HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO., LTD.

Flydende nitrogen, med den kemiske formel N₂, er en farveløs, lugtfri og giftfri væske, der opnås ved at fortætte nitrogen gennem en dyb afkølingsproces. Det anvendes i vid udstrækning inden for videnskabelig forskning, medicin, industri og frysning af fødevarer på grund af dets ekstremt lave temperatur og forskellige anvendelser. Så hvordan dannes flydende nitrogen? Denne artikel vil give et detaljeret svar på dette spørgsmål ud fra flere aspekter: ekstraktion af nitrogen, dyb afkølingsluftseparationsmetoden, processen med produktion af flydende nitrogen og dets praktiske anvendelser.

Kvælstofekstraktion

Produktionen af ​​flydende nitrogen kræver det første trin at udvinde rent nitrogen. Nitrogen er hovedkomponenten i Jordens atmosfære og tegner sig for 78% af luftvolumenet. Udvinding af nitrogen sker typisk ved hjælp af dyb koldluftseparationsteknologi eller tryksvingadsorptionsmetoder (PSA). Dyb koldluftseparation er den mest almindeligt anvendte industrielle metode. Ved at komprimere og afkøle luften separeres ilt, nitrogen og andre gaskomponenter ved forskellige temperaturer. Tryksvingadsorptionsmetoden udnytter de forskellige adsorptionsegenskaber ved adsorbenter til forskellige gasser og opnår nitrogen med høj renhed gennem en cyklus af adsorption og desorption. Disse metoder sikrer renheden og kvaliteten af ​​nitrogen som råmateriale til produktionsprocessen for flydende nitrogen.

Dyb koldluftseparationsmetode

Den dybe koldluftseparationsmetode er et af nøgletrinene i produktionen af ​​flydende nitrogen. Denne metode udnytter de forskellige kogepunkter for gasser i luften til at fortætte og gradvist fordampe nitrogen, ilt og andre gaskomponenter. Kogepunktet for nitrogen er -195,8 ℃, mens det for ilt er -183 ℃. Ved gradvist at sænke temperaturen fortættes ilt først og adskilles fra andre gasser, hvorved den resterende del efterlades som nitrogen med højere renhed. Derefter afkøles dette nitrogen yderligere til under kogepunktet for at fortætte det til flydende nitrogen, hvilket er kerneprincippet for dannelse af flydende nitrogen.

Processen med produktion af flydende nitrogen

Processen med at producere flydende nitrogen involverer flere hovedtrin: Først komprimeres og renses luften for at fjerne urenheder såsom vand og kuldioxid; derefter forkøles luften, normalt til omkring -100 ℃ for at forbedre separationseffektiviteten; derefter udføres en dyb kold separation, hvor gassen gradvist afkøles til nitrogenets fortætningstemperatur for at opnå flydende nitrogengas. I denne proces spiller varmevekslere og fraktioneringstårne ​​en afgørende rolle for at sikre effektiv separation af forskellige komponenter ved passende temperaturer. Endelig opbevares den flydende nitrogengas i specialdesignede isolerede beholdere for at opretholde dens ekstremt lave temperatur og forhindre fordampningstab.

Tekniske udfordringer ved dannelse af flydende nitrogen

Dannelsen af ​​flydende nitrogen kræver overvindelse af adskillige tekniske udfordringer. Den første er opretholdelsen af ​​et lavtemperaturmiljø, da kogepunktet for flydende nitrogen er ekstremt lavt. Under fortætningsprocessen er det nødvendigt at opretholde en temperatur under -195,8 ℃, hvilket kræver højtydende køleudstyr og isoleringsmaterialer. For det andet skal overdreven kondensering af ilt undgås under den dybe kolde proces, fordi flydende ilt har stærke oxiderende egenskaber og udgør potentielle sikkerhedsrisici. Derfor skal nitrogen-ilt-separationsprocessen kontrolleres præcist under designprocessen, og passende materialer skal anvendes for at sikre systemets sikkerhed og stabilitet. Derudover kræver transport og opbevaring af flydende nitrogen specielt designede Dewar-kolber for at forhindre temperaturstigning og tab af flydende nitrogenfordampning.

Faktiske anvendelser af flydende nitrogen

Flydende nitrogens lave temperaturegenskaber gør det bredt anvendeligt inden for forskellige områder. Inden for medicin anvendes flydende nitrogen i kryokirurgi og vævskonservering, såsom frysning af hudlæsioner og konservering af biologiske prøver. I fødevareindustrien anvendes flydende nitrogen til hurtig frysning af fødevarer, da dets ultralave temperaturmiljø hurtigt kan fryse fødevarer, hvilket reducerer skader på cellestrukturen og dermed bevarer fødevarens oprindelige smag og næringsværdi. Inden for forskningsfeltet anvendes flydende nitrogen i vid udstrækning i superledningsforskning, fysikeksperimenter ved lav temperatur osv., hvilket giver et ekstremt lavtemperatur eksperimentelt miljø. Derudover anvendes flydende nitrogen i industriel fremstilling til metalforarbejdning, varmebehandling og som en inert gas for at forhindre visse kemiske reaktioner. Konklusion

Dannelsesprocessen for flydende nitrogen er en kompleks fysisk proces, der primært opnås gennem dybe koldluftseparationsmetoder og fortætningsteknologier. Flydende nitrogens lave temperaturegenskaber gør, at det spiller en betydelig rolle inden for forskellige områder såsom industri, medicin og forskning. Fra udvinding af nitrogengas til dyb kold fortætning og endelig til dens anvendelse demonstrerer hvert trin kraften i avancerede køle- og separationsteknologier. I praktisk drift skal teknikere også løbende optimere produktionsprocessen for at reducere energiforbruget og forbedre effektiviteten af ​​produktionen af ​​flydende nitrogen.

Vi er producent og eksportør af luftseparationsenheder. Hvis du vil vide mere om os:

Kontaktperson: Anna

Tlf./Whatsapp/Wechat: +86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com