიანის ორგანიზმში ასობით პროცესი მიმდინარეობს, რომლის სიჩქარეზე და ხარისხზე ეს ნივთიერება გავლენას ახდენს. მაგალითად, აზოტი არის ჰემოგლობინის, ამინომჟავების და ცილების ნაწილი. გარდა ამისა, ის გვხვდება მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედებში.

გაზის მოლეკულა შეიცავს ორ ატომს, რომლებიც ძალიან მჭიდროდ არის დაკავშირებული. იმისათვის, რომ აზოტი გახდეს ქიმიური ნაერთის ნაწილი, ეს ბმა უნდა დაირღვეს ან დასუსტდეს და ეს საკმაოდ რთულია. ბევრად უფრო ადვილია სხვადასხვა ნაერთებისგან აზოტის გამოყოფის საპირისპირო პროცესი. წვის რეაქცია ყოველთვის მიმდინარეობს თავისუფალი გაზის წარმოქმნით.

აზოტის მდიდარი წყაროა ჩილეს ნიტრატი (ნატრიუმის ნიტრიტი). XIX საუკუნის დასაწყისში მისგან მიიღეს სასუქები და დენთი. დროთა განმავლობაში მინერალური მარაგი შემცირდა და ნიტრატების საჭიროება მხოლოდ გაიზარდა. მე-20 საუკუნის დასაწყისში აზოტს ატმოსფერული ჰაერიდან იღებდნენ და ამიაკში აკავშირებდნენ. ამისათვის საჭირო იყო მაღალი ტემპერატურის, წნევის გამოყენება და რეაქციაში კატალიზატორების შეყვანა. მას შემდეგ აზოტის მოპოვების საკითხმა მიიღო ახალი გადაწყვეტა, რადგან ატმოსფერო მისი ამოუწურავი წყაროა.

მისი ინერტული და სხვა თვისებების გამო, ამ გაზმა იპოვა გამოყენება:

ნახშირის ნაკერების განვითარება;
ჭაბურღილის ბურღვა;
პროდუქტის შეფუთვა;
ცეცხლთან ბრძოლა;
ლითონების მაღალტემპერატურული დამუშავება და სხვ.

ნივთიერების ფიზიკური მახასიათებლები

ნორმალურ პირობებში (ატმოსფერული წნევა 760 მმ Hg და ტემპერატურა 0 ° C), ნივთიერება არის უსუნო და უფერო გაზი, რომელიც ცუდად იხსნება წყალში. ის არ რეაგირებს სხვა ელემენტებთან, გარდა ლითიუმისა. გაცხელებისას აზოტი იძენს ატომებად დაშლის უნარს და ქმნის სხვადასხვა ქიმიურ ნაერთებს. მისი რეაქცია წყალბადთან ყველაზე მოთხოვნადია, რის შედეგადაც მიიღება ამიაკი, რომელიც გამოიყენება სასუქების, გამაგრილებლის, სინთეზური ბოჭკოების დასამზადებლად და ა.შ. . ნივთიერება არატოქსიკურია, ამიტომ არ ახდენს სახიფათო გავლენას გარემოზე. მაგრამ ხანგრძლივი ჩასუნთქვით, ეს იწვევს ჟანგბადის დეფიციტს და დახრჩობას.

როდესაც გაგრილდება -195,8 ° C-მდე, აზოტი იქცევა სითხეში, რომელიც გარეგნულად ჩვეულებრივი წყლის მსგავსია. ამ ნივთიერების დუღილის წერტილი გარკვეულწილად დაბალია, ვიდრე ჟანგბადის. ამიტომ, როდესაც თხევადი ჰაერი თბება, ჯერ აზოტი იწყებს აორთქლებას. ეს თვისება საფუძვლად უდევს ქიმიური პროდუქტის წარმოების თანამედროვე პრინციპს. გათხევადებისა და დუღილის განმეორებითი გამეორება შესაძლებელს ხდის აზოტისა და ჟანგბადის მიღებას სასურველ კონცენტრაციაში. ამ პროცესს რექტიფიკაცია ეწოდება.

თუ აზოტი თხევად მდგომარეობაში, რომლის მოცულობა 1 ლიტრია, გაცხელდება + 20 ° C-მდე, ის აორთქლდება და წარმოქმნის 700 ლიტრ გაზს. ამიტომ ნივთიერება ინახება სპეციალურ ღია ტიპის კონტეინერებში ვაკუუმური იზოლაციით ან კრიოგენული წნევის ჭურჭელში.

აზოტის შემდგომი გაგრილება -209,86°C-მდე გარდაქმნის მას აგრეგაციის მყარ მდგომარეობაში. მიიღება დიდი თეთრი კრისტალები. ჰაერთან შემდგომი შეხებისას თოვლის მსგავსი მასა შთანთქავს ჟანგბადს და დნება.

სამრეწველო წარმოება

ამჟამად სამი ტექნოლოგია ძირითადად გამოიყენება ინერტული აზოტის წარმოებისთვის, ატმოსფერული ჰაერის გამოყოფის საფუძველზე:

კრიოგენული;
მემბრანა;
ადსორბცია.

განცალკევებული კრიოგენული მცენარეები მოქმედებენ ჰაერის გათხევადების პრინციპით. ჯერ კომპრესორით იკუმშება, შემდეგ გადის სითბოს გადამცვლელებში და ფართოვდება ექსპანდერში. შედეგად გაცივებული ჰაერი თხევად იქცევა. ჟანგბადისა და აზოტის დუღილის განსხვავებული წერტილის გამო, ისინი ერთმანეთისგან განცალკევდებიან. პროცესი ბევრჯერ მეორდება სპეციალურ დისტილაციურ ფირფიტებზე. ის სრულდება სუფთა ჟანგბადის, არგონისა და აზოტის მიღებით. ეს მეთოდი ყველაზე ეფექტურია მსხვილი საწარმოებისთვის სისტემის მნიშვნელოვანი ზომების, მისი გაშვებისა და შენარჩუნების სირთულის გამო. მეთოდის უპირატესობა ის არის, რომ შესაძლებელია უმაღლესი სისუფთავის აზოტის მიღება, როგორც თხევადი, ისე აირისებრი, ნებისმიერი რაოდენობით. ამ შემთხვევაში, ენერგიის მოხმარება 1 ლიტრი ნივთიერების დასამზადებლად არის 0,4-1,6 კვტ/სთ (დამოკიდებულია ინსტალაციის ტექნოლოგიურ სქემაზე).

მემბრანული გაზის გამოყოფის ტექნოლოგია გასული საუკუნის 70-იან წლებში დაიწყო. ამ მეთოდის მაღალი ხარჯ-ეფექტურობა და ეფექტურობა კრიოგენული და ადსორბციული მეთოდების ღირსეული ალტერნატივაა სუფთა აზოტის მისაღებად. დღეს მცენარეები იყენებენ უახლესი თაობის მაღალი ხარისხის მემბრანებს. ახლა ეს არ არის ფილმი, არამედ ათასობით ღრუ ბოჭკო, რომელზედაც გამოიყენება შერჩევითი ფენა. ინსტალაციაში არ არის მოძრავი კომპონენტები, ამიტომ მნიშვნელოვნად იზრდება მისი მუშაობის ხანგრძლივობა ავარიების გარეშე. გაფილტრული ჰაერი იკვებება სისტემაში. ჟანგბადი თავისუფლად გადის მასში, ხოლო აზოტი ზეწოლის ქვეშ იხსნება მემბრანის მოპირდაპირე მხარეს და იგზავნება აკუმულატორში. ამ მცენარეების დახმარებით იწარმოება 99,95%-მდე სისუფთავის ნივთიერება. ამრიგად, ატმოსფერული ჰაერიდან აზოტის წარმოება ხორციელდება. შედეგად მიღებული აზოტის შეზღუდული სისუფთავე არ იძლევა ამ მეთოდის გამოყენების საშუალებას მსხვილი მწარმოებლების მიერ მაღალი სისუფთავის აზოტის დიდი მოთხოვნილებებით.

იმ საწარმოებში, სადაც მაღალი სისუფთავის აზოტი მოთხოვნადია დიდი მოცულობით, ინსტალაცია გამოიყენება ადსორბენტების გამოყენებით გაზის ნარევების გამოსაყოფად. სტრუქტურულად, იგი შედგება ორი სვეტისგან. თითოეული მათგანი შეიცავს ნივთიერებას, რომელიც შერჩევით შთანთქავს აირის ნარევს. აზოტის წარმოების ქარხნების ფუნქციონირება მოითხოვს ატმოსფერულ ჰაერს და ელექტროენერგიას.

თავდაპირველად ჰაერი შედის კომპრესორში, სადაც ის შეკუმშულია. შემდეგ ის იკვებება მიმღებში, რაც ათანაბრდება მის წნევას. ვინაიდან ჰაერი არ უნდა შეიცავდეს წყლის ორთქლს, მტვერს, ნახშირორჟანგს, აზოტის ოქსიდებს, აცეტილენს და სხვა მინარევებს, ის იფილტრება. იწყება აირის ნარევის ადსორბციული გამოყოფის ძირითადი ეტაპი. ჰაერის ნაკადი გადის ნახშირბადის მოლეკულური საცრების ერთ სვეტში, სანამ მათ შეუძლიათ ჟანგბადის შთანთქმა. ამის შემდეგ, ადსორბენტის ზედაპირი უნდა გაიწმინდოს, ანუ რეგენერაცია მოახდინოს დეპრესიით ან ტემპერატურის ამაღლებით. და ჰაერი იგზავნება მეორე სვეტში. ამ დროს აზოტი გადის ერთეულში და გროვდება მიმღებში. ადსორბციისა და რეგენერაციის ციკლების ხანგრძლივობა მხოლოდ რამდენიმე წუთია. ამ ტექნოლოგიით წარმოებული აზოტის სისუფთავე არის 99,9995%.

ადსორბციული მცენარეების უპირატესობები:

სწრაფი დაწყება და გაჩერება;
დისტანციური მართვის შესაძლებლობა;
მაღალი გამოყოფის უნარი;
დაბალი ენერგიის მოხმარება;
ოპერატიული რეგულირების შესაძლებლობა;
ავტომატური რეჟიმის კონტროლი;
დაბალი ტექნიკური ხარჯები.

გაზის აპლიკაციები

დღეს ეს პროდუქტი მოთხოვნადია მრავალ ინდუსტრიაში: გაზი, საკვები, მეტალურგიული. თუმცა, აზოტის ფართომასშტაბიანი წარმოება აქტუალურია სპეციალურად ნავთობქიმიური ინდუსტრიისთვის. გამოყენების ძირითადი სფეროა ამავე სახელწოდების მჟავისა და სოფლის მეურნეობისთვის სხვა სასუქების წარმოება. ინჟინერიაში აზოტი გამოიყენება სხვადასხვა აღჭურვილობისა და დანაყოფების გასაგრილებლად. ის ქმნის ინერტულ გარემოს აალებადი სითხეების გადატუმბვისას.

ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში აზოტს იყენებენ ქიმიური ნედლეულის ტრანსპორტირებისთვის, ტანკების დასაცავად და მედიკამენტების შესაფუთად. ელექტრონიკაში ის ხელს უშლის დაჟანგვას ნახევარგამტარების წარმოების პროცესში.

კვების მრეწველობაში თხევადი აზოტი გამოიყენება როგორც გამაგრილებელი და გაყინვის ელემენტი. აირისებრი ფორმით, იგი გამოიყენება ინერტული გარემოს შესაქმნელად არაგაზიანი სასმელებისა და ზეთების ჩამოსხმისას და ასევე წარმოქმნის საწვავს სპრეის ქილებს.

ხანძრის ჩაქრობის ყველაზე ეფექტური მეთოდია აზოტიანი ხანძრის ჩაქრობა. აორთქლების შედეგად ნივთიერება სწრაფად ანაცვლებს ჟანგბადს, რომელიც საჭიროა წვის შესანარჩუნებლად და ცეცხლი კვდება. შემდეგ აზოტი სწრაფად გამოიყოფა ოთახიდან და ინახავს ძვირფას ნივთებს, რომლებიც შეიძლება დაზიანდეს ქაფით, ფხვნილით ან წყლით.

მედიცინაში უჯრედები და ორგანოები ინახება კრიოგენული კონსერვაციის დახმარებით. გარდა ამისა, თხევადი აზოტი ანადგურებს ქსოვილის დაზიანებულ უბნებს.

შენახვა და უსაფრთხოება

თხევად მდგომარეობაში აზოტი ტრანსპორტირდება გზის საშუალებით სპეციალურ კრიოგენულ ჭურჭელში ან ავზებში. აირისებრი ნივთიერება მომხმარებელს მიეწოდება შეკუმშული სახით შავ ცილინდრებში. აზოტი ინახება დევარის ჭურჭელში ორმაგი კედლებით, რომელთა შორის არის ვაკუუმი. სითბოს გადაცემის შესამცირებლად, ვერცხლის ფენის გამო ზედაპირები სარკისებრი ხდება. Dewar გემები შეიძლება იყოს სხვადასხვა ზომის. კონტეინერები, რომლებშიც ათობით ლიტრი იტევს, დამზადებულია ლითონისგან. ასეთ ჭურჭელში ნივთიერების შენახვა შესაძლებელია რამდენიმე კვირის განმავლობაში.

კანის მოკლევადიანი კონტაქტი თხევად აზოტთან არ წარმოადგენს სერიოზულ საფრთხეს, ვინაიდან შეხების ადგილას წარმოიქმნება ჰაერის ბალიში დაბალი თბოგამტარობით. სწორედ ის იცავს ქსოვილს დაზიანებისგან. კანთან, თვალებთან ან ლორწოვან გარსებთან აზოტის ხანგრძლივი კონტაქტი იწვევს ძლიერ დაზიანებას. ნივთიერებასთან შეხების შემთხვევაში დაზიანებული ადგილი დაუყოვნებლივ უნდა დაიბანოთ უამრავი წყლით.

როდესაც აზოტი აორთქლდება, ის გროვდება სამუშაო ოთახის იატაკის დონეზე დაბალი ტემპერატურისა და ჰაერზე მაღალი სიმკვრივის გამო. ადამიანის შეუმჩნევლად იქმნება ნივთიერების მაღალი კონცენტრაცია და მცირდება ჟანგბადის რაოდენობა. ეს გავლენას ახდენს ზოგად კეთილდღეობაზე: სუნთქვის რიტმი ირღვევა და პულსი აჩქარდება. სიტუაციის მძიმე შედეგით, ცნობიერება ირღვევა და გადაადგილების უნარი იკარგება. საშიშროება მდგომარეობს იმაში, რომ მოწამვლა ხდება ადამიანის მიერ შეუმჩნევლად, დაზარალებული არ აცნობიერებს სიტუაციის სიმძიმეს. ამიტომ, ოთახები, რომლებშიც იწარმოება ან გამოიყენება აზოტი, აღჭურვილი უნდა იყოს საიმედო სავენტილაციო სისტემით.

ჰაერის გამიჯვნის თანამედროვე მცენარეები

კომპანია Sovremennye Gazovye Tekhnologii გვთავაზობს უარი თქვას ამ ნივთიერების შეძენაზე, მისი დამოუკიდებელი წარმოების ორგანიზებით. ამ შემთხვევაში, მიღებული აზოტის ღირებულება 10-20-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე შეძენილი. თუ თქვენს დაწესებულებას სჭირდება აზოტის საკუთარი წყარო, ჩვენი ექსპერტები გაგაცნობთ ხელმისაწვდომი მცენარეების სპეციფიკაციებს. ჩვენ დაგეხმარებით ერთეულების საუკეთესო არჩევანის გაკეთებაში, მათი მიწოდების, მონტაჟის, ექსპლუატაციაში გაშვების ორგანიზებაში.

თავად აწარმოეთ აზოტი - გაგზავნეთ განაცხადი აღჭურვილობის შესახებ ჩვენი ვებსაიტის გვერდებიდან!

აზოტი

აზოტი-ა; მ.[ფრანგული] აზოტი ბერძნულიდან. ან- - არა-, გარეშე- და zōtikos - სიცოცხლის მომცემი]. ქიმიური ელემენტი (N), უფერო და უსუნო გაზი, რომელიც არ უჭერს მხარს სუნთქვას და წვას (არის ჰაერის ძირითადი ნაწილი მოცულობით და მასით, მცენარის ერთ-ერთი მთავარი საკვები ნივთიერებაა).

◁ აზოტი, th, th. აჰ მჟავა. აჰ, სასუქები.აზოტოვანი, th, th. აჰ მჟავა.

(ლათ. Nitrogenium), პერიოდული სისტემის V ჯგუფის ქიმიური ელემენტი. სახელი ბერძნულიდან. a... არის უარყოფითი პრეფიქსი, ხოლო zōē არის სიცოცხლე (არ უჭერს მხარს სუნთქვას და წვას). თავისუფალი აზოტი შედგება 2 ატომური მოლეკულისგან (N 2); უფერო და უსუნო გაზი; სიმკვრივე 1,25 გ/ლ, ტ pl -210ºC, ტკიპი -195,8ºC. ის ქიმიურად ძალიან ინერტულია, მაგრამ რეაგირებს გარდამავალი ლითონების რთულ ნაერთებთან. ჰაერის ძირითადი კომპონენტი (მოცულობის 78,09%), რომლის გამოყოფა წარმოქმნის სამრეწველო აზოტს (3/4-ზე მეტი მიდის ამიაკის სინთეზზე). იგი გამოიყენება როგორც ინერტული საშუალება მრავალი ტექნოლოგიური პროცესისთვის; თხევადი აზოტი - გამაგრილებელი. აზოტი არის ერთ-ერთი მთავარი ბიოგენური ელემენტი, რომელიც ცილების და ნუკლეინის მჟავების ნაწილია.

AZOT (ლათ. Nitrogenium - წარმოშობს სალტე), N (წაიკითხეთ „ენ“), პერიოდული სისტემის VA ჯგუფის მეორე პერიოდის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 7, ატომური მასა 14,0067. თავისუფალ ფორმაში არის უფერო, უსუნო და უგემოვნო გაზი, წყალში ცუდად ხსნადი. იგი შედგება მაღალი სიმტკიცის დიატომური N 2 მოლეკულებისგან. ეხება არალითონებს.
ბუნებრივი აზოტი შედგება სტაბილური ნუკლიდებისგან (სმ.ნუკლიდი) 14 N (ნარევის შემცველობა 99,635% მასის მიხედვით) და 15 ნ. გარე ელექტრონული ფენის კონფიგურაცია 2 ს 2 2გვ 3 . ნეიტრალური აზოტის ატომის რადიუსია 0,074 ნმ, იონების რადიუსი: N 3- - 0,132, N 3+ - 0,030 და N 5+ - 0,027 ნმ. ნეიტრალური აზოტის ატომის თანმიმდევრული იონიზაციის ენერგიებია შესაბამისად 14,53, 29,60, 47,45, 77,47 და 97,89 ევ. პაულინგის სკალაზე აზოტის ელექტრონეგატიურობა არის 3,05.
აღმოჩენის ისტორია
იგი აღმოაჩინა 1772 წელს შოტლანდიელმა მეცნიერმა დ. რეზერფორდმა, როგორც სუნთქვისა და წვისთვის შეუფერებელი გაზი („მახრჩობელი ჰაერი“), როგორც ნახშირის, გოგირდის და ფოსფორის წვის პროდუქტების ნაწილი და, CO 2-ისგან განსხვავებით, არ შეიწოვება ტუტეებით. გამოსავალი. მალე ფრანგი ქიმიკოსი A.L. Lavoisier (სმ.ლავუაზიე ანტუან ლორანი)მივიდა დასკვნამდე, რომ "მახრჩობელი" გაზი არის ატმოსფერული ჰაერის ნაწილი და შესთავაზა მას სახელი "აზოტი" (ბერძნული აზოოდან - უსიცოცხლო). 1784 წელს ინგლისელმა ფიზიკოსმა და ქიმიკოსმა G. Cavendish (სმ.კავენდიშ ჰენრი)დაადგინა აზოტის არსებობა მარილიანში (აქედან გამომდინარეობს აზოტის ლათინური სახელწოდება, შემოთავაზებული 1790 წელს ფრანგი ქიმიკოსის ჟ. შანტალის მიერ).
ბუნებაში ყოფნა
ბუნებაში, თავისუფალი (მოლეკულური) აზოტი არის ატმოსფერული ჰაერის ნაწილი (ჰაერში 78,09% მოცულობით და 75,6% აზოტის მასით), ხოლო შეკრული სახით იგი ორი ნიტრატის ნაწილია: ნატრიუმის NaNO 3 (აქედან გამომდინარე, ნაპოვნია ჩილეში. დაასახელეთ ჩილეს მარილი (სმ.ჩილეს ნიტერი)) და კალიუმის KNO 3 (იპოვება ინდოეთში, აქედან მომდინარეობს სახელწოდება ინდური სალტე) - და რიგი სხვა ნაერთები. დედამიწის ქერქში გავრცელების მხრივ აზოტს მე-17 ადგილი უკავია, მას შეადგენს დედამიწის ქერქის 0,0019% მასის მიხედვით. სახელის მიუხედავად, აზოტი არის ყველა ცოცხალ ორგანიზმში (მშრალი წონის 1-3%), რაც ყველაზე მნიშვნელოვანი ბიოგენური ელემენტია. (სმ.ბიოგენური ელემენტები). ის არის ცილების, ნუკლეინის მჟავების, კოენზიმების, ჰემოგლობინის, ქლოროფილის და მრავალი სხვა ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერების მოლეკულების ნაწილი. ზოგიერთ ეგრეთ წოდებულ აზოტოფიქს მიკროორგანიზმს შეუძლია ჰაერიდან მოლეკულური აზოტის შეთვისება, სხვა ორგანიზმების გამოსაყენებლად მისაწვდომ ნაერთებად გარდაქმნა (იხ. აზოტის ფიქსაცია (სმ.აზოტის ფიქსაცია)). ცოცხალ უჯრედებში აზოტის ნაერთების ტრანსფორმაცია ყველა ორგანიზმის მეტაბოლიზმის განუყოფელი ნაწილია.
ქვითარი
ინდუსტრიაში აზოტი მიიღება ჰაერიდან. ამისათვის ჰაერი ჯერ გაცივდება, თხევადდება და თხევადი ჰაერი ექვემდებარება დისტილაციას (გამოხდას). აზოტის დუღილის წერტილი ოდნავ დაბალია (-195,8 °C), ვიდრე ჰაერის სხვა კომპონენტი - ჟანგბადი (-182,9 °C), ამიტომ, როდესაც თხევადი ჰაერი ფრთხილად გაცხელდება, აზოტი ჯერ აორთქლდება. აირისებრი აზოტი მომხმარებელს მიეწოდება შეკუმშული სახით (150 ატმ ან 15 მპა) შავი ცილინდრებით ყვითელი წარწერით „აზოტი“. შეინახეთ თხევადი აზოტი დევარის კოლბაში (სმ.დევარის გემი).
ლაბორატორიაში სუფთა ("ქიმიური") აზოტი მიიღება ამონიუმის ქლორიდის NH 4 Cl გაჯერებული ხსნარის დამატების გზით მყარ ნატრიუმის ნიტრიტზე NaNO 2 გაცხელებისას:
NaNO 2 + NH 4 Cl \u003d NaCl + N 2 + 2H 2 O.
თქვენ ასევე შეგიძლიათ გაათბოთ მყარი ამონიუმის ნიტრიტი:
NH 4 NO 2 \u003d N 2 + 2H 2 O.
ფიზიკური და ქიმიური თვისებები
აირისებრი აზოტის სიმკვრივე 0 ° C-ზე არის 1,25046 გ / დმ 3, თხევადი აზოტი (დუღილის წერტილში) - 0,808 კგ / დმ 3. აირისებრი აზოტი ნორმალურ წნევაზე -195,8 °C-ზე გადაიქცევა უფერო სითხეში, ხოლო -210,0 °C - თეთრ მყარად. მყარ მდგომარეობაში ის არსებობს ორი პოლიმორფული მოდიფიკაციის სახით: -237,54 ° C-ზე ქვემოთ, კუბური გისოსებით ფორმა სტაბილურია, ზემოთ - ექვსკუთხა.
აზოტის კრიტიკული ტემპერატურაა –146,95 °C, კრიტიკული წნევა 3,9 მპა, სამმაგი წერტილი მდგომარეობს ტემპერატურაზე –210,0 °C და წნევა 125,03 hPa, საიდანაც ირკვევა, რომ ოთახის ტემპერატურაზე აზოტი არ არის. , თუნდაც ძალიან მაღალი წნევის, არ შეიძლება გათხევადებული.
თხევადი აზოტის აორთქლების სიცხეა 199,3 კჯ/კგ (დუღილის ადგილზე), აზოტის შერწყმის სიცხე 25,5 კჯ/კგ (–210 °C–ზე).
N 2 მოლეკულაში ატომების შეკავშირების ენერგია ძალიან მაღალია და შეადგენს 941,6 კჯ/მოლს. მანძილი ატომების ცენტრებს შორის მოლეკულაში არის 0,110 ნმ. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ აზოტის ატომებს შორის კავშირი სამმაგია. N 2 მოლეკულის მაღალი სიძლიერე შეიძლება აიხსნას მოლეკულური ორბიტალური მეთოდით. N 2 მოლეკულაში მოლეკულური ორბიტალების შევსების ენერგეტიკული სქემა აჩვენებს, რომ მასში ელექტრონებით ივსება მხოლოდ s- და p-ორბიტალები. აზოტის მოლეკულა არამაგნიტურია (დიამაგნიტური).
N 2 მოლეკულის მაღალი სიმტკიცის გამო, სხვადასხვა აზოტის ნაერთების (მათ შორის სამარცხვინო ფეთქებადი ჰექსოგენის) დაშლის პროცესები (სმ.ჰექსოგენი)) გაცხელებისას, დარტყმისას და ა.შ. იწვევს N 2 მოლეკულების წარმოქმნას. ვინაიდან მიღებული გაზის მოცულობა ბევრად აღემატება თავდაპირველი ფეთქებადი ნივთიერების მოცულობას, აფეთქება ჭექა-ქუხილის დროს.
ქიმიურად, აზოტი საკმაოდ ინერტულია და მხოლოდ ოთახის ტემპერატურაზე რეაგირებს ლითონის ლითიუმთან. (სმ.ლითიუმი)მყარი ლითიუმის ნიტრიდის Li 3 N წარმოქმნით. ნაერთებში ავლენს დაჟანგვის სხვადასხვა ხარისხს (–3–დან +5–მდე). წყალბადით წარმოქმნის ამიაკს (სმ.ამიაკი) NH3. ჰიდრაზინი მიიღება არაპირდაპირი გზით (არა მარტივი ნივთიერებებისგან) (სმ.ჰიდრაზინი) N 2 H 4 და აზოტის მჟავა HN 3 . ამ მჟავას მარილები არის აზიდები (სმ.აზიდები). ტყვიის აზიდი Pb (N 3) 2 იშლება დარტყმისას, ამიტომ გამოიყენება დეტონატორის სახით, მაგალითად, ვაზნების პრაიმერებში.
ცნობილია აზოტის რამდენიმე ოქსიდი (სმ.ᲐᲖᲝᲢᲘᲡ ᲝᲥᲡᲘᲓᲔᲑᲘ). აზოტი უშუალოდ არ რეაგირებს ჰალოგენებთან; მიიღეს NF 3, NCl 3, NBr 3 და NI 3, ასევე რამდენიმე ოქსიჰალოგენი (ნაერთები, რომლებიც, აზოტის გარდა, შეიცავს ჰალოგენის და ჟანგბადის ატომებს, მაგალითად, NOF 3). ირიბად.
აზოტის ჰალოგენები არასტაბილურია და ადვილად იშლება გაცხელებისას (ზოგიერთი - შენახვისას) მარტივ ნივთიერებებად. ასე რომ, NI 3 ნალექი ხდება ამიაკის და იოდის ნაყენის წყალხსნარების დრენაჟისას. უკვე მცირე დარტყმით, მშრალი NI 3 აფეთქდა:
2NI 3 = N 2 + 3I 2 .
აზოტი არ რეაგირებს გოგირდთან, ნახშირბადთან, ფოსფორთან, სილიციუმთან და ზოგიერთ სხვა არამეტალთან.
გაცხელებისას აზოტი რეაგირებს მაგნიუმთან და ტუტე მიწის ლითონებთან და ჩნდება მარილის მსგავსი ნიტრიდები M 3 N 2, რომლებიც წყალთან ერთად იშლება შესაბამისი ჰიდროქსიდების და ამიაკის წარმოქმნით, მაგალითად:
Ca 3 N 2 + 6H 2 O \u003d 3Ca (OH) 2 + 2NH 3.
ანალოგიურად იქცევიან ტუტე ლითონის ნიტრიდები. აზოტის ურთიერთქმედება გარდამავალ ლითონებთან იწვევს სხვადასხვა კომპოზიციის მყარი ლითონის მსგავსი ნიტრიდების წარმოქმნას. მაგალითად, რკინისა და აზოტის ურთიერთქმედებისას წარმოიქმნება რკინის ნიტრიდები Fe 2 N და Fe 4 N. აცეტილენით C 2 H 2 აზოტის გაცხელებისას წყალბადის ციანიდი HCN მიიღება.
აზოტის რთული არაორგანული ნაერთებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანია აზოტის მჟავა. (სმ.აზოტის მჟავა) HNO 3, მისი მარილები არის ნიტრატები (სმ.ნიტრატი), და აზოტის მჟავა HNO 2 და მისი ნიტრიტული მარილები (სმ.ნიტრიტები).
განაცხადი
ინდუსტრიაში, აზოტის გაზი ძირითადად გამოიყენება ამიაკის წარმოებისთვის. (სმ.ამიაკი). როგორც ქიმიურად ინერტული აირი, აზოტი გამოიყენება ინერტული გარემოს უზრუნველსაყოფად სხვადასხვა ქიმიურ და მეტალურგიულ პროცესებში, აალებადი სითხეების გადატუმბვისას. თხევადი აზოტი ფართოდ გამოიყენება როგორც გამაგრილებელი (სმ.მაცივარი), გამოიყენება მედიცინაში, განსაკუთრებით კოსმეტოლოგიაში. აზოტის მინერალური სასუქები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ ნიადაგის ნაყოფიერების შენარჩუნებაში. (სმ.მინერალური სასუქები).

ენციკლოპედიური ლექსიკონი. 2009 .

სინონიმები

ნახეთ, რა არის "აზოტი" სხვა ლექსიკონებში:

- (ნ) ქიმიური ელემენტი, აირი, უფერო, უგემოვნო და უსუნო; არის ჰაერის 4/5 (79%); სცემს წონა 0,972; ატომური წონა 14; კონდენსირდება სითხეში 140°C ტემპერატურაზე. და წნევა 200 ატმოსფერო; მრავალი მცენარეული და ცხოველური ნივთიერების კომპონენტი. ლექსიკონი…… რუსული ენის უცხო სიტყვების ლექსიკონი

აზოტი- აზოტი, ქიმ. ელემენტი, char. N (ფრანგული AZ), სერიული ნომერი 7, at. ვ. 14.008; დუღილის წერტილი 195,7°; 1 ლ A. 0 ° და 760 მმ წნევაზე. იწონის 1,2508 გ [ლათ. ნიტროგენიუმი („სამარილეს გამომწვევი“), გერმანული. Stickstoff ("მახრჩობელა ... ... დიდი სამედიცინო ენციკლოპედია

- (ლათ. Nitrogenium) N, პერიოდული სისტემის V ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 7, ატომური მასა 14,0067. სახელი ბერძნულიდან არის უარყოფითი პრეფიქსი და zoe life (არ უჭერს მხარს სუნთქვას და წვას). თავისუფალი აზოტი შედგება 2 ატომისგან ... ... დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

აზოტი- მ აზოტი მ. არაბული. 1787. ლექსის.1. ალქიმია ლითონების პირველი მატერია არის მეტალის ვერცხლისწყალი. სლ. 18. პარაცელსუსი გაემგზავრა სამყაროს დასასრულისკენ და ყველას სთავაზობდა თავის ლაუდანსა და აზოტს ძალიან გონივრულ ფასად, რათა განკურნოს ყველა შესაძლო ... ... რუსული ენის გალიციზმების ისტორიული ლექსიკონი

- (აზოტი), N, პერიოდული სისტემის V ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 7, ატომური მასა 14,0067; გაზი, დუღილის წერტილი 195,80 შშ. აზოტი არის ჰაერის მთავარი კომპონენტი (78,09% მოცულობით), არის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის ნაწილი (ადამიანის სხეულში ... ... თანამედროვე ენციკლოპედია

აზოტი- (აზოტი), N, პერიოდული სისტემის V ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 7, ატომური მასა 14,0067; გაზი, bp 195,80 °С. აზოტი არის ჰაერის მთავარი კომპონენტი (78,09% მოცულობით), არის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის ნაწილი (ადამიანის სხეულში ... ... ილუსტრირებული ენციკლოპედიური ლექსიკონი

- (ქიმიური ნიშანი N, ატომური წონა 14) ერთ-ერთი ქიმიური ელემენტი, უფერო გაზი, რომელსაც არც სუნი აქვს და არც გემო; წყალში ძალიან ოდნავ ხსნადი. მისი ხვედრითი წონა არის 0,972. პიქტეტმა ჟენევაში და კალჰეტამ პარიზში მოახერხეს აზოტის კონდენსაცია მაღალი წნევის ქვეშ. ბროკჰაუზისა და ეფრონის ენციკლოპედია

N (ლათ. Nitrogenium * a. nitrogen; n. Stickstoff; f. azote, nitrogene; და. nitrogeno), ქიმ. V ჯგუფის პერიოდული ელემენტი. მენდელეევის სისტემები, ატ.ს. 7, ზე. მ 14.0067. გაიხსნა 1772 წელს მკვლევარი დ.რეზერფორდი. ნორმალურ პირობებში A....... გეოლოგიური ენციკლოპედია

ქმარი, ქიმ. ბაზა, მარილის მთავარი ელემენტი; სალტე, სალტე, სალტე; ის ასევე არის ჩვენი ჰაერის მთავარი, რაოდენობრივად, კომპონენტი (აზოტი 79 ტომი, ჟანგბადი 21). აზოტოვანი, აზოტოვანი, აზოტის შემცველი, აზოტის შემცველი. ქიმიკოსები განასხვავებენ... დალის განმარტებითი ლექსიკონი

ორგანოგენი, აზოტი რუსული სინონიმების ლექსიკონი. აზოტი n., სინონიმების რაოდენობა: 8 გაზი (55) არალითონი ... სინონიმური ლექსიკონი

აზოტიეს არის გაზი, რომელიც აქრობს ცეცხლს, რადგან ის არ იწვის და არ უწყობს ხელს წვას. იგი მიიღება თხევადი ჰაერის ფრაქციული დისტილაციით, რომელიც ინახება წნევის ქვეშ ფოლადის ცილინდრებში. აზოტი ძირითადად გამოიყენება ამიაკის და კალციუმის ციანამიდის წარმოებისთვის და ... ... ოფიციალური ტერმინოლოგია

წიგნები

ქიმიის ტესტები. აზოტი და ფოსფორი. ნახშირბადი და სილიციუმი. ლითონები. მე-9 კლასი გ.ე.რუძიტისის სახელმძღვანელოს. ფედერალური სახელმწიფო საგანმანათლებლო სტანდარტი, ბოროვსკიხ ტატიანა ანატოლიევნა, ეს სახელმძღვანელო სრულად შეესაბამება ფედერალურ სახელმწიფო საგანმანათლებლო სტანდარტს (მეორე თაობა). სახელმძღვანელო მოიცავს ტესტებს, რომლებიც მოიცავს სახელმძღვანელოს 3 თემას G. E. Rudzitis, ... კატეგორია: სახელმძღვანელოები, ტესტები, ამოცანების კრებულები ქიმიაში სერია: სასწავლო ნაკრებიგამომცემელი:

აზოტის წარმოების ქარხანა არის აღჭურვილობის კომპლექსი, რომლის დახმარებით ხდება აზოტის კონცენტრირება ატმოსფერული ჰაერიდან. აზოტის მაქსიმალური კონცენტრაცია გამოსასვლელში არის 99,9999%. ეს მაჩვენებელი შეიძლება დარეგულირდეს გაზის დანიშნულების მიხედვით.

ადსორბციის გენერატორი

წარმოება ხდება ზეწოლის ქვეშ შეკუმშული ჰაერის მიწოდებით, რომელიც ამოტუმბულია ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორით. გენერატორი აღჭურვილია ფილტრაციის სისტემით და საშრობით. ამ შემთხვევაში, ჰაერის საშრობი შეიძლება იყოს როგორც სამაცივრო, ასევე ადსორბციული ტიპის, რაც დამოკიდებულია დანიშნულებაზე და აზოტის საჭირო კონცენტრაციაზე. წარმოების პროცესში შეკუმშული ჰაერი გადის უხეში და წვრილ წმენდას და საშრობს, ხოლო აღწევს ნამის წერტილს + 3C და ჰაერის კლასს, რომელიც შეესაბამება ISO 8573-1:2010-1.4.1. შემდეგ ჰაერი მიეწოდება გენერატორს მრავალსაფეხურიანი ფილტრაციის შემდეგ. აზოტის აღჭურვილობის გამომავალზე ვიღებთ მზა გაზს 10 ბარამდე წნევის ქვეშ. სადგური შედგება ორი სვეტისაგან, რომელიც შეიცავს ადსორბენტს შესაბამისი ტიპის გაზის შთანთქმისთვის. 8-15 წელიწადში ერთხელ საჭიროა ადსორბენტის გამოცვლა სამუშაო პირობებიდან გამომდინარე.
ადსორბციული ტიპის აზოტის გენერატორების უპირატესობები:

სამუშაოს დიდი რესურსი;
სწრაფი დაწყება/შეჩერება;
ოპერაციის სიმარტივე;
კომპაქტურობა;
მაღალი საიმედოობა;
ოპერაციის დროს ოპერატორის კონტროლი არ არის საჭირო;
სრული ავტომატიზაცია;
General Gas ვებგვერდის მეშვეობით დისტანციური მართვის შესაძლებლობა.

მემბრანის გენერატორი

აირების გამოყოფა ხდება გაზის გამმყოფი მემბრანის გამო. გაფილტრული ჰაერი გადის მემბრანის მოდულში. ნაკადი გადის ათასობით შერჩევით ბოჭკოზე. აზოტი გამოდის მემბრანის უკანა მხრიდან, ხოლო ჟანგბადი გამოდის მისი კედლებიდან.

აზოტის წარმოება გულისხმობს აღჭურვილობის მთელი ასორტიმენტის კვალიფიციურ ინსტალაციას, რომელიც მოითხოვს უსაფრთხოების სტანდარტების დაცვას.

General Gas-ის მიერ წარმოებული აზოტის წარმოების მოწყობილობა იყენებს კომპონენტებს სერტიფიცირებული მწარმოებლებისგან და შემოწმებულია სამრეწველო ერთეულების მაღალი ხარისხისა და უსაფრთხოების სტანდარტების დასაკმაყოფილებლად.

ეს მოწყობილობა საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ მაღალი ენერგოეფექტურობას აზოტის წარმოებაში, რომელიც გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში:

ელექტრონული;
საკვები;
ლითონის დამუშავება;
ფარმაცევტული;
მეტალურგიული;
ნავთობი და გაზი;
ნავთობქიმიური და ქიმიური.

ჩვენს კომპანიაში აზოტის წარმოებისთვის აღჭურვილობის შეძენით თქვენ იღებთ ხელსაყრელ ფასებს, გარანტიას, სწრაფ მიწოდებას და მონტაჟს.

როგორ ავირჩიოთ აღჭურვილობა აზოტის წარმოებისთვის?

ჰაერის გამყოფი განყოფილების ტიპის არჩევისთვის, თქვენ უნდა გესმოდეთ, რა არის ისინი:

ატმოსფერული ჰაერიდან სამრეწველო აირების მისაღებად, ამჟამად არსებობს სამი ტიპის ჰაერის გამიჯვნის ერთეული (ASU):

კრიოგენული ტიპის ჰაერგამყოფი მცენარეები.
ადსორბციული ტიპის ჰაერგამყოფი დანადგარები.
მემბრანული ჰაერის გამყოფი მცენარეები.

კრიოგენული ტიპის ASU არის აღჭურვილობის ნაკრები, რომელიც ასრულებს ატმოსფერული ჰაერის თანმიმდევრულ დამუშავებას და გაგრილებას კრიოგენულ ტემპერატურამდე და შემდგომ გამოყოფას კომპონენტებად გასწორებით: ჟანგბადი, აზოტი, არგონი, კრიპტონი, ქსენონი.

კრიოგენული ASU იყოფა:

მცირე = 30 ÷ 300 მ³/სთ;
საშუალო = 300 ÷ 3000 მ³/სთ;
მაღალი > 3000 მ³/სთ;

ადსორბციული ტიპის ASU არის მოწყობილობების ნაკრები, რომელიც გამოყოფს ატმოსფერულ ჰაერს მოლეკულურ საცერში გავლის გზით, რომელსაც თავისი სტრუქტურით შეუძლია აირის მოლეკულების დაჭერა. ადსორბციული ASP-ები შექმნილია ძირითადი გამყოფი პროდუქტების მისაღებად აირისებრ მდგომარეობაში:

ჟანგბადი;
აზოტი.

ადსორბციული ქარხნების მოქმედება შეზღუდული არ არის და დამოკიდებულია გამოყენებული მოდულების რაოდენობაზე, მაგრამ არსებობს შეზღუდვები გამოყოფის პროდუქტების კონცენტრაციაზე (სისუფთავეზე):

გამომავალი ჟანგბადის გაზის კონცენტრაცია 98%-მდე
გამოსასვლელი აზოტის კონცენტრაცია 99,9995%-მდე

Membrane ASP არის აღჭურვილობის ნაკრები, რომელიც გამოყოფს შეკუმშულ ჰაერს მემბრანული მოდულების გავლით, რომელშიც ხდება გამოყოფა ძირითად კომპონენტებად: აზოტი და ჟანგბადი. მემბრანული ASP შექმნილია გამყოფი პროდუქტების მისაღებად აირისებრ მდგომარეობაში. მემბრანული მცენარეების მოქმედება დამოკიდებულია გამოყენებული მემბრანული მოდულების რაოდენობაზე.

გასასვლელში აირისებრი ჟანგბადის კონცენტრაცია 90%-მდეა.
გასასვლელში აირისებრი აზოტის კონცენტრაცია 99,5%-მდეა.

ასევე, მოხმარების ადგილზე აირისებრი აირების მისაღებად გამოიყენება კრიოგენური გაზიფიკატორები, რომლებიც, თავის მხრივ, თხევად კრიოპროდუქტს (აზოტი, ჟანგბადი ან არგონი) აიროვან მდგომარეობაში გარდაქმნიან.

რა შემთხვევაში, რა ASP უნდა იქნას გამოყენებული აზოტის მისაღებად?

იმისათვის, რომ აირჩიოთ VRU, თქვენ უნდა იცოდეთ შემდეგი პარამეტრები:

აირისებრი აზოტის მოხმარება მ³/სთ;
აზოტის წნევა, ბარი;
აზოტის კონცენტრაცია, % ან ნარჩენი ჟანგბადის შემცველობა;
პიკის მოხმარება, "პიკების" რაოდენობა, ხანგრძლივობა და სიხშირე;
ინსტალაციის ადგილის ვარიანტი (გარე, შიდა...);
არსებული კომუნიკაციები;
მანძილი ობიექტისგან;
სამუშაოების განრიგი (მოხმარება);
პერსონალის ხელმისაწვდომობა.

მოდით შევხედოთ ვიზუალურ გრაფიკს:

სქემაზე:

მიწოდება ცილინდრებში
მიწოდება სითხეში ან ბოთლებში
თხევადი მიწოდება
კრიოგენული ASU

აზოტის წყაროს არჩევა რთული და მომთხოვნი ამოცანაა, წარმოების პროცესების ეფექტურობა და საბოლოო პროდუქტის ღირებულება დამოკიდებულია სწორ არჩევანზე.

ამ დროისთვის, ადსორბციული აზოტის გენერატორების ბაზარი სწრაფად ვითარდება და იმ ადგილებში, სადაც საჭიროა აირისებრი აზოტი, ამ ტიპის გენერატორი აჩვენებს აზოტის წარმოების ყველაზე დაბალ ღირებულებას, რაც არის ~ 0,3 კვტ 1 მეტრ კუბურ აზოტზე.

^ 9.1 ზოგადი ინფორმაცია აზოტის შესახებ

აზოტი - ბერძნულიდან "უსიცოცხლო", უფერო აირი ფერისა და სუნის გარეშე, ატომური წონა 14.0.

1772 წელს აზოტი აღმოაჩინა შოტლანდიელმა რეზერფორდმა. აზოტი ბუნებაში თავისუფალ მდგომარეობაში არ არსებობს. ა.ლავუაზიე 1787 წ დადგინდა, რომ ჰაერი შეიცავს "სასიცოცხლო" (სუნთქვისა და წვის ხელშემწყობი, ანუ ჟანგბადი) და "მახრჩობელ" აირებს. 1785 წელს G. Cavendish-მა აჩვენა, რომ აზოტი არის მარილის ნაწილი. მოგვიანებით მათ გაარკვიეს აზოტის ინერტულობა თავისუფალ მდგომარეობაში და მისი მნიშვნელოვანი თვისება სხვა ელემენტებთან ნაერთებში, ე.ი. შეკრულ მდგომარეობაში. აზოტი მზის სისტემის მეოთხე ყველაზე უხვი ელემენტია (წყალბადის, ჰელიუმის და ჟანგბადის შემდეგ).

აზოტი დედამიწაზე ერთ-ერთი ყველაზე უხვი ელემენტია. ძირითადად კონცენტრირებულია ატმოსფეროში. ჰაერის შემადგენლობით ის 78%-ზე მეტია. ბუნებრივი აზოტის ნაერთები არის ნატრიუმის ნიტრატები, რომლებიც ჩვეულებრივ გვხვდება უდაბნოებში (ჩილე, ცენტრალური აზია). ქვანახშირი შეიცავს 1-2,5% აზოტს.

აზოტი აუცილებელია ცოცხალი ორგანიზმების სიცოცხლისთვის. ცოცხალი ცილები შეიცავს 16-17% აზოტს.

^ 9.2 ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

აზოტი ოდნავ მსუბუქია ვიდრე ჰაერი ? =1,2506 კგ/მ 3 ნორმალურ პირობებში).

დნობის წერტილი -209,86º თანდუღილი -195,8 є თან.

აზოტის გათხევადება რთულია.

კრიტიკული პარამეტრები: ტ კრ\u003d -174.1ºС, გვ კრ =34,6 კგ/მ 2 .

თხევადი აზოტის სიმკვრივე ? და =808 კგ/მ 3 .

ის წყალში ნაკლებად ხსნადია, ვიდრე ჟანგბადი.

აზოტი რეაგირებს მხოლოდ აქტიურ ლითონებთან (ლითიუმი, კალციუმი, მაგნიუმი). სხვა ელემენტებთან - მხოლოდ მაღალ ტემპერატურაზე და კატალიზატორის არსებობით, მათ შორის წყალბადით, ფორმირება NH 3 - ამიაკი.

აზოტი არ აზიანებს გარემოს და არატოქსიკურია. მაგრამ გაზიან ოთახში ხანგრძლივი ყოფნა საზიანოა ადამიანისთვის და 19%-ზე ნაკლები ჟანგბადის შემცველობის გარემოში სუნთქვა სიცოცხლისთვის საშიშია.

^ აზოტის მიღება ჰაერიდან

ატმოსფერული ჰაერის ძირითადი მასა არის აზოტი (78,1%), ამიტომ აშკარაა, რომ ყველაზე რაციონალურია აზოტის მიღება ჰაერიდან.

მრეწველობაში ამჟამად გამოიყენება აზოტის წარმოების სამი მეთოდი: დაბალტემპერატურული გამოყოფის, ადსორბციის და მემბრანული ტექნოლოგიები.

^ დაბალი ტემპერატურის (კრიოგენული) ტექნოლოგია ჰაერის კომპონენტებად დაყოფა (აზოტი, ჟანგბადი, არგონი და სხვა გაზები) ეფუძნება აზოტისა და ჟანგბადის დუღილის (ან გათხევადების) ტემპერატურის განსხვავებას ჰაერის ღრმა გაგრილების დროს.

საწარმოო პირობებში აზოტისა და ჟანგბადის გათხევადება ხორციელდება ექსპანდერის ქარხნებში. წინასწარ შეკუმშული და გაცივებული ჰაერი ფართოვდება ექსპანდერში (დგუში ან ტურბო ექსპანდერში) -192º ტემპერატურამდე. თანრომლის დროსაც ჰაერი მთლიანად გათხევადდება და ხდება უფერო სითხე. თუ თხევადი ჰაერი ახლა ოდნავ გაცხელებულია
(-183ºC-მდე), შემდეგ მისგან აორთქლდება აზოტი და ჟანგბადი სითხის სახით დარჩება. ამ პროცესს ჰაერის გასწორება ეწოდება. დეტალური ტექნოლოგიური პროცესი განხილულია ჟანგბადის განყოფილებაში. აღსანიშნავია, რომ ამ ქარხნებში ერთდროულად იწარმოება აზოტიც და ჟანგბადიც, რომლებიც შემდგომ შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა მიზნებისთვის, სხვადასხვა ტექნოლოგიურ მიმართულებებში.

ეს დანადგარები არის მაღალი ხარისხის, მაგრამ რთული დიზაინით, სტაციონარული და ენერგო ინტენსიური. ისინი გამოიყენება აზოტის მაღალი მოხმარების ინდუსტრიებში, როგორიცაა ამიაკის წარმოება.

ადსორბციატექნოლოგია დაფუძნებულია ადსორბციაზე - აირისებრ ან თხევად მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერებების შეწოვა მყარი ან თხევადი სხეულების (ადსორბენტების), ყველაზე ხშირად მყარი სხეულების ზედაპირის მიერ.

ადსორბერი არის ადსორბციული მოწყობილობა, რომელშიც გაზის ნარევი გადის ფოროვანი ადსორბენტის ფენაში და მისგან გამოიყოფა საჭირო ნივთიერებები. ადსორბერები პერიოდული და უწყვეტი მოქმედებისაა.

ასეთ მოწყობილობებს აქვთ მცირე სიმძლავრე და არ გამოიყენება სამრეწველო მასშტაბით აზოტის წარმოებისთვის.

^ მემბრანული ტექნოლოგია (მოლეკულური საცრების გამოყენება). ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით აზოტის წარმოების პრინციპი ემყარება აზოტის მოლეკულების განცალკევებას წინასწარ გაწმენდილი შეკუმშული ჰაერიდან, რომელიც ამოტუმბულია ეგრეთ წოდებულ მემბრანულ ერთეულში (ან გენერატორში).

მემბრანებს აქვთ სელექციური გამტარიანობის თვისება - პროგრესული, ეფექტური მეთოდი დაბალი ენერგიის მოხმარებით.

მემბრანის ტექნოლოგიის არსი არის აირის ნარევის გამოყოფა პოლიფიბერის მემბრანის გარე და შიდა ზედაპირებზე ნაწილობრივი წნევის განსხვავების გამო. თითოეულ კომპონენტს აქვს თავისი დამახასიათებელი შეღწევადობის სიჩქარე, რაც დამოკიდებულია მემბრანაში დაშლისა და მასში შეღწევის უნარზე. „სწრაფი“ აირები (H 2 , CO 2 , O 2 , He და ა.შ.) სწრაფად აღწევენ პოლიმერულ მემბრანაში. „ნელი“ აირები (CO, N 2, CH 4 და სხვ.) სუსტად აღწევენ მემბრანაში და გამოიყოფა გარეთ. მემბრანაში გამავალი აირების ნარევს ე.წ გაჟღენთილი .

აზოტის გენერატორის დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე 9.1. მემბრანის გამყოფი განყოფილება არის ცილინდრული ვაზნა, რომლის შიგნით არის მილაკოვანი პოლიბოჭკოვანი მემბრანების შეკვრა.

სურათი 9.1 - მემბრანული ვაზნა და მემბრანა

ასეთი მოწყობილობების დახმარებით შესაძლებელია აზოტის მიღება 90-დან 99,9%-მდე სისუფთავით საკმაოდ დიდი რაოდენობით: 1500-დან 5000-მდე. მ 3 / საათი .

მემბრანული ტექნოლოგიების გაჩენამ გამოიწვია სწრაფი პროგრესი ჰაერის გამიჯვნის აღჭურვილობისა და ტექნოლოგიის განვითარებაში. მემბრანული ტექნოლოგიის მთავარი უპირატესობა: ენერგიის დაბალი მოხმარება, დაბალი პარამეტრები, მცენარეების კომპაქტურობა და მობილურობა ხელს უწყობს მის უფრო ფართო გამოყენებას.

აზოტის წარმოების სხვადასხვა ქარხნების გამოყენების სფეროები ნაჩვენებია ნახ. 9.2-ში.

სურათი 9.2 - სხვადასხვა აზოტის მცენარეების გამოყენება

9.4 დამუშავების მემბრანული მცენარეები აზოტის წარმოებისთვის

აზოტის წარმოების მემბრანული მეთოდის გამოყენებით, ბოლო წლებში არაერთმა წამყვანმა კომპანიამ შექმნა საკმაოდ მარტივი სამრეწველო ქარხანა. ინსტალაციის სქემატური დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე 9.3.

ატმოსფეროდან შეწოული ჰაერი შეკუმშულია დგუშის ან ხრახნიანი კომპრესორის სადგურში გაზის გამოყოფის გარკვეულ ოპტიმალურ წნევამდე.

კომპრ. მემბრანის მოსამზადებელი განყოფილება

საჰაერო სადგურის ბლოკი

სურათი 9.3 - აზოტის წარმოების სქემა ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით:

F - ფილტრი; K - კომპრესორი; FS - ფილტრ-გამყოფი;

OS - გამაფხვიერებელი; V/O - ტენიანობის გამყოფი

საჭირო წნევის არჩევისას კომპრომისის ძიებაა: დაბალ წნევაზე უფრო ადვილია, უფრო მაღალი საიმედოობა, მაგრამ მოწყობილობების ძალიან დიდი ზომები, განსაკუთრებით მემბრანის ერთეული. და მემბრანის მოდულების ღირებულება ძალიან მაღალია. მაღალი წნევით, შეიძლება იყოს პრობლემები ძალასა და საიმედოობასთან დაკავშირებით.

კომპრესორში შეკუმშული ჰაერი შედის ჰაერის მოსამზადებელ განყოფილებაში, სადაც ხდება მისი გაგრილება, გაწმენდა სითხის წვეთებისგან (წყალი, ზეთი), მექანიკური მინარევებისაგან და შრება. ამ გზით მომზადებული ჰაერი შედის მემბრანულ ერთეულში, სადაც ის გამოიყოფა სამომხმარებლო აზოტად და გაჟღენთილი (ჟანგბადის, წყლის ორთქლის, წყალბადის არგონის ნარევი და ა.შ.), რომელიც გამოიყოფა ატმოსფეროში. როგორც ხედავთ, ინსტალაცია ეკოლოგიურად სუფთაა, არ აზიანებს გარემოს. იმ შემთხვევებში, როდესაც სტაციონარული მემბრანული მცენარეები გამოიყენება სამრეწველო საწარმოებში, გაჟღენთილი, როგორც ჟანგბადით გამდიდრებული ჰაერის ნარევი შეიძლება სასარგებლო იყოს, მაგალითად, სხვადასხვა ტიპის წვის მოწყობილობებში აფეთქებისთვის.

ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით შესაძლებელია აზოტის მიღება 99,9% კონცენტრაციით, მაგრამ ჩვეულებრივ 90-98% სისუფთავე საკმარისია ტექნოლოგიური გამოყენებისთვის.

ერთი ლიტრი აზოტის საშუალო ღირებულება 50%-ით იაფია, ვიდრე ტრადიციული დაბალი ტემპერატურის (კრიოგენული) მეთოდით მიღებული.

აზოტი იწარმოება უშუალოდ მისი მოხმარების ადგილზე საჭირო რაოდენობით. შენახვისა და ტრანსპორტირების ხარჯები საერთოდ არ არის.

ამ ტექნოლოგიას აქვს უდავო უპირატესობები, მათ შორის: კომპაქტურობა, სადგურის მობილურობა, ჰაერის გამოყოფა ხდება სტატიკურ აპარატში და არა ექსპანდერის აპარატში, ღრმა რეგულირების შესაძლებლობა და ა.შ. მინუსი არის მემბრანული მოდულების მაღალი ღირებულება და მოდულებზე მიწოდებული ჰაერის მაღალი ხარისხის გაწმენდის მოთხოვნა. ბოლო მოთხოვნა რთულია კომპრესორებისთვის. საპოხი დგუშის კომპრესორები და ჩვეულებრივი ზეთით სავსე ხრახნიანი კომპრესორები მიუღებელია.

ზეთის გარეშე მდგომარეობას აკმაყოფილებენ ე.წ „მშრალი“ (შეზეთვის გარეშე) ორმხრივი და ხრახნიანი კომპრესორები. ასეთი კომპრესორები არსებობს. სტრუქტურულად, ისინი ჩვეულებრივზე ბევრად უფრო რთული და ბევრად უფრო ძვირია.

ორმხრივი „მშრალი“ კომპრესორების დროს რთულდება ლუქების დიზაინი, საჭიროა სპეციალური მასალების გამოყენება და ა.შ.

ხრახნიან "მშრალ" კომპრესორებს აქვთ წნევის მატების მნიშვნელოვნად დაბალი ხარისხი ერთ კორპუსში, ვიდრე ზეთით სავსე კომპრესორებს, რადგან გამაგრილებელი ზეთის ინექცია არ არის
(? = 2-3 vs 8-10). ისინი უფრო მოცულობითი არიან. ხრახნებს შორის გარანტიის უფსკრულის მოთხოვნა ამცირებს კომპრესორის მოცულობითი ეფექტურობას.

ზოგიერთ შემთხვევაში, შეკუმშვის პირველ ეტაპზე გამოიყენება ზეთით სავსე ხრახნიანი კომპრესორები, შემდეგ კი, გაწმენდისა და ჰაერის გამოყოფის შემდეგ, გამოიყენება "მშრალი" ორმხრივი გამაძლიერებელი კომპრესორი.

ასეთ ქარხნებში ძირითადი ტექნოლოგიური ოპერაციის - ჰაერიდან აზოტის მოპოვების გარდა, ერთდროულად ტარდება შემდეგი ოპერაციები:

ჰაერის გამდიდრება ჟანგბადით (გაჟღენთილი);

ჰაერის გაშრობა.

^ 9.5 აზოტ-მემბრანული საკომპრესორო სადგურები

ამ ტიპის კომპლექსური დანადგარები, როგორც წესი, მზადდება მობილური მანქანებზე ან მისაბმელებზე, რაც საშუალებას გაძლევთ სწრაფად მიიტანოთ იგი გამოყენების ადგილზე.

მაგალითია აზოტის მემბრანის ხრახნიანი მობილური სადგური AMVP-15/0.7 o C აზოტის სიმძლავრით 15 მმ 3/წთ და წნევით 0.7 მპა, აზოტის კონცენტრაცია 97%-მდე. შემუშავებული VNIIkompressormash (Sumy) 2003 წელს.

ყველა მოწყობილობა დამონტაჟებულია 12 მ სიგრძის მანქანის მისაბმელში, რომელიც შედგება სამი ძირითადი ბლოკისგან (ნახ. 9.4).

სურათი 9.4 - მობილური სადგური AMVP

სადგური კონტროლდება მიკროპროცესორული სისტემით.

წამყვანი - ელექტროძრავა, დგუშის კომპრესორი
2 ეტაპი, მშრალი. შემდგომში გამოყენებული იქნა მშრალი შეკუმშვის ხრახნიანი ბლოკები. მობილურობის მოთხოვნების გათვალისწინებით, სადგური იყენებს ჰაერით გაგრილებული შეკუმშული ჰაერის სისტემას.

სადგურები წარმატებით იქნა გამოყენებული დონბასის მაღაროებში ხანძრის ჩასაქრობად. მიწისქვეშა ხანძრის ლოკალიზაციისა და ჩაქრობის მიზნით სადგურმა აზოტი მიაწოდა წვის ზონას ჟანგბადით დაცლილი ატმოსფეროს შესაქმნელად.

აზოტის მემბრანული სადგურების სხვა გამოყენება მოიცავს:

– ნავთობისა და გაზის ჭაბურღილების მოწყობისთვის, ნავთობისა და გაზის ინდუსტრიაში მილსადენების შეკეთებისა და ტესტირებისთვის. ეს დანადგარი აღჭურვილია დიზელის ამძრავით, არ არის დაკავშირებული ელექტროგადამცემ ხაზებთან, შეუძლია მუშაობა ჩრდილოეთის ნებისმიერ პირობებში, სადგურის სიმძლავრე 250 კვტ, წონა 9,3 ტონა, სიგრძე 6 მ;

- უზრუნველყოს მარცვლეულის, ბოსტნეულის გრძელვადიანი შენახვა ქიმიური ნივთიერებების გამოყენების გარეშე ინერტული გარემოს შექმნით, რაც ანელებს მათ სუნთქვას. შენახვის ვადა იზრდება 2-3-ჯერ, მდგომარეობის დაკარგვის გარეშე, თუნდაც +20 - 25 єС;

– ატომურ ენერგეტიკულ ინდუსტრიაში – ატომური ელექტროსადგურების ტურბოგენერატორების გაგრილების ჟაკეტების გასაწმენდად.

^ 9.6 აზოტის გამოყენება

მოპოვებული თავისუფალი აზოტის ძირითადი ნაწილი გამოიყენება ამიაკის სამრეწველო წარმოებისთვის, რომელიც შემდეგ გადამუშავდება აზოტის მჟავად, სასუქებად და ასაფეთქებელ ნივთიერებებად. ძალიან ძვირი ჯდება კომერციულად სუფთა აზოტის მოპოვება გამყოფ მცენარეებში დიდი რაოდენობით. ამიტომ, ასეთ ინდუსტრიებში გამოიყენება არა ტექნიკურად სუფთა აზოტი, რომელიც მიიღება, მაგალითად, ჰაერის გასწორებით, არამედ უშუალოდ ატმოსფერული ჰაერით. ასეთი ტექნოლოგია განიხილება შემდეგ თემაში "ამიაკის წარმოებისა და გამოყენების ტექნოლოგიები".

უფასო აზოტი გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში:

- როგორც ინერტული საშუალება მოწყობილობებისა და მანქანების ტესტირებისას, როგორიცაა კომპრესორები (მუშაობს VNIIkompressormash კომპიუტერის და SVD ცენტრალური კომიტეტის შექმნაზე) (ნახ. 9.5);

- ფეთქებადი გაზების (ნავთობისა და გაზის მრეწველობის) მომუშავე მილების აპარატებისა და სხვა აღჭურვილობის გასაწმენდად რემონტის დროს, გაზით შევსებამდე ტესტირება;

- როგორც "ბუფერული" ჩამკეტი საშუალება სახიფათო აირებზე მომუშავე მანქანებისა და აპარატების დალუქვისას, რომელთა ნარევი მცირე რაოდენობით აზოტთან დასაშვებია ტექნოლოგიური პროცესის პირობების მიხედვით;

- გამოიყენება როგორც პულსური გაზი ხელსაწყოებში და სახიფათო აირებზე მომუშავე დანადგარების სისტემებში (პნევმატური ავტომატიზაციის ელემენტებისთვის, როდესაც შეუძლებელია ელექტროავტომატური მოწყობილობების გამოყენება შესაძლო ნაპერწკლის გამო);

- გაზისა და ნავთობის ჭაბურღილების პროდუქტიულობის გაზრდა გაზის იმპულსური მოქმედებით აზოტის გენერატორის გამოყენებით - აზოტით სავსე ჭურჭელი ძალიან მაღალი წნევით, რაც ქმნის ადგილობრივ აფეთქებას ჭაბურღილის მიმღები ნაწილის გარშემო, წარმოქმნის ბევრ ბზარს და არხს. მყარი წარმონაქმნი.

აზოტი ასევე ფართოდ გამოიყენება საინჟინრო ტექნოლოგიაში.

^ აზოტირება (აზოტირება) - ლითონის ნაწილების ზედაპირის გაჯერება სიხისტის, აცვიათ წინააღმდეგობის, დაღლილობის ლიმიტის, კოროზიის წინააღმდეგობის გაზრდის მიზნით.

ფოლადების აზოტირება ხდება დალუქულ ღუმელებში 500 - 650ºC ტემპერატურაზე ამიაკის გარემოში. პროცესი ხანგრძლივია. 0,2 - 0,4 მმ სისქის ფენის მისაღებად საჭიროა 20 - 50 საათი. ტემპერატურის მატება აჩქარებს პროცესს, მაგრამ სიმტკიცე მცირდება.

სურათი 9.5 - ინსტალაციის სქემა კომპიუტერის შესამოწმებლად და

ცენტრალური კომიტეტი SVD აზოტზე

ნიტრიდირება ძირითადად გამოიყენება შენადნობი ფოლადებისთვის, განსაკუთრებით ქრომ-ალუმინის შენადნობებისთვის, აგრეთვე ვოლფრამის და მოლიბდენის შემცველი ფოლადებისთვის. ტიტანის შენადნობები ასევე ნიტრიდირებულია, მაგრამ 850-950º ტემპერატურაზე თანსუფთა აზოტის გარემოში.

ღრმა გაგრილების უნარი განსაზღვრავს თხევადი აზოტის გამოყენებას სხვადასხვა სამაცივრო ბლოკებში, მექანიკურ ინჟინერიაში შეკრებისთვის - სახსრების დაშლა დიდი ჩარევით, ასევე მედიცინაში კრიოთერაპიაში.

ტექნოლოგიური საჭიროებისთვის აზოტი მიიღება ადგილობრივ ან ცენტრალიზებულ აზოტის სადგურებზე.

აზოტი ინახება გაზის დამჭერებში, კონტეინერებში, ბალონებში.

ის ჩვეულებრივ ტრანსპორტირდება თხევად მდგომარეობაში, დევარის ჭურჭელში ვაკუუმური თბოიზოლაციით. აზოტის ჭურჭლის ფერი შავია.

^ უსაფრთხოების კითხვები 9 თემისთვის

1 დაასახელეთ აზოტის ძირითადი თვისებები, რომლებიც პრაქტიკულად მნიშვნელოვანია ტექნოლოგიისთვის.

2 დაასახელეთ აზოტის მიღების სამრეწველო მეთოდები, მათი უპირატესობები, უარყოფითი მხარეები, გამოყენება.

3 რა არის ჰაერის გამოყოფის დაბალტემპერატურული მეთოდის არსი აზოტის წარმოებისთვის?

4 რა არის მემბრანული აზოტის მცენარის არსი, ახსენით მისი მოქმედება.

5 მიეცით მემბრანული აზოტის მცენარის დიაგრამა, ახსენით მისი მოქმედება.

6 რა მოთხოვნები აქვს აზოტის შეკუმშვას მემბრანულ კომპრესორებში? რომელი კომპრესორები აკმაყოფილებს ამ მოთხოვნებს.

7 რას ნიშნავს "მშრალი" კომპრესორები? რა თვისებები აქვს მათ მოწყობილობას?

8 რა არის თავისუფალი აზოტის გამოყენება ეროვნულ ეკონომიკაში?

9 რატომ გამოიყენება აზოტი საინჟინრო ტექნოლოგიაში?

10 რა თავისებურებები ახასიათებს აზოტის ჭურჭლის შენახვას, ტრანსპორტირებას და მარკირებას?

ბიბლიოგრაფია

1. ატროშჩენკო ვ.ი. შეკრული აზოტის ტექნოლოგიის კურსი / V.I. ატროშჩენკო და სხვები.-მ.-ლ.: ქიმია, 1968 წ.

2. აზოტის ოპერატორის საცნობარო წიგნი. -მ.-ლ.: ქიმია, 1969. - ტ.I და II.

3. გლიზმანენკო დ.ლ. ჟანგბადის მიღება / დ.ლ. გლიზმანენკო - მ.: ქიმია, 1972.–752გვ.

თემა 10^ ჟანგბადი და მისი აპლიკაციები

10.1 ზოგადი ინფორმაცია ჟანგბადის შესახებ

ჟანგბადის როლი ჩვენს ცხოვრებაში და წარმოების საქმიანობაში არ შეიძლება გადაჭარბებული იყოს. ჟანგბადის გარეშე სიცოცხლე არ არსებობს. მისი მთავარი თვისებაა დაჟანგვის უნარი. წვა ყველაზე მნიშვნელოვანი ჟანგვითი პროცესია. ძველ ჩინელებსაც კი, მოგვიანებით კი ლეონარდო და ვინჩის (1452-1519) სჯეროდათ, რომ ჰაერი შეიცავს კომპონენტს, რომელიც მოიხმარება წვის დროს.

ჟანგბადი აღმოაჩინეს XVIII საუკუნის დასაწყისში. ჰოლანდიელი გამომგონებლის K. Drebbel-ის მიერ, რომელმაც იგი გამოიყენა თავისი წყალქვეშა ნავისთვის, ღრმა საიდუმლოების შენახვით.

ლომონოსოვი მ.ვ. 1756 წელს მან დაამტკიცა, რომ წვა-დაჟანგვა არის ჰაერიდან ნივთიერების ნაწილის დამატება და არა ცეცხლოვანი მატერიიდან, როგორც ადრე ეგონათ. ფრანგმა ქიმიკოსმა ვ. ლავუაზიემ ელემენტს სახელი დაარქვა და შეიმუშავა წვის და დაჟანგვის თეორია. სუფთა ჟანგბადი გამოყო შვედმა ნ.შელემ 1770 წელს მარილის, მაგნიუმის ნიტრატის და ა.შ.

ჟანგბადი არის ყველაზე უხვი ელემენტი ბუნებაში წონის მიხედვით. მისი შემცველობა წონით არის:

ჰაერში 23 %;

Წყალში 86 %;

დედამიწის ქერქში 47 %.

ჟანგბადის ძირითადი მასა შეკრულ მდგომარეობაშია ძირითადად დედამიწის ატმოსფეროში.

^ 10.2 ჟანგბადის თვისებები

10.2.1 ფიზიკური თვისებები

ჟანგბადი არის უფერო გაზი, უსუნო და უგემოვნო.

ატომური წონა 16.

გასქელების (გათხევადების) ტემპერატურა - 182,98 o C ატმოსფერული წნევის დროს წარმოიქმნება ღია ცისფერი სითხე.

დამუშავების ტემპერატურა - 218,7 დაახლოებით C, წარმოიქმნება ლურჯი კრისტალები.

კრიტიკული ტემპერატურა - 118,84 შესახებ C .

კრიტიკული წნევა 49.71 ატმ.

გაზის სიმკვრივე (760 მმ Hg, 0 o C) ? =0,00143 გ/სმ.

თხევადი ჟანგბადის სიმკვრივე (- 182.98 C) ?=1,1321 გ/სმ .

მყარი ჟანგბადის სიმკვრივე (-252,5 C)?=1,4256გ/სმ .

ულტრაიისფერი სხივების ზემოქმედებით ის იშლება ატომებად.

წყნარ გამონადენში წარმოიქმნება ოზონი - O 3 .

კარგი შთამნთქმელია კეთილშობილი ლითონები და ნახშირი.

ჟანგბადს აგრეგაციის ნებისმიერ მდგომარეობაში აქვს მაგნიტური მგრძნობელობა, ე.ი. მისი ნაწილაკები იზიდავს მაგნიტურ პოლუსებს.

ჟანგბადი ძალიან ხსნადია ორგანულ გამხსნელებში (ბენზინი, აცეტონი, ეთერი).

^ 10.2.2 ქიმიური თვისებები

ჟანგბადი ქმნის ნაერთებს ყველა ქიმიურ ელემენტთან, გარდა კეთილშობილი აირებისა. უშუალოდ რეაგირებს ყველა ელემენტთან, გარდა ჰალოგენებისა და კეთილშობილური ლითონებისა. ჟანგვის რეაქციის სიჩქარე დამოკიდებულია დაჟანგული ნივთიერების ბუნებაზე, ტემპერატურასა და შერევის პირობებზე. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო სწრაფია ჟანგვის რეაქცია. მაგალითად, წყალბადი ოთახის ტემპერატურაზე პრაქტიკულად არ რეაგირებს ჟანგბადთან და ზე t=700-800 o C მისი ნარევი ჟანგბადთან ფეთქდება.

რეაქციის ამაჩქარებლები არიან კატალიზატორები.შესანიშნავი კატალიზატორია წყალი.

აალებადი აირები ქმნიან ძლიერ ფეთქებად ნარევებს ჟანგბადთან და მათი ორთქლი შეიძლება დაიჟანგოს სუფთა ჟანგბადთან შეხებისას და გარკვეულ პირობებში, სპონტანურად აალება აფეთქებით. წნევისა და ტემპერატურის მატებასთან ერთად, იზრდება ჟანგბადთან წვადი ნივთიერებების ნარევების თვითანთების და აფეთქების რისკი. თხევადი ჟანგბადით გაჟღენთილი ფოროვანი წვადი ნივთიერებების (ქვანახშირის მტვერი, დაწნეხილი ტორფი, მატყლი) დახურულ სივრცეში ანთებას თან ახლავს დიდი დამანგრეველი ძალის აფეთქება.

^ ჟანგბადის წარმოების ტექნოლოგია

ჟანგბადის მიღება შესაძლებელია: 1) ქიმიური საშუალებებით;
2) წყლის ელექტროლიზი; 3) ჰაერის გამოყოფა ღრმა გაგრილების მეთოდით.

ჟანგბადის სამრეწველო წარმოება ხორციელდება ღრმა გაგრილებით, შეკუმშვით და დისტილაციით (კომპონენტებად დაყოფით) სპეციალურ დანადგარებში. ტიპიური დაყენება ნაჩვენებია ნახ. 10.1. ეს დანადგარები იყენებენ კომპრესორებს შეკუმშული ჰაერის მიწოდებისთვის.

Გასწორება- თხევადი ჰაერის თხევად ჟანგბად და აირისებრ აზოტად გამოყოფის პროცესი, რომელიც ხორციელდება სპეციალურ აპარატში - რეაქტორის სვეტებში.

სვეტის ბოლოში ჰაერი წინასწარ არის გამოყოფილი გამდიდრებულ ჰაერში 40% O 2 და თხევადი აზოტი (97-98%), შეგროვებული კონდენსატორის ჯიბეებში.

გამდიდრებული ჰაერი მიეწოდება სვეტის ზედა ნაწილში, სადაც ხდება საბოლოო დისტილაცია მისაღებად
99-99,5%O 2 და 97-98% N 2 . ენერგიის მოხმარება 1 ნმ 3 ტექნიკური ჟანგბადის წარმოებისთვის არის 0,65-1,5 კვტ.სთ.

ღრმა გაგრილების მცენარეები გამოიყენება წნევის გამოყენებით თხევადი ჟანგბადის წარმოებისთვის
180-200 ატმდა შემდგომი გაფართოება დგუშის ექსპანდერში ან დაბალი წნევის ჰაერში (6 ატმ) გაფართოებით ტურბო-ექსპანდერში (აკადემიკოს პ.ლ. კაპიცას მეთოდი).

სურათი 10.1 - დისტილაციის ქარხნის სქემა თხევადი ჟანგბადის წარმოებისთვის

კაპიცას ციკლიგაგრილების ციკლი, რომელიც ეფუძნება დაბალი წნევის ჰაერის გამოყენებას და საჭირო სიცივის მიღებას მხოლოდ ამ ჰაერის გაფართოებით საჰაერო ტურბინაში (ექსპანდერში) გარე სამუშაოების შესრულებით. ასეთი ციკლის განხორციელების ინსტალაციის სქემა ნაჩვენებია ნახ. 10.2

სურათი 10.2 - კაპიცას ციკლის სქემა მისაღებად

თხევადი ჰაერი:

1 - ტურბო დამტენი; 2 - რეგენერატორები; 3 – ტურბო ექსპანდერი;

4 - კონდენსატორი

ციკლის მახასიათებლებია:

არ არის მაღალი ჰაერის შეკუმშვა (0,6 - 0,7 მპა-მდე) კომპრესორში;

კონდენსატორიდან ცივი ჰაერის გამოყენება რეგენერაციულ სითბოს გადამცვლელში;

შეკუმშული ჰაერის გაფართოება ტურბო ექსპანდერში;

ეს ციკლი შეიქმნა ჯერ კიდევ 1930 წელს და ფართოდ გამოიყენება პრაქტიკაში მისი მაღალი ენერგოეფექტურობის გამო.

თხევადი ჰაერიდან ჟანგბადი და აზოტი მიიღება რექტიფიკაციის გზით.

მიღებასთან ერთად შესახებ 2 და ნ 2 ღრმა გაგრილების დანადგარებში ასევე მიიღება ჰაერში შემავალი აირები: არგონი, ნეონი, კრიპტონი, ქსენონი.

დღეს, დანადგარები სიმძლავრის 1000 ადრე
20000 მ 3 / საათიჟანგბადი. ამავდროულად, რეგენერატორები გამოიყენება სითბოს გადამცვლელად, რაც შესაძლებელს ხდის ჰაერის ძირითადი რაოდენობის შეკუმშვას მხოლოდ 4,5-5,5 ატმ-მდე, რაც ამცირებს აირისებრი ჟანგბადის წარმოებისთვის მთლიან სპეციფიკურ მოხმარებას. 0,45-0,55 კვტ.სთ.

არსებობს ეროვნული ეკონომიკის მთელი ფილიალი - ჟანგბადის მრეწველობა, რომელიც აწარმოებს ტექნიკურ ჟანგბადს, როგორც სარეალიზაციო პროდუქტს, და ტექნოლოგიურ ჟანგბადს (ანუ საკუთარი საჭიროებისთვის, მაგალითად, ფოლადის ქარხნებში).

პორტალი სტუდენტისთვის. თვითმმართველობის ტრენინგი