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膜分離技術(shù)是基于薄膜對(duì)氣體組分具有選擇性滲透和擴(kuò)散的特性，以達(dá)到氣體分離和純化的目的。氣體中各種組分透過(guò)膜的速度不同，每種組分透過(guò)膜的速度與該氣體的性質(zhì)、膜的特性和膜兩面的分壓差有關(guān)。透過(guò)膜的氣體組分不可能達(dá)到 的純度。氣體分離膜通?？煞譃槎嗫撞馁|(zhì)和非多孔材質(zhì)，它們無(wú)機(jī)物（多孔玻璃、陶瓷、金屬、電子導(dǎo)電性固體和鈀合金等）或有機(jī)高分子（微孔聚乙烯、多孔醋酸纖維、均質(zhì)醋酸纖維、聚硅氧烷橡膠和聚碳酸脂）組成。 [4] 
凈化后的壓縮空氣經(jīng)過(guò)緩沖罐，聯(lián)合過(guò)濾器后由膜組一端進(jìn)入，氣體分子在壓力作用下首先在膜的高壓側(cè)接觸?；旌蠚怏w在膜的高壓側(cè)表面以不同的溶解度溶于膜內(nèi)，然后在膜兩側(cè)壓力差的推動(dòng)下，混合氣體的分子以不同的速度向膜的低壓側(cè)擴(kuò)散。經(jīng)過(guò)溶解和擴(kuò)散兩個(gè)過(guò)程的選擇，終混合氣體被分離成各個(gè)組分。例如：空氣、氧氣的透過(guò)速度大于氮?dú)?，?jīng)過(guò)膜分離之后，高壓側(cè)留下的氣體富氮，而透過(guò)去的氣體富氧。

深冷分離法又稱(chēng)為低溫精餾法，利用空氣中氮?dú)馀c氧氣的沸點(diǎn)不一致來(lái)分離氧氣和氮?dú)狻Ｓ捎诘獨(dú)獾姆悬c(diǎn)（-196℃） 低于氧氣（-183℃），在液態(tài)空氣的蒸發(fā)過(guò)程中，液氮比液氧更容易變成氣態(tài)，而在空氣液化過(guò)程中，氧氣比氮?dú)飧菀鬃兂梢簯B(tài)。由于氮?dú)馀c氧氣的沸點(diǎn)相差不大，液態(tài)空氣與氣態(tài)空氣需經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的蒸發(fā)、冷凝、再蒸發(fā)過(guò)程（該過(guò)程稱(chēng)為低溫精餾過(guò)程），終在精留塔頂部氣相餾分中就可以過(guò)得較高高純度的氮?dú)?，氮?dú)獾募兌热Q于精餾塔的塔板級(jí)數(shù)和精餾效率。

瑞典化學(xué)家卡爾·謝勒（Carl Scheele）和蘇格蘭植物學(xué)家·盧瑟福（Daniel Rutherford）在1772年分部發(fā)現(xiàn)了氮。牧師卡文迪許和拉瓦錫也在差不多的同一時(shí)間立地獲得了氮。氮?dú)馐紫缺焕咤a（Lavoisier）認(rèn)可為元素，他將其命名為“偶氮”，意思是“無(wú)生命”。查普塔爾在1790年將該元素命名為氮。該名稱(chēng)源自希臘語(yǔ)“nitre”（硝酸鹽中含氮的硝酸鹽）。

氮?dú)?，化學(xué)式為N?，為無(wú)色無(wú)味氣體。氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑，在高溫高壓壓及催化劑條件下才能和氫氣反應(yīng)生成氨氣；在放電的情況下才能和氧氣化合生成一氧化氮；即使Ca、Mg、Sr和Ba等活潑金屬也只有在加熱的情形下才能與其反應(yīng)。氮?dú)獾倪@種高度化學(xué)穩(wěn)定性與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。2個(gè)N原子以叁鍵結(jié)合成為氮?dú)夥肿?，包?個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，因?yàn)樵诨瘜W(xué)反應(yīng)中首先受到攻擊的是π鍵，而在N?分子中π鍵的能級(jí)比σ鍵低，打開(kāi)π鍵困難，因而使N?難以參與化學(xué)反應(yīng)。
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