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大氣中約有4,000萬(wàn)億噸氣體，其中氮?dú)庹?8%。氮?dú)馕⑷苡谒途凭Ｋ遣豢扇嫉模徽J(rèn)為是一種窒息性氣體（即，呼吸純凈的氮?dú)鈺?huì)剝奪人體的氧氣）。盡管氮被認(rèn)為是一種惰性元素，但它會(huì)形成一些非常活躍的化合物。它可用作稀釋劑并控制自然的燃燒和呼吸速率，在較高的氧氣濃度下會(huì)更快。氮可溶于水和酒精，但基本上不溶于大多數(shù)其他液體。它在生活中是必不可少的，其化合物可用作食物或肥料。氮用于制造氨和硝酸。氮?dú)庠诃h(huán)境溫度和中等溫度下基本上是惰性氣體。因此，大多數(shù)金屬都容易處理它。在升高的溫度下，氮可能對(duì)金屬和合金具有侵蝕性。

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。氣體分離膜通常可分為多孔材質(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。混合氣體在膜的高壓側(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)猓?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。

氮是地球上第30大豐富的元素。考慮到氮?dú)庹即髿饬康?/5，即占大氣的78%以上，我們幾乎可以使用無(wú)的氮?dú)狻５惨韵跛猁}形式存在于多種礦物質(zhì)中，例如智利硝石（硝酸鈉），硝石或硝石（硝酸鉀）和含有銨鹽的礦物質(zhì)。氮存在于許多復(fù)雜的有機(jī)分子中，包括存在于所有活生物體中的蛋白質(zhì)和。

深冷分離法工藝已經(jīng)歷了 100 多年的發(fā)展，先后經(jīng)歷了高壓、高低壓、中壓和全低壓流程等多種不同的工藝流程。隨著現(xiàn)代空分工藝技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，高壓、高低壓、中壓空分流程已基本被淘汰，能耗更低、生產(chǎn)更安全的全低壓流程已成為大中型低溫空分裝置的。全低壓空分工藝根據(jù)氧氮產(chǎn)品壓縮環(huán)節(jié)不同，又分為外壓縮流程和內(nèi)壓縮流程。全低壓外壓縮流程生產(chǎn)出低壓氧氣或氮?dú)猓缓蠼?jīng)外置的壓縮機(jī)將產(chǎn)品氣體壓縮至所需壓力供給用戶(hù)。全低壓內(nèi)壓縮流程將精餾產(chǎn)生的液態(tài)氧或液態(tài)氮在冷箱內(nèi)通過(guò)液體泵加壓至用戶(hù)所需壓力后汽化，并在主換熱器內(nèi)復(fù)熱后供給用戶(hù)。主要工藝過(guò)程為原料空氣過(guò)濾、壓縮、冷卻、純化、增壓、膨脹、精餾、分離、復(fù)熱、外供。
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