ТОВАРИСТВО З ПОШТОЮ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ГРУПИ ХАНЧЖОУ НУЧЖО

Рідкий азот, хімічна формула N₂, — це безбарвна, без запаху та нетоксична рідина, отримана шляхом зрідження азоту за допомогою процесу глибокого охолодження. Він широко використовується в наукових дослідженнях, медицині, промисловості та для заморожування харчових продуктів завдяки надзвичайно низькій температурі та різноманітному застосуванню. Отже, як утворюється рідкий азот? У цій статті буде надано детальну відповідь на це питання з кількох аспектів: видобуток азоту, метод розділення повітря глибоким охолодженням, процес виробництва рідкого азоту та його практичне застосування.

Видобуток азоту

Виробництво рідкого азоту вимагає першого кроку – отримання чистого азоту. Азот є основним компонентом земної атмосфери, складаючи 78% об'єму повітря. Видобуток азоту зазвичай здійснюється за допомогою технології глибокого розділення холодним повітрям або методів адсорбції з перепадом тиску (PSA). Глибоке розділення холодним повітрям є найпоширенішим промисловим методом. Шляхом стиснення та охолодження повітря відбувається розділення кисню, азоту та інших газових компонентів за різних температур. Метод адсорбції з перепадом тиску використовує різні адсорбційні властивості адсорбентів для різних газів, досягаючи високої чистоти азоту завдяки циклу адсорбції та десорбції. Ці методи забезпечують чистоту та якість азоту як сировини для процесу виробництва рідкого азоту.

Метод глибокого розділення холодним повітрям

Метод глибокого розділення холодним повітрям є одним з ключових етапів у виробництві рідкого азоту. Цей метод використовує різні точки кипіння газів у повітрі для зрідження та поступового випаровування азоту, кисню та інших газових компонентів. Температура кипіння азоту становить -195,8 ℃, а кисню - -183 ℃. Поступово знижуючи температуру, спочатку зріджується кисень, який відокремлюється від інших газів, залишаючи решту у вигляді азоту вищої чистоти. Згодом цей азот додатково охолоджують нижче точки кипіння, щоб перетворити його на рідкий азот, що є основним принципом утворення рідкого азоту.

Процес виробництва рідкого азоту

Процес виробництва рідкого азоту включає кілька основних етапів: спочатку повітря стискається та очищується для видалення домішок, таких як вода та вуглекислий газ; потім повітря попередньо охолоджується, зазвичай приблизно до -100℃, для підвищення ефективності розділення; далі проводиться глибоке холодне розділення, поступово охолоджуючи газ до температури зрідження азоту для отримання рідкого азоту. У цьому процесі теплообмінники та фракційні колони відіграють вирішальну роль у забезпеченні ефективного розділення різних компонентів за відповідних температур. Нарешті, рідкий азот зберігається у спеціально розроблених ізольованих контейнерах для підтримки його надзвичайно низької температури та запобігання втратам при випаровуванні.

Технічні проблеми утворення рідкого азоту

Утворення рідкого азоту вимагає подолання кількох технічних труднощів. Перша – це підтримка низькотемпературного середовища, оскільки температура кипіння рідкого азоту надзвичайно низька. Під час процесу зрідження необхідно підтримувати температуру нижче -195,8℃, що вимагає високопродуктивного холодильного обладнання та ізоляційних матеріалів. По-друге, під час процесу глибокого охолодження слід уникати надмірної конденсації кисню, оскільки рідкий кисень має сильні окислювальні властивості та створює потенційну загрозу безпеці. Тому під час проектування необхідно точно контролювати процес розділення азоту та кисню, а також використовувати відповідні матеріали для забезпечення безпеки та стабільності системи. Крім того, для транспортування та зберігання рідкого азоту потрібні спеціально розроблені колби Дьюара, щоб запобігти підвищенню температури та втратам рідкого азоту внаслідок випаровування.

Фактичне застосування рідкого азоту

Низькотемпературні властивості рідкого азоту роблять його широко застосовуваним у різних галузях. У медицині рідкий азот використовується в кріохірургії та консервації тканин, таких як заморожування уражень шкіри та збереження біологічних зразків. У харчовій промисловості рідкий азот використовується для швидкого заморожування продуктів харчування, оскільки його наднизькотемпературне середовище може швидко заморожувати продукти, зменшуючи пошкодження клітинної структури та таким чином зберігаючи початковий смак та поживну цінність їжі. У дослідницькій галузі рідкий азот широко використовується в дослідженнях надпровідності, експериментах з низькотемпературної фізики тощо, забезпечуючи надзвичайно низькотемпературне експериментальне середовище. Крім того, у промисловому виробництві рідкий азот використовується в обробці металу, термічній обробці та як інертний газ для запобігання виникненню певних хімічних реакцій. Висновки

Процес утворення рідкого азоту – це складний фізичний процес, який головним чином досягається за допомогою методів глибокого холодного повітряного розділення та технологій зрідження. Низькотемпературна властивість рідкого азоту робить його значну роль у різних галузях, таких як промисловість, медицина та дослідження. Від видобутку газоподібного азоту до глибокого холодного зрідження і, нарешті, до його застосування, кожен крок демонструє силу передових технологій охолодження та розділення. У практичній експлуатації технікам також необхідно постійно оптимізувати виробничий процес, щоб зменшити споживання енергії та підвищити ефективність виробництва рідкого азоту.

Ми є виробником та експортером блоків розділення повітря. Якщо ви хочете дізнатися про нас більше:

Контактна особа: Анна

Тел./Whatsapp/Wechat: +86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com