ХАНДЖОУ НУЖУО ТЕХНОЛОГИЧНА ГРУПА КО., ООД

Течният азот, с химическа формула N₂, е безцветна, без мирис и нетоксична течност, получена чрез втечняване на азот чрез процес на дълбоко охлаждане. Той се използва широко в научните изследвания, медицината, промишлеността и замразяването на храни поради изключително ниската си температура и разнообразните си приложения. И така, как се образува течният азот? Тази статия ще предостави подробен отговор на този въпрос от няколко аспекта: извличането на азот, методът за разделяне на въздуха чрез дълбоко охлаждане, процесът на производство на течен азот и неговите практически приложения.

Екстракция на азот

Производството на течен азот изисква първата стъпка - получаване на чист азот. Азотът е основният компонент на земната атмосфера, представляващ 78% от обема на въздуха. Извличането на азот обикновено се извършва с помощта на технология за дълбоко разделяне със студен въздух или методи за адсорбция с променливо налягане (PSA). Дълбокото разделяне със студен въздух е най-често използваният индустриален метод. Чрез компресиране и охлаждане на въздуха се отделят кислород, азот и други газови компоненти при различни температури. Методът на адсорбция с променливо налягане използва различните адсорбционни свойства на адсорбентите за различни газове, постигайки азот с висока чистота чрез цикъл на адсорбция и десорбция. Тези методи гарантират чистотата и качеството на азота като суровина за процеса на производство на течен азот.

Метод за дълбоко разделяне със студен въздух

Методът за дълбоко разделяне със студен въздух е една от ключовите стъпки в производството на течен азот. Този метод използва различните точки на кипене на газовете във въздуха, за да втечни и постепенно да изпари азот, кислород и други газови компоненти. Точката на кипене на азота е -195,8℃, докато тази на кислорода е -183℃. Чрез постепенно понижаване на температурата, първо се втечнява кислородът и се отделя от другите газове, оставяйки останалата част като азот с по-висока чистота. Впоследствие този азот се охлажда допълнително под точката си на кипене, за да се втечни в течен азот, което е основният принцип на образуването на течен азот.

Процесът на производство на течен азот

Процесът на производство на течен азот включва няколко основни стъпки: Първо, въздухът се компресира и пречиства, за да се отстранят примеси като вода и въглероден диоксид; след това въздухът се охлажда предварително, обикновено до около -100℃, за да се подобри ефективността на разделяне; след това се извършва дълбоко студено разделяне, като газът постепенно се охлажда до температурата на втечняване на азота, за да се получи течен азотен газ. В този процес топлообменниците и фракциониращите кули играят ключова роля за осигуряване на ефективно разделяне на различните компоненти при подходящи температури. Накрая, течният азотен газ се съхранява в специално проектирани изолирани контейнери, за да се поддържа изключително ниската му температура и да се предотврати загубата от изпаряване.

Технически предизвикателства при образуването на течен азот

Образуването на течен азот изисква преодоляване на няколко технически предизвикателства. Първото е поддържането на нискотемпературна среда, тъй като точката на кипене на течния азот е изключително ниска. По време на процеса на втечняване е необходимо да се поддържа температура под -195,8℃, което изисква високоефективно хладилно оборудване и изолационни материали. Второ, по време на процеса на дълбоко охлаждане трябва да се избягва прекомерната кондензация на кислород, тъй като течният кислород има силни окислителни свойства и представлява потенциални опасности за безопасността. Следователно, по време на процеса на проектиране, процесът на разделяне на азот-кислород трябва да бъде прецизно контролиран и да се използват подходящи материали, за да се гарантира безопасността и стабилността на системата. Освен това, транспортирането и съхранението на течен азот изискват специално проектирани колби на Дюар, за да се предотврати повишаване на температурата и загуба на изпарение на течен азот.

Реални приложения на течния азот

Нискотемпературните свойства на течния азот го правят широко приложим в различни области. В медицината течният азот се използва в криохирургията и консервирането на тъкани, като например замразяване на кожни лезии и консервиране на биологични проби. В хранително-вкусовата промишленост течният азот се използва за бързо замразяване на храни, тъй като неговата ултранискотемпературна среда може бързо да замрази храната, намалявайки увреждането на клетъчната структура и по този начин запазвайки оригиналния вкус и хранителност на храната. В областта на научните изследвания течният азот се използва широко в изследвания на свръхпроводимостта, експерименти по физика при ниски температури и др., осигурявайки експериментална среда с изключително ниски температури. Освен това, в промишленото производство течният азот се използва в металообработката, термичната обработка и като инертен газ за предотвратяване на протичането на определени химични реакции. Заключение

Процесът на образуване на течен азот е сложен физичен процес, постиган главно чрез методи за дълбоко разделяне със студен въздух и технологии за втечняване. Нискотемпературното свойство на течния азот го прави важен в различни области като промишлеността, медицината и научните изследвания. От извличането на азотен газ до дълбокото студено втечняване и накрая до неговото приложение, всяка стъпка демонстрира силата на съвременните технологии за охлаждане и разделяне. В практическите операции техниците също трябва непрекъснато да оптимизират производствения процес, за да намалят консумацията на енергия и да подобрят ефективността на производството на течен азот.

Ние сме производител и износител на въздушно-разделителни агрегати. Ако искате да научите повече за нас:

Контактно лице: Анна

Тел./Whatsapp/Wechat: +86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com