Anvendelser af nitrogen i forskellige industrier
1. Brug af nitrogen
Nitrogen er en farveløs, ikke-giftig, lugtfri inert gas. Derfor har gaskvælstof været meget brugt som en beskyttelsesgas. Flydende nitrogen har været meget brugt som et frysemedium, der kan være i kontakt med luft. Det er en meget vigtig gas. , nogle typiske anvendelser er som følger:
1. Metalbearbejdning: Nitrogengaskilde til varmebehandlinger såsom lys quenching, blank annealing, nitrering, nitrocarburizing, blød carbonization, etc.; beskyttelsesgas under svejsning og pulvermetallurgiske sintringsprocesser mv.
2. Kemisk syntese: Nitrogen bruges hovedsageligt til at syntetisere ammoniak. Reaktionsformlen er N2+3H2=2NH3 (betingelserne er højt tryk, høj temperatur og katalysator. Reaktionen er en reversibel reaktion) eller syntetisk fiber (nylon, akryl), syntetisk harpiks, syntetisk gummi osv. vigtige råmaterialer. Kvælstof er et næringsstof, der også kan bruges til at lave gødning. For eksempel: ammoniumbicarbonat NH4HCO3, ammoniumchlorid NH4Cl, ammoniumnitrat NH4NO3 osv.
3. Elektronikindustrien: Nitrogenkilde til behandling af integrerede kredsløb i stor skala, farve-tv-billedrør, tv- og radiokomponenter og halvlederkomponenter.
4. Metallurgisk industri: beskyttelsesgas til kontinuerlig støbning, kontinuerlig valsning og stålglødning; kombineret nitrogenblæsning i top og bund af konverter til stålfremstilling, tætning til konverterstålfremstilling, tætning til højovnstop, gas til pulveriseret kulinjektion til højovnsjernfremstilling mv.
5. Fødevarekonservering: nitrogenfyldt opbevaring og konservering af korn, frugter, grøntsager osv.; nitrogenfyldt konserveringsemballage til kød, ost, sennep, te og kaffe osv.; nitrogenfyldt og iltfattig konservering af frugtjuice, råolier og marmelade osv.; diverse Flaskelignende vinrensning og dækning mv.
6. Farmaceutisk industri: Nitrogenfyldt opbevaring og konservering af traditionel kinesisk medicin (såsom ginseng); Nitrogenfyldte injektioner af vestlig medicin; Nitrogenfyldte lager og beholdere; Gaskilde til pneumatisk transport af medicin mv.
7. Kemisk industri: beskyttelsesgas ved udskiftning, rensning, forsegling, lækagedetektion, tørkoksslukning; gas anvendt til katalysatorregenerering, petroleumsfraktionering, kemisk fiberproduktion osv.
8. Gødningsindustri: nitrogengødningsråmaterialer; gas til udskiftning, tætning, vask og katalysatorbeskyttelse.
9. Plastindustri: pneumatisk transmission af plastpartikler; antioxidation ved plastproduktion og opbevaring mv.
10. Gummiindustrien: gummiemballage og opbevaring; dækproduktion mv.
11. Glasindustri: beskyttelsesgas i produktionsprocessen af floatglas.
12. Petroleumsindustrien: nitrogenpåfyldning og rensning af lager, beholdere, katalytiske krakningstårne, rørledninger osv.; lufttrykslækagetest af rørledningssystemer mv.
13. Offshore olieudvikling; gasafdækning af platforme i offshore olieudvinding, trykindsprøjtning af nitrogen til olieudvinding, inertering af lagertanke, beholdere mv.
14. Opbevaring: For at forhindre, at brændbare materialer i kældre og lagre går i brand og eksploderer, skal du fylde dem med nitrogen.
15. Søtransport: gas brugt til tankskibsrensning og beskyttelse.
16. Luftfartsteknologi: raketbrændstofforstærker, udskiftningsgas til startrampe og sikkerhedsbeskyttelsesgas, astronautkontrolgas, rumsimuleringsrum, rensegas til flybrændstofrørledninger osv.
17. Anvendelse i olie-, gas- og kulmineindustrien: Fyldning af oliebrønden med nitrogen kan ikke kun øge trykket i brønden og øge olieproduktionen, men nitrogenet kan også bruges som en pude ved måling af borerør , helt undgå muddertrykket i brønden. Mulighed for at knuse den nederste rørsøjle. Derudover bruges nitrogen også i borehulsoperationer såsom forsuring, frakturering, hydrauliske blæsehuller og hydraulisk pakning. Påfyldning af naturgas med nitrogen kan reducere brændværdien. Ved udskiftning af rørledninger med råolie kan flydende nitrogen bruges til at brænde og injicere materialer i begge ender for at størkne og forsegle dem.
18. Andre:
A. Maling og belægninger er fyldt med nitrogen og oxygen for at forhindre polymerisering af olietørring; olie- og naturgaslagertanke, beholdere og transportrørledninger er fyldt med nitrogen og oxygen mv.
B. Bildæk
(1) Forbedre dæk kørestabilitet og komfort
Nitrogen er en næsten inert diatomisk gas med ekstremt inaktive kemiske egenskaber. Gasmolekylerne er større end oxygenmolekyler, er ikke tilbøjelige til termisk udvidelse og sammentrækning og har et lille deformationsområde. Dens gennemtrængningshastighed ind i dækkets sidevæg er omkring 30 til 40 % langsommere end luftens, og den kan opretholde stabilisering af dæktrykket, forbedre dækkets kørestabilitet og sikre kørekomfort; nitrogen har lav lydledningsevne, svarende til 1/5 af almindelig luft. Brug af nitrogen kan effektivt reducere dækstøj og forbedre støjsvagheden.
(2) Undgå, at dækket blæser ud og løber tør for luft
Flade dæk er den største årsag til trafikulykker. Ifølge statistikker er 46 % af trafikulykkerne på motorveje forårsaget af dækfejl, hvoraf dækudblæsninger udgør 70 % af de samlede dækulykker. Når bilen kører, vil dæktemperaturen stige på grund af friktion med jorden. Især ved kørsel med høj hastighed og nødbremsning vil temperaturen på gassen i dækket stige hurtigt, og dæktrykket vil stige kraftigt, så der er mulighed for dækudblæsning. Høje temperaturer får dækkets gummi til at ældes, reducerer udmattelsesstyrken og forårsager alvorligt slid på slidbanen, hvilket også er en vigtig faktor i eventuel dækudblæsning. Sammenlignet med almindelig højtryksluft er højrent nitrogen iltfrit og indeholder næsten ingen vand eller olie. Det har lav termisk udvidelseskoefficient, lav varmeledningsevne, langsom temperaturstigning, hvilket reducerer hastigheden af dækvarmeakkumulering, og er ikke-brændbart og understøtter ikke forbrænding. , så chancen for dækudblæsning kan reduceres betydeligt.
(3) Forlæng dækkets levetid
Efter brug af nitrogen er dæktrykket stabilt, og volumenændringen er lille, hvilket i høj grad reducerer muligheden for uregelmæssig dækfriktion, såsom kronslid, dækskulderslid og excentrisk slid, og øger dækkets levetid; ældningen af gummi påvirkes af iltmolekyler i luften På grund af oxidation falder dets styrke og elasticitet efter ældning, og der vil opstå revner. Dette er en af grundene til at forkorte dækkenes levetid. Nitrogenadskillelsesanordningen kan eliminere ilt, svovl, olie, vand og andre urenheder i luften i størst muligt omfang, hvilket effektivt reducerer oxidationsgraden af dækkets indvendige foring og gummikorrosion og vil ikke korrodere metalfælgen, hvilket forlænger dækkets levetid . Levetiden reducerer også fælgens rust i høj grad.
(4) Reducer brændstofforbruget og beskyt miljøet
Utilstrækkeligt dæktryk og øget rullemodstand efter opvarmning vil medføre en stigning i brændstofforbruget under kørsel. Nitrogen er, udover at opretholde et stabilt dæktryk og forsinke dæktryksreduktion, tørt, indeholder ingen olie eller vand og har lav varmeledningsevne. , den langsomme opvarmningsfunktion reducerer temperaturstigningen, når dækket kører, og dækkets deformation er lille, grebet forbedres osv., og rullemodstanden reduceres, hvorved formålet med at reducere brændstofforbruget opnås.
2. Anvendelse af frysning af flydende nitrogen
1. Kryogen medicin: kirurgi, kryogen behandling, blodkøling, frysning af lægemidler og kryogen knusning mv.
2. Bioengineering: kryokonservering og transport af dyrebare planter, planteceller, genetisk kimplasma mv.
3. Metalbearbejdning: frysebehandling af metal, frosset støbt bøjning, ekstrudering og slibning mv.
4. Fødevareforarbejdning: hurtigfryseudstyr, madfrysning og transport mv.
5. Luftfartsteknologi: opsendelsesanordninger, kolde kilder til rumsimuleringsrum mv.
3. Med videnskabens og teknologiens fremskridt og udviklingen af økonomisk byggeri er anvendelsesområdet for nitrogen blevet stadig bredere og er trængt ind i mange industrielle sektorer og daglige livsområder.
1. Anvendelse i metalvarmebehandling: Nitrogenbaseret atmosfærevarmebehandling med nitrogenlugt som grundkomponent er en ny teknologi og proces til energibesparelse, sikkerhed, ikke-forurening af miljøet og fuld udnyttelse af naturressourcer. Det har vist sig, at næsten alle varmebehandlingsprocesser, herunder bratkøling, udglødning, karburering, kulnitrering, blød nitrering og genkarburering, kan gennemføres ved hjælp af en nitrogenbaseret gasatmosfære. Kvaliteten af de behandlede metaldele kan sammenlignes med den, der kan sammenlignes med traditionelle endoterme atmosfærebehandlinger. I de senere år har udviklingen, forskningen og anvendelsen af denne nye proces i ind- og udland været i fremmarch og har opnået frugtbare resultater.
Nitrogenproduktionsproducenter - Kinas nitrogenproduktionsfabrik og leverandører (xinfatools.com)
2. Anvendelse i elektronikindustrien: I produktionsprocessen af elektroniske komponenter og halvlederkomponenter skal nitrogen med en renhed på mere end 99,999% anvendes som beskyttelsesgas. På nuværende tidspunkt har mit land brugt højrent nitrogen som bæregas og beskyttelsesgas i produktionsprocesserne af farve-tv-billedrør, integrerede kredsløb i stor skala, flydende krystaller og halvledersiliciumwafers.
3. Anvendelse i kemisk fiberproduktionsproces: Højrent nitrogen bruges ofte som en beskyttende gas i kemisk fiberproduktion for at forhindre kemiske fiberprodukter i at blive oxideret under produktionen og påvirke farven. Jo højere nitrogenets renhed er, jo smukkere er farven på kemiske fiberprodukter. I dag er nogle nye kemiske fiberfabrikker i mit land udstyret med nitrogenanordninger med høj renhed.
4. Anvendelse i boligopbevaring og -bevaring: På nuværende tidspunkt er metoden til forsegling af lagre, fyldning med nitrogen og fjernelse af luft blevet meget brugt i udlandet til at opbevare korn. Vores land har også med succes testet denne metode og gik ind i stadiet med praktisk forfremmelse og anvendelse. Brug af nitrogenudstødning til at opbevare korn såsom ris, hvede, byg, majs og ris kan forhindre insekter, varme og meldug, så de kan holdes i god kvalitet hele sommeren. Denne metode går ud på at forsegle kornet tæt med plastikklud, først evakuere det til lavvakuumtilstand og derefter fylde det med nitrogen med en renhed på omkring 98 %, indtil det indre og ydre tryk er afbalanceret. Dette kan fratage kornbunken ilt, reducere kornets respirationsintensitet og hæmme reproduktionen af mikroorganismer. Alle borere vil dø på grund af iltmangel inden for 36 timer. Denne metode til at reducere ilt og dræbe insekter sparer ikke kun mange penge (ca. én procent af omkostningerne ved gasning med meget giftige lægemidler som zinkphosphid), men opretholder også madens friskhed og næringsværdi og forhindrer bakteriel infektion. og medicinkontaminering.
Kvælstoffyldt opbevaring og konservering af frugt, grøntsager, te osv. er også den mest avancerede metode. Denne metode kan bremse stofskiftet af frugt, grøntsager, blade osv. i et miljø med højt nitrogen og lavt iltindhold, som om man går ind i en dvaletilstand, hæmmer eftermodningen og holder dem dermed friske i lang tid. Ifølge test er æbler, der opbevares med nitrogen, stadig sprøde og lækre efter 8 måneder, og konserveringsomkostningerne for æbler pr. kg er omkring 1 dime. Kvælstoffyldt opbevaring kan i høj grad reducere tabet af frugter i højsæsonen, sikre forsyningen af frugter på lavsæsonmarkedet, forbedre kvaliteten af eksporterede frugter og øge valutaindkomsten.
Teen støvsuges og nitrogenfyldes, det vil sige, at teen anbringes i en dobbeltlags aluminium-platin (eller nylon polyethylen-aluminium kompositfolie) pose, luften trækkes ud, nitrogen injiceres, og posen forsegles. Efter et år vil tekvaliteten være frisk, tesuppen vil være klar og lys, og smagen vil være ren og duftende. Det er klart, at bruge denne metode til at konservere frisk te er meget bedre end vakuumemballage eller fryseemballage.
På nuværende tidspunkt er mange fødevarer stadig pakket i vakuum eller frossen emballage. Vakuumemballage er udsat for luftlækage, og frossen emballage er tilbøjelig til at blive forringet. Ingen af dem er så gode som vakuum-nitrogenfyldt emballage.
5. Anvendelse inden for rumfartsteknologi
Universet er koldt, mørkt og i højvakuum. Når mennesker kommer til himlen, skal de først udføre rumsimuleringseksperimenter på jorden. Flydende nitrogen og flydende helium skal bruges til at simulere rummet. Storskala rumsimuleringskamre i USA bruger 300.000 kubikmeter nitrogengas om måneden for at udføre store vindtunnel-simuleringsforsøg. På raketten er der installeret nitrogenbrandslukkere på passende steder for at sikre sikker drift af den brændbare og eksplosive flydende brintanordning. Højtryksnitrogen er også trykforsyningsgassen til raketbrændstof (flydende brint-flydende oxygen) og rensegassen til forbrændingsrørledningen.
Før et fly letter eller efter landing er det for at sikre sikkerheden og forhindre eksplosionsfare i motorens forbrændingskammer normalt nødvendigt at rense motorens forbrændingskammer med nitrogen.
Derudover bruges nitrogen også som beskyttelsesgas i atomreaktorer.
Kort sagt bliver kvælstof i stigende grad begunstiget i forhold til beskyttelse og forsikring. Efterspørgslen efter nitrogen vokser i takt med industriens udvikling og vægt. Med den hurtige udvikling af mit lands økonomiske konstruktion vil mængden af nitrogen, der bruges i mit land, også stige hurtigt.
Indlægstid: 27. februar 2024
