HANGZHOU NUZHUO TÆKNIFÉLAG CO., LTD.

Fljótandi köfnunarefni, með efnaformúluna N₂, er litlaus, lyktarlaus og eiturefnalaus vökvi sem fæst með því að gera köfnunarefni fljótandi með djúpkælingu. Það er mikið notað í vísindarannsóknum, læknisfræði, iðnaði og matvælafrystingu vegna afar lágs hitastigs og fjölbreyttra notkunarmöguleika. Hvernig myndast fljótandi köfnunarefni? Þessi grein mun veita ítarlegt svar við þessari spurningu út frá nokkrum þáttum: útdrátt köfnunarefnis, djúpkælingaraðferð með loftskiljun, framleiðsluferli fljótandi köfnunarefnis og hagnýtum notkunum þess.

Köfnunarefnisútdráttur

Framleiðsla á fljótandi köfnunarefni krefst þess að fyrsta skrefið sé að fá hreint köfnunarefni. Köfnunarefni er aðalþáttur lofthjúps jarðar og nemur 78% af loftrúmmáli. Útdráttur köfnunarefnis er venjulega gerður með djúpri aðskilnaði á köldu lofti eða þrýstingssveifluaðsogsaðferðum (PSA). Djúp aðskilnaður á köldu lofti er algengasta iðnaðaraðferðin. Með því að þjappa og kæla loftið aðskilur það súrefni, köfnunarefni og aðra lofttegundir við mismunandi hitastig. Þrýstingssveifluaðsogsaðferðin nýtir mismunandi aðsogseiginleika aðsogsefna fyrir mismunandi lofttegundir og nær þannig fram hreinni köfnunarefnis í gegnum aðsogs- og frásogshringrás. Þessar aðferðir tryggja hreinleika og gæði köfnunarefnis sem hráefnis fyrir framleiðsluferli fljótandi köfnunarefnis.

Aðferð til djúprar aðskilnaðar á köldu lofti

Djúp aðskilnaður með köldu lofti er eitt af lykilatriðunum í framleiðslu á fljótandi köfnunarefni. Þessi aðferð notar mismunandi suðumark lofttegunda í loftinu til að fljóta og smám saman gufa upp köfnunarefni, súrefni og aðra lofttegundir. Suðumark köfnunarefnis er -195,8°C, en súrefnis er -183°C. Með því að lækka hitastigið smám saman er súrefni fyrst fljótandi og aðskilið frá öðrum lofttegundum, þannig að afgangurinn verður hreinni köfnunarefni. Síðan er þetta köfnunarefni kælt enn frekar niður fyrir suðumark sitt til að fljóta það í fljótandi köfnunarefni, sem er kjarninn í myndun fljótandi köfnunarefnis.

Ferlið við framleiðslu fljótandi köfnunarefnis

Framleiðsluferlið við fljótandi köfnunarefni felur í sér nokkur meginskref: Fyrst er loftið þjappað og hreinsað til að fjarlægja óhreinindi eins og vatn og koltvísýring; síðan er loftið forkælt, venjulega niður í um -100°C til að bæta skilvirkni aðskilnaðar; næst er framkvæmd djúp köld aðskilnaður, þar sem gasið er smám saman kælt niður í fljótandi hitastig köfnunarefnis til að fá fljótandi köfnunarefnisgas. Í þessu ferli gegna varmaskiptar og aðskiljunarturn lykilhlutverki í að tryggja skilvirka aðskilnað mismunandi efnisþátta við viðeigandi hitastig. Að lokum er fljótandi köfnunarefnisgasið geymt í sérhönnuðum einangruðum ílátum til að viðhalda afar lágu hitastigi og koma í veg fyrir uppgufun.

Tæknilegar áskoranir í myndun fljótandi köfnunarefnis

Myndun fljótandi köfnunarefnis krefst þess að sigrast á nokkrum tæknilegum áskorunum. Í fyrsta lagi er að viðhalda lágu hitastigi, þar sem suðumark fljótandi köfnunarefnis er afar lágt. Við fljótandi myndun er nauðsynlegt að viðhalda hitastigi undir -195,8°C, sem krefst öflugs kælibúnaðar og einangrunarefna. Í öðru lagi verður að forðast óhóflega þéttingu súrefnis við djúpkælingu þar sem fljótandi súrefni hefur sterka oxunareiginleika og getur valdið öryggisáhættu. Þess vegna verður að stjórna köfnunarefnis-súrefnisaðskilnaðarferlinu nákvæmlega við hönnunarferlið og nota viðeigandi efni til að tryggja öryggi og stöðugleika kerfisins. Að auki krefst flutningur og geymsla fljótandi köfnunarefnis sérhannaðra Dewar-flösku til að koma í veg fyrir hitastigshækkun og tap á uppgufun fljótandi köfnunarefnis.

Raunveruleg notkun fljótandi köfnunarefnis

Lághitaeiginleikar fljótandi köfnunarefnis gera það víða nothæft á ýmsum sviðum. Í læknisfræði er fljótandi köfnunarefni notað í frystiskurðlækningum og vefjavörslu, svo sem við frystingu húðsára og varðveislu líffræðilegra sýna. Í matvælaiðnaði er fljótandi köfnunarefni notað til að frysta matvæli hratt, þar sem mjög lágt hitastigsumhverfi þess getur fryst matvæli hratt, dregið úr skemmdum á frumubyggingu og þannig viðhaldið upprunalegu bragði og næringargildi matvælanna. Í rannsóknarsviðinu er fljótandi köfnunarefni mikið notað í rannsóknum á ofurleiðni, lághita eðlisfræðitilraunum o.s.frv., sem veitir afar lághita tilraunaumhverfi. Að auki er fljótandi köfnunarefni notað í iðnaðarframleiðslu í málmvinnslu, hitameðferð og sem óvirk gas til að koma í veg fyrir ákveðin efnahvörf. Niðurstaða

Myndunarferli fljótandi köfnunarefnis er flókið eðlisfræðilegt ferli, aðallega náð með djúpum aðskilnaðaraðferðum með köldu lofti og fljótandi tækni. Lághitaeiginleikar fljótandi köfnunarefnis gegna mikilvægu hlutverki á ýmsum sviðum eins og iðnaði, læknisfræði og rannsóknum. Frá útdrátt köfnunarefnisgass til djúprar köldu fljótandi tækni og að lokum til notkunar þess, sýnir hvert skref kraft háþróaðrar kælingar- og aðskilnaðartækni. Í reynd þurfa tæknimenn einnig stöðugt að hámarka framleiðsluferlið til að draga úr orkunotkun og bæta skilvirkni fljótandi köfnunarefnisframleiðslu.

Við erum framleiðandi og útflytjandi loftskiljunareininga. Ef þú vilt vita meira um okkur:

Tengiliður: Anna

Sími/Whatsapp/Wechat: +86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com