HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO., LTD.

Azotul lichid, cu formula chimică N₂, este un lichid incolor, inodor și netoxic, obținut prin lichefierea azotului printr-un proces de răcire profundă. Este utilizat pe scară largă în cercetarea științifică, medicină, industrie și congelarea alimentelor datorită temperaturii extrem de scăzute și a diverselor aplicații. Așadar, cum se formează azotul lichid? Acest articol va oferi un răspuns detaliat la această întrebare din mai multe aspecte: extracția azotului, metoda de separare a aerului prin răcire profundă, procesul de producere a azotului lichid și aplicațiile sale practice.

Extracția cu azot

Producția de azot lichid necesită în primul pas obținerea azotului pur. Azotul este principala componentă a atmosferei Pământului, reprezentând 78% din volumul de aer. Extracția azotului se face de obicei folosind tehnologia de separare profundă a aerului rece sau metodele de adsorbție prin variație de presiune (PSA). Separarea profundă a aerului rece este cea mai frecvent utilizată metodă industrială. Prin comprimarea și răcirea aerului, se separă oxigenul, azotul și alte componente gazoase la diferite temperaturi. Metoda de adsorbție prin variație de presiune utilizează diferitele proprietăți de adsorbție ale adsorbenților pentru diferite gaze, obținând azot de înaltă puritate printr-un ciclu de adsorbție și desorbție. Aceste metode asigură puritatea și calitatea azotului ca materie primă pentru procesul de producție a azotului lichid.

Metoda de separare profundă a aerului rece

Metoda de separare profundă cu aer rece este una dintre etapele cheie în producerea azotului lichid. Această metodă utilizează diferitele puncte de fierbere ale gazelor din aer pentru a lichefia și evapora treptat azotul, oxigenul și alte componente gazoase. Punctul de fierbere al azotului este de -195,8 ℃, în timp ce cel al oxigenului este de -183 ℃. Prin scăderea treptată a temperaturii, oxigenul este mai întâi lichefiat și separat de alte gaze, lăsând partea rămasă ca azot de puritate superioară. Ulterior, acest azot este răcit în continuare sub punctul său de fierbere pentru a-l lichefia în azot lichid, acesta fiind principiul de bază al formării azotului lichid.

Procesul de producere a azotului lichid

Procesul de producere a azotului lichid implică mai mulți pași principali: Mai întâi, aerul este comprimat și purificat pentru a îndepărta impuritățile precum apa și dioxidul de carbon; apoi, aerul este pre-răcit, de obicei la aproximativ -100℃ pentru a îmbunătăți eficiența separării; în continuare, se efectuează o separare profundă la rece, răcind treptat gazul până la temperatura de lichefiere a azotului pentru a obține azot lichid gazos. În acest proces, schimbătoarele de căldură și turnurile de fracționare joacă un rol crucial în asigurarea separării eficiente a diferitelor componente la temperaturi adecvate. În cele din urmă, azotul lichid gazos este depozitat în recipiente izolate special concepute pentru a-și menține temperatura extrem de scăzută și a preveni pierderile prin vaporizare.

Provocări tehnice în formarea azotului lichid

Formarea azotului lichid necesită depășirea mai multor provocări tehnice. Prima este menținerea unui mediu la temperatură scăzută, deoarece punctul de fierbere al azotului lichid este extrem de scăzut. În timpul procesului de lichefiere, este necesar să se mențină o temperatură sub -195,8 ℃, ceea ce necesită echipamente de refrigerare și materiale de izolație de înaltă performanță. În al doilea rând, în timpul procesului de răcire profundă, trebuie evitată condensarea excesivă a oxigenului, deoarece oxigenul lichid are proprietăți oxidante puternice și prezintă potențiale riscuri pentru siguranță. Prin urmare, în timpul procesului de proiectare, procesul de separare azot-oxigen trebuie controlat cu precizie și trebuie utilizate materiale adecvate pentru a asigura siguranța și stabilitatea sistemului. În plus, transportul și depozitarea azotului lichid necesită baloane Dewar special concepute pentru a preveni creșterea temperaturii și pierderile prin vaporizarea azotului lichid.

Aplicații reale ale azotului lichid

Proprietățile azotului lichid la temperaturi scăzute îl fac aplicabil pe scară largă în diverse domenii. În medicină, azotul lichid este utilizat în criochirurgie și conservarea țesuturilor, cum ar fi congelarea leziunilor cutanate și conservarea probelor biologice. În industria alimentară, azotul lichid este utilizat pentru congelarea rapidă a alimentelor, deoarece mediul său la temperatură ultra-scăzută poate congela rapid alimentele, reducând deteriorarea structurii celulare și menținând astfel aroma și nutriția originală a alimentelor. În domeniul cercetării, azotul lichid este utilizat pe scară largă în cercetarea supraconductivității, experimente de fizică la temperaturi scăzute etc., oferind un mediu experimental la temperaturi extrem de scăzute. În plus, în producția industrială, azotul lichid este utilizat în prelucrarea metalelor, tratamentul termic și ca gaz inert pentru a preveni apariția anumitor reacții chimice. Concluzie

Procesul de formare a azotului lichid este un proces fizic complex, realizat în principal prin metode de separare profundă cu aer rece și tehnologii de lichefiere. Proprietatea azotului lichid la temperatură scăzută îl face să joace un rol semnificativ în diverse domenii, cum ar fi industria, medicina și cercetarea. De la extracția azotului gazos la lichefiere profundă la rece și, în final, la aplicarea sa, fiecare pas demonstrează puterea tehnologiilor avansate de refrigerare și separare. În operațiunile practice, tehnicienii trebuie, de asemenea, să optimizeze continuu procesul de producție pentru a reduce consumul de energie și a îmbunătăți eficiența producției de azot lichid.

Suntem producător și exportator de unități de separare a aerului. Dacă doriți să aflați mai multe despre noi:

Persoană de contact: Anna

Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com