HANGZHOU NUZHUO TEKNOLOGIGRUPPE CO., LTD.

Flytende nitrogen, med den kjemiske formelen N₂, er en fargeløs, luktfri og giftfri væske som oppnås ved å gjøre nitrogen flytende gjennom en dypkjølingsprosess. Den er mye brukt i vitenskapelig forskning, medisin, industri og matfrysing på grunn av den ekstremt lave temperaturen og de varierte bruksområdene. Så, hvordan dannes flytende nitrogen? Denne artikkelen vil gi et detaljert svar på dette spørsmålet fra flere aspekter: utvinning av nitrogen, dypkjølingsmetoden for luftseparasjon, prosessen med produksjon av flytende nitrogen og dens praktiske anvendelser.

Nitrogenutvinning

Produksjon av flytende nitrogen krever det første trinnet med å utvinne rent nitrogen. Nitrogen er hovedkomponenten i jordens atmosfære og står for 78 % av luftvolumet. Utvinning av nitrogen gjøres vanligvis ved hjelp av dyp kaldluftseparasjonsteknologi eller trykksvingadsorpsjonsmetoder (PSA). Dyp kaldluftseparasjon er den mest brukte industrielle metoden. Ved å komprimere og kjøle ned luften separeres oksygen, nitrogen og andre gasskomponenter ved forskjellige temperaturer. Trykksvingadsorpsjonsmetoden utnytter de forskjellige adsorpsjonsegenskapene til adsorbenter for forskjellige gasser, og oppnår nitrogen med høy renhet gjennom en syklus av adsorpsjon og desorpsjon. Disse metodene sikrer renheten og kvaliteten til nitrogen som råmateriale for produksjonsprosessen for flytende nitrogen.

Dyp kaldluftseparasjonsmetode

Den dype kaldluftseparasjonsmetoden er et av hovedtrinnene i produksjonen av flytende nitrogen. Denne metoden utnytter de forskjellige kokepunktene til gasser i luften for å flyte og gradvis fordampe nitrogen, oksygen og andre gasskomponenter. Kokepunktet for nitrogen er -195,8 ℃, mens det for oksygen er -183 ℃. Ved gradvis å senke temperaturen blir oksygen først flytende og separert fra andre gasser, slik at den gjenværende delen blir nitrogen med høyere renhet. Deretter avkjøles dette nitrogenet ytterligere under kokepunktet for å flyte det til flytende nitrogen, som er kjerneprinsippet for dannelse av flytende nitrogen.

Prosessen med produksjon av flytende nitrogen

Prosessen med å produsere flytende nitrogen involverer flere hovedtrinn: Først komprimeres og renses luften for å fjerne urenheter som vann og karbondioksid; deretter forkjøles luften, vanligvis til rundt -100 ℃ for å forbedre separasjonseffektiviteten; deretter utføres dyp kaldseparasjon, der gassen gradvis kjøles ned til flytendegjøringstemperaturen til nitrogen for å oppnå flytende nitrogengass. I denne prosessen spiller varmevekslere og fraksjoneringstårn en avgjørende rolle for å sikre effektiv separasjon av forskjellige komponenter ved passende temperaturer. Til slutt lagres den flytende nitrogengassen i spesialdesignede isolerte beholdere for å opprettholde den ekstremt lave temperaturen og forhindre fordampningstap.

Tekniske utfordringer ved dannelse av flytende nitrogen

Dannelsen av flytende nitrogen krever at man overvinner flere tekniske utfordringer. Den første er å opprettholde et lavtemperaturmiljø, ettersom kokepunktet for flytende nitrogen er ekstremt lavt. Under flytendegjøringsprosessen er det nødvendig å opprettholde en temperatur under -195,8 ℃, noe som krever høytytende kjøleutstyr og isolasjonsmaterialer. For det andre må overdreven kondensering av oksygen unngås under den dype kaldprosessen fordi flytende oksygen har sterke oksiderende egenskaper og utgjør potensielle sikkerhetsfarer. Derfor må nitrogen-oksygenseparasjonsprosessen kontrolleres nøyaktig under designprosessen, og passende materialer må brukes for å sikre systemets sikkerhet og stabilitet. I tillegg krever transport og lagring av flytende nitrogen spesialdesignede Dewar-kolber for å forhindre temperaturøkning og tap av fordampning av flytende nitrogen.

Faktiske anvendelser av flytende nitrogen

Lavtemperaturegenskapene til flytende nitrogen gjør det bredt anvendelig på en rekke felt. Innen medisin brukes flytende nitrogen i kryokirurgi og vevskonservering, for eksempel frysing av hudlesjoner og konservering av biologiske prøver. I næringsmiddelindustrien brukes flytende nitrogen til rask frysing av mat, ettersom det ultralave temperaturmiljøet raskt kan fryse mat, noe som reduserer skaden på cellestrukturen og dermed opprettholder matens opprinnelige smak og næringsinnhold. Innen forskningsfeltet er flytende nitrogen mye brukt i superledningsforskning, lavtemperaturfysiske eksperimenter osv., noe som gir et eksperimentelt miljø med ekstremt lav temperatur. I tillegg brukes flytende nitrogen i industriell produksjon i metallbearbeiding, varmebehandling og som en inert gass for å forhindre visse kjemiske reaksjoner. Konklusjon

Dannelsesprosessen for flytende nitrogen er en kompleks fysisk prosess, hovedsakelig oppnådd gjennom dype kaldluftseparasjonsmetoder og flytendegjøringsteknologier. Lavtemperaturegenskapene til flytende nitrogen gjør at det spiller en betydelig rolle innen ulike felt som industri, medisin og forskning. Fra utvinning av nitrogengass til dyp kald flytendegjøring og til slutt til dens anvendelse, demonstrerer hvert trinn kraften til avanserte kjøle- og separasjonsteknologier. I praktisk drift må teknikere også kontinuerlig optimalisere produksjonsprosessen for å redusere energiforbruket og forbedre effektiviteten til produksjon av flytende nitrogen.

Vi er produsent og eksportør av luftseparasjonsenheter. Hvis du vil vite mer om oss:

Kontaktperson: Anna

Tlf./Whatsapp/Wechat: +86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com