HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO., LTD.

El nitrogen líquid, amb la fórmula química N₂, és un líquid incolor, inodor i no tòxic que s'obté liqüefent el nitrogen mitjançant un procés de refredament profund. S'utilitza àmpliament en la investigació científica, la medicina, la indústria i la congelació d'aliments a causa de la seva temperatura extremadament baixa i les seves diverses aplicacions. Aleshores, com es forma el nitrogen líquid? Aquest article proporcionarà una resposta detallada a aquesta pregunta des de diversos aspectes: l'extracció de nitrogen, el mètode de separació per aire de refredament profund, el procés de producció de nitrogen líquid i les seves aplicacions pràctiques.

Extracció de nitrogen

La producció de nitrogen líquid requereix el primer pas d'obtenir nitrogen pur. El nitrogen és el component principal de l'atmosfera terrestre, representant el 78% del volum d'aire. L'extracció de nitrogen es fa normalment mitjançant tecnologia de separació profunda d'aire fred o mètodes d'adsorció per oscil·lació de pressió (PSA). La separació profunda d'aire fred és el mètode industrial més utilitzat. En comprimir i refredar l'aire, se separa l'oxigen, el nitrogen i altres components del gas a diferents temperatures. El mètode d'adsorció per oscil·lació de pressió utilitza les diferents propietats d'adsorció dels adsorbents per a diferents gasos, aconseguint nitrogen d'alta puresa mitjançant un cicle d'adsorció i desorció. Aquests mètodes garanteixen la puresa i la qualitat del nitrogen com a matèria primera per al procés de producció de nitrogen líquid.

Mètode de separació profunda d'aire fred

El mètode de separació profunda per aire fred és un dels passos clau en la producció de nitrogen líquid. Aquest mètode utilitza els diferents punts d'ebullició dels gasos de l'aire per liquar i evaporar gradualment el nitrogen, l'oxigen i altres components del gas. El punt d'ebullició del nitrogen és de -195,8 ℃, mentre que el de l'oxigen és de -183 ℃. En baixar gradualment la temperatura, l'oxigen es liqua primer i se separa dels altres gasos, deixant la part restant com a nitrogen de major puresa. Posteriorment, aquest nitrogen es refreda encara més per sota del seu punt d'ebullició per liquar-lo en nitrogen líquid, que és el principi bàsic de la formació de nitrogen líquid.

El procés de producció de nitrogen líquid

El procés de producció de nitrogen líquid implica diversos passos principals: primer, l'aire es comprimeix i purifica per eliminar impureses com l'aigua i el diòxid de carboni; després, l'aire es prerefreda, generalment a uns -100 ℃ per millorar l'eficiència de la separació; a continuació, es duu a terme una separació en fred profunda, refredant gradualment el gas fins a la temperatura de liqüefacció del nitrogen per obtenir nitrogen líquid gasós. En aquest procés, els intercanviadors de calor i les torres de fraccionament tenen un paper crucial per garantir la separació eficaç dels diferents components a les temperatures adequades. Finalment, el nitrogen líquid gasós s'emmagatzema en recipients aïllats especialment dissenyats per mantenir la seva temperatura extremadament baixa i evitar pèrdues per vaporització.

Reptes tècnics en la formació de nitrogen líquid

La formació de nitrogen líquid requereix superar diversos reptes tècnics. El primer és el manteniment d'un ambient de baixa temperatura, ja que el punt d'ebullició del nitrogen líquid és extremadament baix. Durant el procés de liqüefacció, cal mantenir una temperatura inferior a -195,8 ℃, cosa que requereix equips de refrigeració i materials d'aïllament d'alt rendiment. En segon lloc, durant el procés de fred profund, s'ha d'evitar la condensació excessiva d'oxigen, ja que l'oxigen líquid té fortes propietats oxidants i presenta possibles riscos per a la seguretat. Per tant, durant el procés de disseny, el procés de separació nitrogen-oxigen s'ha de controlar amb precisió i s'han d'utilitzar materials adequats per garantir la seguretat i l'estabilitat del sistema. A més, el transport i l'emmagatzematge de nitrogen líquid requereixen matrassos Dewar especialment dissenyats per evitar l'augment de temperatura i la pèrdua per vaporització de nitrogen líquid.

Aplicacions reals del nitrogen líquid

Les propietats de baixa temperatura del nitrogen líquid el fan àmpliament aplicable en diversos camps. En medicina, el nitrogen líquid s'utilitza en criocirurgia i preservació de teixits, com ara la congelació de lesions cutànies i la preservació de mostres biològiques. En la indústria alimentària, el nitrogen líquid s'utilitza per a la congelació ràpida d'aliments, ja que el seu entorn de temperatura ultrabaixa pot congelar ràpidament els aliments, reduint el dany a l'estructura cel·lular i mantenint així el sabor i la nutrició originals dels aliments. En el camp de la investigació, el nitrogen líquid s'utilitza àmpliament en la investigació de superconductivitat, experiments de física de baixa temperatura, etc., proporcionant un entorn experimental de temperatura extremadament baixa. A més, en la fabricació industrial, el nitrogen líquid s'utilitza en el processament de metalls, el tractament tèrmic i com a gas inert per evitar que es produeixin certes reaccions químiques. Conclusió

El procés de formació del nitrogen líquid és un procés físic complex, que s'aconsegueix principalment mitjançant mètodes de separació profunda per aire fred i tecnologies de liqüefacció. La propietat de baixa temperatura del nitrogen líquid fa que tingui un paper important en diversos camps com la indústria, la medicina i la recerca. Des de l'extracció del nitrogen gasós fins a la liqüefacció profunda en fred i finalment a la seva aplicació, cada pas demostra el poder de les tecnologies avançades de refrigeració i separació. En operacions pràctiques, els tècnics també han d'optimitzar contínuament el procés de producció per reduir el consum d'energia i millorar l'eficiència de la producció de nitrogen líquid.

Som fabricants i exportadors d'unitats de separació d'aire. Si voleu saber-ne més sobre nosaltres:

Persona de contacte: Anna

Telèfon/Whatsapp/Wechat: +86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com