Серія азоту Використання азоту

Застосування азоту в різних галузях промисловості

1. Використання азоту

Nitrogen is a colorless, non-toxic, odorless inert gas. Тому газоподібний азот широко використовується як захисний газ. Рідкий азот широко використовується як морозильне середовище, яке може контактувати з повітрям. Це дуже важливий газ. , деякі типові використання такі:

1. Обробка металу: Джерело газу азоту для термічної обробки, такої як яскраве гартування, яскравий відпал, азотування, нітроцементація, м'яка карбонізація тощо; protective gas during welding and powder metallurgy sintering processes, etc.

2. Хімічний синтез: азот в основному використовується для синтезу аміаку. Формула реакції: N2+3H2=2NH3 (умови - високий тиск, висока температура та каталізатор. Реакція є оборотною реакцією) або синтетичне волокно (нейлон, акрил), синтетична смола, синтетичний каучук тощо, важлива сировина. Азот - це поживна речовина, яка також може бути використана для виготовлення добрив. Наприклад: бікарбонат амонію NH4HCO3, хлорид амонію NH4CL, аміачна селітра NH4NO3 тощо.

3. Електронна промисловість: Джерело азоту для обробки великомасштабних інтегральних схем, кінескопів кольорових телевізорів, телевізійних і радіокомпонентів і напівпровідникових компонентів.

4. Металургійна промисловість: захисний газ для безперервного лиття, безперервної прокатки та відпалу сталі; комбіноване продування азотом у верхній і нижній частині конвертера для виробництва сталі, ущільнення для виробництва сталі в конвертері, ущільнення для верхньої частини доменної печі, газ для вдування пиловугільного палива для виробництва чавуну в доменній печі тощо.

5. Зберігання харчових продуктів: заповнене азотом зберігання та консервація зерна, фруктів, овочів тощо; заповнена азотом консерваційна упаковка м'яса, сиру, гірчиці, чаю та кави тощо; заповнене азотом і збіднене киснем консервування фруктових соків, сирих олій і джемів тощо; різне очищення та покриття пляшкового вина тощо.

6. Фармацевтична промисловість: заповнене азотом зберігання та збереження традиційної китайської медицини (такої як женьшень); Наповнені азотом ін'єкції західної медицини; Наповнені азотом сховища та контейнери; Джерело газу для пневматичного транспортування ліків та ін.

7. Хімічна промисловість: захисний газ при заміні, очищення, герметизація, виявлення витоків, сухе гасіння коксу; gas used in catalyst regeneration, petroleum fractionation, chemical fiber production, etc.

8. Індустрія добрив: сировина з азотом добрив; газ для заміни, герметизації, промивки та захисту каталізатора.

9. Пластмасова промисловість: пневматична передача частинок пластику; антиокислення у виробництві та зберіганні пластмас тощо.

10. Гумова промисловість: упаковка та зберігання гуми; виробництво шин тощо.

11. Скляна промисловість: захисний газ у процесі виробництва флоат-скла.

12. Нафтова промисловість: завантаження та очищення азоту в сховищах, контейнерах, вежах каталітичного крекінгу, трубопроводах тощо; перевірка тиску повітря на герметичність систем трубопроводів тощо.

13. Офшорна розробка нафти; газове покриття платформ при морському видобутку нафти, закачування азоту під тиском для видобутку нафти, інертування резервуарів для зберігання, контейнерів тощо.

14. Складування: Щоб запобігти займанню та вибуху легкозаймистих матеріалів у підвалах і на складах, заповніть їх азотом.

15. Морський транспорт: газ, що використовується для очищення та захисту танкерів.

16. Аерокосмічні технології: прискорювач ракетного палива, газ для заміни стартової площадки та захисний газ, контрольний газ для космонавтів, кімната моделювання космічного простору, газ для очищення паливних трубопроводів літаків тощо.

17. Застосування в нафтовій, газовій та вугільній промисловості: заповнення нафтової свердловини азотом може не тільки збільшити тиск у свердловині та збільшити видобуток нафти, але азот також можна використовувати як подушку при вимірюванні бурильних труб , повністю уникаючи тиску бурового розчину в свердловині. Можливість здавлювання нижньої колони труби. Крім того, азот також використовується в свердловинних операціях, таких як підкислення, розрив пласта, гідравлічні свердловини та налаштування гідравлічного пакера. Заповнення природного газу азотом може знизити теплотворну здатність. При заміні трубопроводів сирою нафтою рідкий азот можна використовувати для спалювання та впорскування матеріалів на обох кінцях, щоб затвердіти та ущільнити їх.

18. Інше:

A. Фарби та покриття наповнені азотом і киснем, щоб запобігти полімеризації висихання масла; резервуари для зберігання нафти і природного газу, контейнери, транспортні трубопроводи заповнені азотом і киснем тощо.

B. Автомобільні шини

(1) Покращення стабільності та комфорту водіння шин

Nitrogen is an almost inert diatomic gas with extremely inactive chemical properties. The gas molecules are larger than oxygen molecules, are not prone to thermal expansion and contraction, and have a small deformation range. Швидкість його проникнення в боковину шини приблизно на 30-40% повільніша, ніж повітря, і він може підтримувати стабілізацію тиску в шинах, покращувати стабільність руху шин і забезпечувати комфорт водіння; nitrogen has low audio conductivity, equivalent to 1/5 of ordinary air. Using nitrogen can effectively reduce tire noise and improve driving quietness.

(2) Запобігайте вибуху шин і вичерпанню повітря

Спущені шини є першою причиною дорожньо-транспортних пригод. Згідно зі статистичними даними, 46% дорожньо-транспортних пригод на автомагістралях викликані поломкою шин, з них розрив шин становить 70% від загальної кількості аварій. Коли автомобіль їде, температура шин буде підвищуватися через тертя об землю. Особливо під час руху на високій швидкості та екстреного гальмування температура газу в шині швидко підвищиться, а тиск у шині різко зросте, тому існує ймовірність вибуху шини. Високі температури спричиняють старіння гуми шини, зниження втомної міцності та спричиняють сильний знос протектора, що також є важливим фактором можливого вибуху шини. У порівнянні зі звичайним повітрям високого тиску, азот високої чистоти не містить кисню та майже не містить води чи олії. Має низький коефіцієнт теплового розширення, низьку теплопровідність, повільне підвищення температури, що зменшує швидкість акумуляції тепла шини, не горить і не підтримує горіння. , тому ймовірність вибуху шини може бути значно зменшена.

(3) Подовження терміну служби шин

Після використання азоту тиск у шині стабільний, а зміна об’єму невелика, що значно зменшує можливість нерівномірного тертя шини, такого як знос корони, знос плеча шини та ексцентричний знос, і збільшує термін служби шини; на старіння гуми впливають молекули кисню в повітрі. Через окислення її міцність і еластичність знижуються після старіння, і з’являються тріщини. Це одна з причин скорочення терміну служби шин. Пристрій для виділення азоту може найбільшою мірою усунути кисень, сірку, нафту, воду та інші домішки в повітрі, ефективно зменшуючи ступінь окислення внутрішнього покриття шини та корозію гуми, і не роз’їдає металевий обід, подовжуючи термін служби шини . Термін служби також значно зменшує іржу обода.

(4) Зменште споживання палива та захистіть навколишнє середовище

Недостатній тиск в шинах і підвищений опір коченню після прогріву спричинять збільшення витрати палива під час руху. Крім того, що азот підтримує стабільний тиск у шинах і затримує зниження тиску в шинах, він сухий, не містить олії чи води та має низьку теплопровідність. , функція повільного нагрівання зменшує підвищення температури під час руху шини, деформація шини невелика, зчеплення покращується тощо, а опір коченню зменшується, таким чином досягаючи мети зменшення споживання палива.

2. Застосування заморожування рідким азотом

1. Кріогенна медицина: хірургія, кріогенне лікування, охолодження крові, заморожування ліків і кріогенне дроблення тощо.

2. Біоінженерія: кріоконсервація та транспортування цінних рослин, рослинних клітин, генетичної зародкової плазми тощо.

3. Обробка металу: обробка металу заморожуванням, згинання замороженого лиття, екструзія та шліфування тощо.

4. Переробка харчових продуктів: обладнання для швидкого заморожування, заморожування та транспортування їжі тощо.

5. Аерокосмічна техніка: пускові пристрої, джерела холоду кімнат космічного моделювання та ін.

3. З розвитком науки і техніки та розвитком економічного будівництва діапазон застосування азоту стає дедалі ширшим і проник у багато галузей промисловості та сфер повсякденного життя.

1. Застосування в термічній обробці металу: Термічна обробка атмосфери на основі азоту з запахом азоту як основним компонентом є новою технологією та процесом для енергозбереження, безпеки, незабруднення навколишнього середовища та повного використання природних ресурсів. Було показано, що майже всі процеси термічної обробки, включаючи загартування, відпал, науглерожування, карбонітрування, м’яке азотування та повторне навуглецювання, можна завершити з використанням газової атмосфери на основі азоту. Якість оброблених металевих частин можна порівняти з традиційною обробкою в ендотермічній атмосфері. В останні роки розробка, дослідження та застосування цього нового процесу в країні та за кордоном знаходяться на підйомі та досягли плідних результатів.

Виробники азоту - Китайська фабрика та постачальники азоту (xinfatools.com)

2. Застосування в електронній промисловості: у процесі виробництва електронних компонентів і напівпровідникових компонентів азот із чистотою понад 99,999% потрібно використовувати як захисний газ. Зараз моя країна використовує азот високої чистоти як газ-носій і захисний газ у процесах виробництва кінескопів для кольорових телевізорів, великомасштабних інтегральних схем, рідких кристалів і напівпровідникових кремнієвих пластин.

3. Застосування в процесі виробництва хімічного волокна: азот високої чистоти часто використовується як захисний газ у виробництві хімічного волокна, щоб запобігти окисленню продуктів хімічного волокна під час виробництва та впливу на колір. Чим вище чистота азоту, тим красивіший колір виробів з хімічного волокна. Нині деякі нові заводи з виробництва хімічних волокон у моїй країні оснащені пристроями високочистого азоту.

4. Application in residential storage and preservation: At present, the method of sealing warehouses, filling with nitrogen and removing air has been widely used in foreign countries to store grains. Наша країна також успішно апробувала цей метод і вийшла на стадію практичного просування та застосування. Using nitrogen exhaust to store grains such as rice, wheat, barley, corn, and rice can prevent insects, heat, and mildew, so that they can be kept in good quality through the summer. This method is to seal the grain tightly with plastic cloth, first evacuate it to a low vacuum state, and then fill it with nitrogen with a purity of about 98% until the internal and external pressures are balanced. Це може позбавити зернову купу кисню, знизити інтенсивність дихання зерна, пригнічувати розмноження мікроорганізмів. Усі бурильники загинуть через нестачу кисню протягом 36 годин. This method of reducing oxygen and killing insects not only saves a lot of money (about one percent of the cost of fumigation with highly toxic drugs such as zinc phosphide), but also maintains the freshness and nutritional value of food and prevents bacterial infection. та зараження наркотиками.

Зберігання та консервування фруктів, овочів, чаю тощо за допомогою азоту також є найсучаснішим методом. Цей метод може уповільнити метаболізм фруктів, овочів, листя тощо в середовищі з високим вмістом азоту та низьким вмістом кисню, як би входячи в стан сплячки, гальмуючи дозрівання, і таким чином зберігаючи їх свіжими протягом тривалого часу. Згідно з тестами, яблука, які зберігаються в азоті, залишаються хрусткими та смачними через 8 місяців, а вартість збереження яблук за кілограм становить близько 1 копійки. Зберігання, заповнене азотом, може значно зменшити втрати фруктів у пік сезону, забезпечити постачання фруктів на міжсезонний ринок, покращити якість експортованих фруктів і збільшити валютний прибуток.

Чай вакуумують і заповнюють азотом, тобто чай поміщають у двошаровий алюмінієво-платиновий (або з нейлонової поліетилен-алюмінієвої композитної фольги) пакет, витягують повітря, вводять азот і пакет запечатують. Через рік якість чаю буде свіжою, чайний суп буде прозорим і яскравим, а смак буде чистим і ароматним. Очевидно, що використання цього методу збереження свіжого чаю набагато краще, ніж вакуумне пакування або заморожування.

В даний час багато продуктів все ще упаковують у вакуумну або заморожену упаковку. Вакуумна упаковка схильна до витоку повітря, а заморожена упаковка схильна до псування. Жодна з них не така хороша, як вакуумна упаковка, наповнена азотом.

5. Застосування в аерокосмічній техніці

Всесвіт холодний, темний і знаходиться у високому вакуумі. Коли люди підуть на небо, вони повинні спочатку провести експерименти з моделювання космосу на землі. Для імітації космосу необхідно використовувати рідкий азот і рідкий гелій. Великі камери космічного моделювання в Сполучених Штатах споживають 300 000 кубічних метрів азоту на місяць для проведення широкомасштабних випробувань моделювання в аеродинамічній трубі. На ракеті з метою забезпечення безпечної роботи легкозаймисто-вибухонебезпечного пристрою рідкого водню у відповідних місцях встановлені азотні вогнегасники. Азот високого тиску також є газом під тиском для ракетного палива (рідкий водень-рідкий кисень) і очисним газом для трубопроводу спалювання.

Перед зльотом або після посадки літака, щоб забезпечити безпеку та запобігти ризику вибуху в камері згоряння двигуна, зазвичай необхідно очистити камеру згоряння двигуна азотом.

Крім того, азот також використовується як захисний газ в атомних реакторах.

Коротше кажучи, азоту все більше віддають перевагу з точки зору захисту та страхування. Попит на азот зростає з розвитком промисловості. Зі швидким розвитком економічного будівництва в моїй країні кількість азоту, що використовується в моїй країні, також швидко зростатиме.