HANGZHOU NUZHUO TECHNOLÓGIAI CSOPORT KFT.

A folyékony nitrogén, amelynek kémiai képlete N₂, egy színtelen, szagtalan és nem mérgező folyadék, amelyet nitrogén mélyhűtéses eljárással történő cseppfolyósításával nyernek. Széles körben használják a tudományos kutatásban, az orvostudományban, az iparban és az élelmiszerek fagyasztásában, rendkívül alacsony hőmérséklete és sokrétű alkalmazásai miatt. Szóval, hogyan keletkezik a folyékony nitrogén? Ez a cikk részletes választ ad erre a kérdésre több szempontból: a nitrogén kinyerése, a mélyhűtéses levegős elválasztási módszer, a folyékony nitrogén előállításának folyamata és gyakorlati alkalmazásai.

Nitrogénkivonás

A folyékony nitrogén előállításának első lépése a tiszta nitrogén kinyerése. A nitrogén a Föld légkörének fő összetevője, a levegő térfogatának 78%-át teszi ki. A nitrogén kinyerését jellemzően mély hideg levegős elválasztási technológiával vagy nyomásingadozásos adszorpciós (PSA) módszerekkel végzik. A mély hideg levegős elválasztás a leggyakrabban használt ipari módszer. A levegő összenyomásával és hűtésével elválasztja az oxigént, a nitrogént és más gázkomponenseket különböző hőmérsékleteken. A nyomásingadozásos adszorpciós módszer a különböző gázokhoz tartozó adszorbensek eltérő adszorpciós tulajdonságait használja ki, így nagy tisztaságú nitrogént ér el az adszorpció és deszorpció ciklusán keresztül. Ezek a módszerek biztosítják a nitrogén tisztaságát és minőségét, mint a folyékony nitrogén előállítási folyamatának alapanyagát.

Mély hideg levegős elválasztási módszer

A mélyhűtött levegős elválasztási módszer a folyékony nitrogén előállításának egyik kulcsfontosságú lépése. Ez a módszer a levegőben lévő gázok eltérő forráspontját használja ki a nitrogén, az oxigén és más gázkomponensek cseppfolyósítására és fokozatos elpárologtatására. A nitrogén forráspontja -195,8 ℃, míg az oxigéné -183 ℃. A hőmérséklet fokozatos csökkentésével először az oxigén cseppfolyósodik, és elválik a többi gáztól, így a maradék rész nagyobb tisztaságú nitrogénként marad vissza. Ezt követően ezt a nitrogént tovább hűtik a forráspontja alá, hogy folyékony nitrogénné cseppfolyósítsák, ami a folyékony nitrogén képződésének alapelve.

A folyékony nitrogén előállításának folyamata

A folyékony nitrogén előállításának folyamata több fő lépésből áll: Először a levegőt összenyomják és megtisztítják, hogy eltávolítsák belőle a szennyeződéseket, például a vizet és a szén-dioxidot; majd a levegőt előhűtik, általában -100 ℃ körüli hőmérsékletre, hogy javítsák az elválasztási hatékonyságot; ezután mélyhűtéses elválasztást végeznek, amelynek során a gázt fokozatosan a nitrogén cseppfolyósodási hőmérsékletére hűtik, hogy folyékony nitrogéngázt kapjanak. Ebben a folyamatban a hőcserélők és a frakcionáló tornyok kulcsszerepet játszanak a különböző komponensek megfelelő hőmérsékleten történő hatékony elválasztásának biztosításában. Végül a folyékony nitrogéngázt speciálisan tervezett szigetelt tartályokban tárolják, hogy fenntartsák rendkívül alacsony hőmérsékletét és megakadályozzák a párolgási veszteséget.

Technikai kihívások a folyékony nitrogén előállításában

A folyékony nitrogén előállítása számos technikai kihívás leküzdését igényli. Az első az alacsony hőmérsékletű környezet fenntartása, mivel a folyékony nitrogén forráspontja rendkívül alacsony. A cseppfolyósítási folyamat során -195,8 ℃ alatti hőmérsékletet kell fenntartani, ami nagy teljesítményű hűtőberendezéseket és szigetelőanyagokat igényel. Másodszor, a mélyhűtéses eljárás során el kell kerülni az oxigén túlzott kondenzációját, mivel a folyékony oxigén erős oxidáló tulajdonságokkal rendelkezik, és potenciális biztonsági kockázatot jelent. Ezért a tervezési folyamat során a nitrogén-oxigén elválasztási folyamatot pontosan szabályozni kell, és megfelelő anyagokat kell használni a rendszer biztonságának és stabilitásának biztosítása érdekében. Ezenkívül a folyékony nitrogén szállításához és tárolásához speciálisan tervezett Dewar-lombikokra van szükség a hőmérséklet-emelkedés és a folyékony nitrogén párolgási veszteségének megakadályozása érdekében.

A folyékony nitrogén tényleges alkalmazásai

A folyékony nitrogén alacsony hőmérsékleti tulajdonságai széles körben alkalmazhatóvá teszik különböző területeken. Az orvostudományban a folyékony nitrogént kriosebészetben és szövetmegőrzésben használják, például bőrelváltozások fagyasztásában és biológiai minták tartósításában. Az élelmiszeriparban a folyékony nitrogént élelmiszerek gyors fagyasztására használják, mivel rendkívül alacsony hőmérsékletű környezete gyorsan lefagyasztja az élelmiszert, csökkentve a sejtszerkezet károsodását, és így megőrzi az élelmiszer eredeti ízét és tápértékét. A kutatás területén a folyékony nitrogént széles körben használják szupravezetés-kutatásban, alacsony hőmérsékletű fizikai kísérletekben stb., rendkívül alacsony hőmérsékletű kísérleti környezetet biztosítva. Ezenkívül az ipari gyártásban a folyékony nitrogént fémfeldolgozásban, hőkezelésben és inert gázként használják bizonyos kémiai reakciók megelőzésére. Következtetés

A folyékony nitrogén képződési folyamata egy összetett fizikai folyamat, amelyet főként mélyhideg levegős elválasztási módszerekkel és cseppfolyósítási technológiákkal érnek el. A folyékony nitrogén alacsony hőmérsékleti tulajdonsága miatt jelentős szerepet játszik számos területen, például az iparban, az orvostudományban és a kutatásban. A nitrogéngáz kinyerésétől a mélyhideg cseppfolyósításon át egészen az alkalmazásáig minden lépés bemutatja a fejlett hűtési és elválasztási technológiák erejét. A gyakorlati műveletek során a technikusoknak folyamatosan optimalizálniuk kell a termelési folyamatot az energiafogyasztás csökkentése és a folyékony nitrogén előállításának hatékonyságának javítása érdekében.

Légleválasztó egységek gyártói és exportőrei vagyunk. Ha többet szeretne megtudni rólunk：

Kapcsolattartó személy: Anna

Tel./WhatsApp/Wechat: +86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com