A nitrogén alkalmazása különböző iparágakban
1. Nitrogén használata
A nitrogén színtelen, nem mérgező, szagtalan inert gáz. Ezért a gáznitrogént széles körben használták védőgázként. A folyékony nitrogént széles körben használják fagyasztóközegként, amely levegővel érintkezhet. Ez egy nagyon fontos gáz. , néhány tipikus felhasználás a következő:
1. Fémfeldolgozás: Nitrogén gázforrás hőkezelésekhez, mint például fényes kioltás, fényes lágyítás, nitridálás, nitrokarburálás, lágy karbonizálás stb.; védőgáz a hegesztési és porkohászati szinterezési folyamatok során stb.
2. Kémiai szintézis: A nitrogént főként ammónia szintézisére használják. A reakció képlete N2+3H2=2NH3 (a körülmények magas nyomás, magas hőmérséklet, és katalizátor. A reakció reverzibilis reakció) vagy szintetikus szál (nylon, akril), műgyanta, műgumi stb. fontos alapanyagok. A nitrogén olyan tápanyag, amelyből műtrágya is készíthető. Például: ammónium-hidrogén-karbonát NH4HCO3, ammónium-klorid NH4Cl, ammónium-nitrát NH4NO3 stb.
3. Elektronikai ipar: Nitrogénforrás nagyméretű integrált áramkörök, színes TV-képcsövek, televízió- és rádióalkatrészek és félvezető alkatrészek feldolgozásához.
4. Kohászati ipar: védőgáz folyamatos öntéshez, folyamatos hengerléshez és acél izzításához; kombinált nitrogénfúvás a konverter tetején és alján acélgyártáshoz, tömítés konverteres acélgyártáshoz, tömítés a kohó tetején, gáz porlasztott szén befúvatása kohóvasgyártáshoz stb.
5. Élelmiszer tartósítás: gabonafélék, gyümölcsök, zöldségek stb. nitrogénnel töltött tárolása, tartósítása; hús, sajt, mustár, tea és kávé stb. nitrogénnel töltött tartósító csomagolása; gyümölcslevek, nyersolajok, lekvárok stb. nitrogéntartalmú és oxigénszegény tartósítása; különféle Palackszerű bortisztítás és borítás stb.
6. Gyógyszeripar: A hagyományos kínai orvoslás (például ginzeng) nitrogénnel töltött tárolása és tartósítása; A nyugati orvoslás nitrogénnel töltött injekciói; Nitrogénnel töltött tárolók és tartályok; Gázforrás gyógyszerek pneumatikus szállításához stb.
7. Vegyipar: védőgáz csere, tisztítás, tömítés, szivárgás észlelés, száraz koksz oltás; katalizátor-regeneráláshoz, kőolajfrakcionáláshoz, vegyi rostgyártáshoz stb. használt gáz.
8. Műtrágyaipar: nitrogén műtrágya alapanyagok; gáz cseréhez, tömítéshez, mosáshoz és katalizátorvédelemhez.
9. Műanyagipar: műanyag részecskék pneumatikus átvitele; antioxidáns a műanyaggyártásban és -tárolásban stb.
10. Gumiipar: gumi csomagolás és tárolás; gumiabroncsgyártás stb.
11. Üvegipar: védőgáz a floatüveg gyártási folyamatában.
12. Kőolajipar: tárolók, tartályok, katalitikus krakkoló tornyok, csővezetékek stb. nitrogén feltöltése és tisztítása; csővezetékrendszerek légnyomás szivárgásvizsgálata stb.
13. Offshore olajfejlesztés; platformok gázfedése tengeri olajkitermelésnél, nitrogén nyomásos befecskendezése olajkitermeléshez, tárolótartályok, tartályok inertizálása stb.
14. Raktározás: A pincékben, raktárakban lévő gyúlékony anyagok meggyulladásának és felrobbanásának elkerülése érdekében töltse fel nitrogénnel.
15. Tengeri szállítás: tartályhajók tisztítására és védelmére használt gáz.
16. Repüléstechnika: rakéta-üzemanyag-növelő, kilövőpálya-pótló gáz és biztonsági védőgáz, űrhajós irányítógáz, űrszimulációs szoba, tisztítógáz repülőgép-üzemanyag-vezetékekhez stb.
17. Alkalmazása az olaj-, gáz- és szénbányászatban: Az olajkút nitrogénnel való feltöltése nemcsak a nyomást növelheti a kútban és növelheti az olajtermelést, hanem a nitrogén párnaként is használható a fúrócsövek mérésénél. , teljesen elkerülve az iszapnyomást a kútban. Lehetőség van az alsó csőoszlop zúzására. Ezenkívül a nitrogént fúrási műveleteknél is használják, mint például a savanyítás, a repesztés, a hidraulikus fúvónyílások és a hidraulikus tömörítő beállítása. A földgáz nitrogénnel való feltöltése csökkentheti a fűtőértéket. A csővezetékek kőolajjal történő cseréjekor folyékony nitrogént lehet használni az anyagok elégetésére és mindkét végén injektálható anyagok megszilárdulására és lezárására.
18. Egyéb:
A. A festékeket és bevonatokat nitrogénnel és oxigénnel töltik fel, hogy megakadályozzák az olajszáradás polimerizációját; az olaj- és földgáztároló tartályok, konténerek, szállítóvezetékek nitrogénnel és oxigénnel vannak feltöltve stb.
B. Autógumik
(1) Javítja a gumiabroncs vezetési stabilitását és kényelmét
A nitrogén egy szinte inert kétatomos gáz, rendkívül inaktív kémiai tulajdonságokkal. A gázmolekulák nagyobbak, mint az oxigénmolekulák, nem hajlamosak hőtágulásra és összehúzódásra, és kis deformációs tartományuk van. A gumiabroncs oldalfalába való behatolási sebessége körülbelül 30-40%-kal lassabb, mint a levegőé, és képes fenntartani a gumiabroncs nyomásának stabilizálását, javítani a gumiabroncs vezetési stabilitását és biztosítja a vezetési kényelmet; A nitrogén hangvezetőképessége alacsony, ami a közönséges levegő 1/5-ének felel meg. A nitrogén használata hatékonyan csökkentheti a gumiabroncsok zaját és javíthatja a vezetési csendet.
(2) Kerülje el a gumiabroncs kifújását és a levegő kifogyását
A defektes gumik a közúti balesetek első számú okai. A statisztikák szerint az autópályákon bekövetkezett közlekedési balesetek 46%-át a gumiabroncs meghibásodása okozza, ebből az összes gumibaleset 70%-át a gumiabroncs-kitörések teszik ki. Ha az autó halad, a gumiabroncs hőmérséklete megemelkedik a talajjal való súrlódás miatt. Különösen nagy sebességgel és vészfékezéssel történő vezetéskor gyorsan megemelkedik az abroncsban lévő gáz hőmérséklete, és meredeken emelkedik a guminyomás, így fennáll a gumiabroncs kifújásának lehetősége. A magas hőmérséklet hatására a gumiabroncs elöregszik, csökken a kifáradási szilárdság, és súlyos futófelület-kopást okoz, ami szintén fontos tényező a gumiabroncs esetleges kifújásában. A közönséges nagynyomású levegőhöz képest a nagy tisztaságú nitrogén oxigénmentes, és szinte nem tartalmaz vizet vagy olajat. Alacsony hőtágulási együtthatóval, alacsony hővezető képességgel, lassú hőmérséklet-emelkedéssel rendelkezik, ami csökkenti a gumiabroncs hőfelhalmozódásának sebességét, valamint nem gyúlékony és nem támogatja az égést. , így nagymértékben csökkenthető a gumiabroncs kitörésének esélye.
(3) Hosszabbítsa meg a gumiabroncs élettartamát
A nitrogén használata után a gumiabroncs nyomása stabil és a térfogatváltozás kicsi, ami nagymértékben csökkenti a szabálytalan gumiabroncs súrlódás lehetőségét, mint például a koronakopás, a gumiabroncs vállkopása és az excentrikus kopás, és növeli a gumiabroncs élettartamát; a gumi öregedését a levegőben lévő oxigénmolekulák befolyásolják. Az oxidáció következtében az öregedés után szilárdsága, rugalmassága csökken, repedések keletkeznek. Ez az egyik oka a gumiabroncsok élettartamának lerövidülésének. A nitrogénleválasztó eszköz a legnagyobb mértékben képes eltávolítani az oxigént, ként, olajat, vizet és egyéb szennyeződéseket a levegőben, hatékonyan csökkentve a gumiabroncs belső bélés oxidációs fokát és a gumikorróziót, és nem korrodálja a fém felnit, meghosszabbítva a gumiabroncs élettartamát. . Az élettartam nagymértékben csökkenti a felni rozsdásodását is.
(4) Csökkentse az üzemanyag-fogyasztást és védje a környezetet
Az elégtelen gumiabroncsnyomás és a fűtés utáni megnövekedett gördülési ellenállás az üzemanyag-fogyasztás növekedését okozza vezetés közben. A nitrogén amellett, hogy stabil abroncsnyomást tart és késlelteti a gumiabroncsnyomás csökkentését, száraz, nem tartalmaz olajat vagy vizet, és alacsony a hővezető képessége. , a lassú fűtési funkció csökkenti a hőmérséklet-emelkedést a gumiabroncs futása közben, és kicsi a gumiabroncs deformációja, javul a tapadás stb., valamint csökken a gördülési ellenállás, ezzel elérve az üzemanyag-fogyasztás csökkentését.
2. Folyékony nitrogén fagyasztás alkalmazása
1. Kriogén gyógyászat: műtét, kriogén kezelés, vérhűtés, gyógyszerfagyasztás és kriogén zúzás stb.
2. Biomérnök: értékes növények, növényi sejtek, genetikai csíraplazma stb. mélyhűtése és szállítása.
3. Fémfeldolgozás: fém fagyasztásos kezelése, fagyasztott öntvényhajlítás, extrudálás és köszörülés stb.
4. Élelmiszer-feldolgozás: gyorsfagyasztó berendezések, élelmiszerek fagyasztása és szállítása stb.
5. Repüléstechnika: kilövőeszközök, űrszimulációs helyiségek hidegforrásai stb.
3. A tudomány és a technológia fejlődésével, valamint a gazdasági építkezés fejlődésével a nitrogén felhasználási köre egyre szélesebbé vált, és számos ipari szektorba és mindennapi élet területére behatolt.
1. Alkalmazás a fémek hőkezelésében: A nitrogén alapú atmoszférikus hőkezelés alapkomponensként nitrogén szaggal egy új technológia és eljárás az energiatakarékosság, a biztonság, a környezet nem szennyezése és a természeti erőforrások teljes körű hasznosítása érdekében. Kimutatták, hogy szinte minden hőkezelési folyamat, beleértve az oltást, izzítást, karburálást, karbonitridálást, lágynitridálást és rekarburizálást, elvégezhető nitrogén alapú gázatmoszférával. A kezelt fém alkatrészek minősége a hagyományos endoterm atmoszféra kezelésekhez hasonlítható. Az elmúlt években ennek az új eljárásnak a fejlesztése, kutatása és alkalmazása itthon és külföldön felfelé ível, és gyümölcsöző eredményeket ért el.
Nitrogéngyártó gyártók – Kínai nitrogéngyártó gyár és beszállítók (xinfatools.com)
2. Alkalmazása az elektronikai iparban: Az elektronikai alkatrészek és félvezető alkatrészek gyártási folyamatában védőgázként 99,999%-nál nagyobb tisztaságú nitrogént kell használni. Hazám jelenleg nagy tisztaságú nitrogént használ vivőgázként és védőgázként a színes televíziós képcsövek, nagyméretű integrált áramkörök, folyadékkristályok és félvezető szilíciumlapkák gyártási folyamataiban.
3. Alkalmazás a vegyi szál gyártási folyamatában: A nagy tisztaságú nitrogént gyakran használják védőgázként a vegyi rostgyártás során, hogy megakadályozzák a vegyi rosttermékek oxidációját a gyártás során, és befolyásolják a színt. Minél nagyobb a nitrogén tisztasága, annál szebbek a kémiai rost termékek színe. Napjainkban országomban néhány új vegyiszál-gyárat nagy tisztaságú nitrogénberendezéssel szereltek fel.
4. Alkalmazás lakossági tárolásban és tartósításban: Jelenleg külföldön széles körben alkalmazzák a gabona tárolására a raktárak lezárásának, a nitrogénnel való feltöltésének és a levegő eltávolításának módszerét. Hazánk is sikeresen tesztelte ezt a módszert, és a gyakorlati népszerűsítés és alkalmazás szakaszába lépett. A nitrogén kipufogógázzal a gabonafélék, például a rizs, a búza, az árpa, a kukorica és a rizs tárolására való felhasználása megakadályozhatja a rovarok, a hő és a penész kialakulását, így a nyár folyamán jó minőségben maradhatnak. Ez a módszer az, hogy a szemeket műanyag kendővel szorosan lezárják, először alacsony vákuum állapotba szívják, majd körülbelül 98%-os tisztaságú nitrogénnel töltik fel, amíg a belső és külső nyomás egyensúlyba nem kerül. Ez megfoszthatja a gabonahalom oxigéntől, csökkentheti a gabona légzési intenzitását, és gátolja a mikroorganizmusok szaporodását. Az összes fúró 36 órán belül oxigénhiány miatt elpusztul. Az oxigéncsökkentés és a rovarok elpusztításának ezzel a módszerével nemcsak sok pénzt takarít meg (a rendkívül mérgező gyógyszerekkel, például cink-foszfiddal) történő füstölés költségeinek körülbelül egy százalékát, hanem megőrzi az élelmiszerek frissességét és tápértékét, valamint megakadályozza a bakteriális fertőzést. és a gyógyszerszennyezés.
A gyümölcsök, zöldségek, tea stb. nitrogénnel töltött tárolása, tartósítása is a legfejlettebb módszer. Ezzel a módszerrel magas nitrogén- és oxigénszegény környezetben lelassítható a gyümölcsök, zöldségek, levelek stb. anyagcseréje, mintha hibernált állapotba kerülnének, gátolják az utóérést, és ezáltal hosszú ideig frissen tartják azokat. A tesztek szerint a nitrogénnel tárolt alma 8 hónap után is ropogós és finom, az alma tartósítási költsége kilogrammonként körülbelül 1 fillér. A nitrogénnel töltött tárolás nagymértékben csökkentheti a főszezonban a gyümölcsveszteséget, biztosíthatja a szezonon kívüli piac gyümölcsellátását, javíthatja az exportált gyümölcsök minőségét, és növelheti a devizabevételt.
A teát vákuumozzák és nitrogénnel töltik fel, azaz a teát egy kétrétegű alumínium-platina (vagy nejlon polietilén-alumínium kompozit fólia) zacskóba helyezik, a levegőt kiszívják, nitrogént fecskendeznek be, majd a zacskót lezárják. Egy év elteltével a tea minősége friss lesz, a tealeves tiszta és fényes, az íze pedig tiszta és illatos lesz. Nyilvánvaló, hogy ezt a módszert a friss tea tartósítására sokkal jobb használni, mint a vákuumcsomagolást vagy a fagyasztócsomagolást.
Jelenleg sok élelmiszert még mindig vákuum- vagy fagyasztott csomagolásba csomagolnak. A vákuumcsomagolás hajlamos a levegő szivárgására, a fagyasztott csomagolás pedig a minőségromlásra. Egyikük sem olyan jó, mint a vákuum-nitrogénnel töltött csomagolás.
5. Alkalmazás az űrtechnológiában
Az univerzum hideg, sötét és nagy vákuumban van. Amikor az emberek a mennybe kerülnek, először űrszimulációs kísérleteket kell végezniük a földön. A tér szimulálásához folyékony nitrogént és folyékony héliumot kell használni. Az Egyesült Államokban működő nagyméretű űrszimulációs kamrák havonta 300 000 köbméter nitrogéngázt fogyasztanak nagyszabású szélcsatorna-szimulációs tesztek elvégzéséhez. A rakétán a gyúlékony és robbanásveszélyes folyékony hidrogén berendezés biztonságos működése érdekében a megfelelő helyeken nitrogénes tűzoltó készülékeket helyeznek el. A nagynyomású nitrogén a rakéta-üzemanyag (folyékony hidrogén-folyékony oxigén) és a tüzelőcső tisztítógáza is.
A repülőgép felszállása előtt vagy leszállás után a biztonság és a motor égésterében a robbanásveszély elkerülése érdekében általában szükséges a motor égésterének nitrogénnel történő tisztítása.
Ezenkívül a nitrogént védőgázként is használják az atomreaktorokban.
Röviden: a nitrogént egyre inkább előnyben részesítik a védelem és a biztosítás szempontjából. A nitrogén iránti igény az ipar fejlődésével és előtérbe helyezésével nő. Hazám gazdasági felépítésének gyors fejlődésével a hazámban felhasznált nitrogén mennyisége is gyorsan növekedni fog.
Feladás időpontja: 2024.02.27
