Seria azotowa Zastosowania azotu

Zastosowania azotu w różnych gałęziach przemysłu

1. Zastosowanie azotu

Azot jest bezbarwnym, nietoksycznym i bezwonnym gazem obojętnym. Dlatego azot gazowy jest szeroko stosowany jako gaz ochronny. Ciekły azot jest szeroko stosowany jako środek zamrażający, który może mieć kontakt z powietrzem. To bardzo ważny gaz. , niektóre typowe zastosowania są następujące:

1. Obróbka metali: Źródło gazowego azotu do obróbki cieplnej, takiej jak hartowanie jasne, wyżarzanie jasne, azotowanie, azotonawęglanie, karbonizacja miękka itp.; gaz ochronny podczas procesów spawania i spiekania w metalurgii proszków itp.

2. Synteza chemiczna: Azot wykorzystuje się głównie do syntezy amoniaku. Wzór reakcji to N2+3H2=2NH3 (warunki to wysokie ciśnienie, wysoka temperatura i katalizator. Reakcja jest reakcją odwracalną) lub włókno syntetyczne (nylon, akryl), żywica syntetyczna, kauczuk syntetyczny itp. Ważne surowce. Azot jest składnikiem odżywczym, który można również wykorzystać do produkcji nawozów. Na przykład: wodorowęglan amonu NH4HCO3, chlorek amonu NH4Cl, azotan amonu NH4NO3 itp.

3. Przemysł elektroniczny: Źródło azotu do przetwarzania wielkogabarytowych układów scalonych, kineskopów do telewizorów kolorowych, komponentów telewizyjnych i radiowych oraz komponentów półprzewodnikowych.

4. Przemysł metalurgiczny: gaz ochronny do odlewania ciągłego, walcowania ciągłego i wyżarzania stali; połączone wdmuchiwanie azotu na górę i na dół konwertora do produkcji stali, uszczelnienie do stali konwertorowej, uszczelnienie górnej części wielkiego pieca, gaz do wtryskiwania pyłu węglowego do wielkopiecowego hutnictwa żelaza itp.

5. Konserwacja żywności: przechowywanie i konserwacja zbóż, owoców, warzyw itp. w atmosferze azotu; opakowania konserwacyjne wypełnione azotem do mięsa, serów, musztardy, herbaty i kawy itp.; konserwacja azotowa i zubożona w tlen soków owocowych, surowych olejów i dżemów itp.; różne oczyszczanie i pokrycie wina w kształcie butelki itp.

6. Przemysł farmaceutyczny: Przechowywanie i konserwacja tradycyjnej medycyny chińskiej (takiej jak żeń-szeń) wypełnione azotem; Zastrzyki wypełnione azotem medycyny zachodniej; Magazyny i pojemniki wypełnione azotem; Źródło gazu do pneumatycznego transportu leków itp.

7. Przemysł chemiczny: gaz ochronny przy wymianie, czyszczeniu, uszczelnianiu, wykrywaniu nieszczelności, gaszeniu koksu na sucho; gaz stosowany w regeneracji katalizatorów, frakcjonowaniu ropy naftowej, produkcji włókien chemicznych itp.

8. Przemysł nawozowy: surowce nawozów azotowych; gaz do wymiany, uszczelniania, mycia i ochrony katalizatora.

9. Przemysł tworzyw sztucznych: pneumatyczne przenoszenie cząstek tworzyw sztucznych; przeciwutlenianie w produkcji i przechowywaniu tworzyw sztucznych itp.

10. Przemysł gumowy: pakowanie i przechowywanie gumy; produkcja opon itp.

11. Przemysł szklarski: gaz ochronny w procesie produkcji szkła float.

12. Przemysł naftowy: ładowanie i oczyszczanie azotu magazynów, kontenerów, wież do krakingu katalitycznego, rurociągów itp.; badanie szczelności systemów rurociągów pod ciśnieniem powietrza itp.

13. Eksploatacja ropy naftowej na morzu; gazowanie platform w morskim wydobyciu ropy naftowej, ciśnieniowe zatłaczanie azotu do wydobycia ropy naftowej, inertyzacja zbiorników magazynowych, kontenerów itp.

14. Magazynowanie: Aby zapobiec zapaleniu się i eksplozji materiałów łatwopalnych w piwnicach i magazynach, należy je napełnić azotem.

15. Transport morski: gaz używany do czyszczenia i zabezpieczania zbiornikowców.

16. Technologia lotnicza: wzmacniacz paliwa rakietowego, gaz zastępczy wyrzutni i gaz ochronny, gaz kontrolny astronautów, pomieszczenie do symulacji przestrzeni kosmicznej, gaz czyszczący rurociągi paliwowe samolotów itp.

17. Zastosowanie w przemyśle naftowym, gazowym i węglowym: Wypełnienie odwiertu azotem może nie tylko zwiększyć ciśnienie w odwiercie i zwiększyć wydobycie ropy, ale azot może również służyć jako poduszka przy pomiarach rur wiertniczych , całkowicie unikając ciśnienia błota w studni. Możliwość zgniecenia dolnej kolumny rurowej. Ponadto azot wykorzystuje się także w operacjach wiertniczych, takich jak zakwaszanie, szczelinowanie, odwierty hydrauliczne i ustawianie pakerów hydraulicznych. Napełnianie gazu ziemnego azotem może obniżyć wartość opałową. Podczas wymiany rurociągów na ropę naftową można wykorzystać ciekły azot do spalania i wstrzykiwania materiałów na obu końcach w celu ich zestalenia i uszczelnienia.

18. Inne:

A. Farby i powłoki są wypełnione azotem i tlenem, aby zapobiec polimeryzacji podczas suszenia oleju; zbiorniki, kontenery i rurociągi transportowe ropy naftowej i gazu ziemnego są napełniane azotem i tlenem itp.

B. Opony samochodowe

(1) Popraw stabilność i komfort jazdy na oponach

Azot jest prawie obojętnym gazem dwuatomowym o wyjątkowo nieaktywnych właściwościach chemicznych. Cząsteczki gazu są większe od cząsteczek tlenu, nie są podatne na rozszerzalność i kurczenie się cieplne oraz mają niewielki zakres odkształceń. Jego szybkość penetracji w ścianę boczną opony jest o około 30 do 40% wolniejsza niż powietrza i może utrzymać stabilizację ciśnienia w oponach, poprawić stabilność jazdy opon i zapewnić komfort jazdy; azot ma niską przewodność akustyczną, odpowiadającą 1/5 zwykłego powietrza. Stosowanie azotu może skutecznie zmniejszyć hałas opon i poprawić ciszę jazdy.

(2) Zapobiegaj pękaniu opon i brakowi powietrza

Przebite opony są najczęstszą przyczyną wypadków drogowych. Według statystyk 46% wypadków drogowych na autostradach jest spowodowanych awarią opon, z czego przebicie opony stanowi 70% wszystkich wypadków z oponami. Podczas jazdy temperatura opon wzrasta w wyniku tarcia o podłoże. Zwłaszcza podczas jazdy z dużą prędkością i hamowania awaryjnego temperatura gazu w oponie gwałtownie wzrośnie, a ciśnienie w oponie gwałtownie wzrośnie, przez co istnieje ryzyko rozerwania opony. Wysokie temperatury powodują starzenie się gumy opony, zmniejszają jej wytrzymałość zmęczeniową i powodują poważne zużycie bieżnika, co jest również ważnym czynnikiem powodującym ryzyko rozerwania opony. W porównaniu ze zwykłym powietrzem pod wysokim ciśnieniem, azot o wysokiej czystości nie zawiera tlenu i prawie nie zawiera wody ani oleju. Posiada niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, niską przewodność cieplną, powolny wzrost temperatury, co zmniejsza szybkość akumulacji ciepła opony, jest niepalny i nie podtrzymuje spalania. , dzięki czemu ryzyko pęknięcia opony może zostać znacznie zmniejszone.

(3) Przedłużyć żywotność opony

Po zastosowaniu azotu ciśnienie w oponach jest stabilne, a zmiana objętości jest niewielka, co znacznie zmniejsza możliwość nieregularnego tarcia opony, takiego jak zużycie korony, zużycie barku opony i zużycie mimośrodowe, a także zwiększa żywotność opony; na starzenie się gumy wpływają cząsteczki tlenu w powietrzu. W wyniku utleniania jej wytrzymałość i elastyczność zmniejszają się po starzeniu i pojawiają się pęknięcia. Jest to jeden z powodów skracania żywotności opon. Urządzenie do separacji azotu może w największym stopniu wyeliminować tlen, siarkę, olej, wodę i inne zanieczyszczenia z powietrza, skutecznie zmniejszając stopień utlenienia wewnętrznej okładziny opony i korozję gumy oraz nie powoduje korozji metalowej felgi, wydłużając żywotność opony . Żywotność znacznie zmniejsza również rdzę felgi.

(4) Zmniejsz zużycie paliwa i chroń środowisko

Niewystarczające ciśnienie w oponach i zwiększone opory toczenia po nagrzaniu spowodują wzrost zużycia paliwa podczas jazdy. Azot oprócz utrzymywania stabilnego ciśnienia w oponach i opóźniania spadku ciśnienia w oponach jest suchy, nie zawiera oleju ani wody oraz ma niską przewodność cieplną. funkcja powolnego nagrzewania zmniejsza wzrost temperatury podczas pracy opony, a odkształcenie opony jest niewielkie, poprawia się przyczepność itp., a opór toczenia jest zmniejszony, osiągając w ten sposób cel zmniejszenia zużycia paliwa.

2. Zastosowanie zamrażania ciekłym azotem

1. Medycyna kriogeniczna: chirurgia, leczenie kriogeniczne, chłodzenie krwi, zamrażanie leków i kruszenie kriogeniczne itp.

2. Bioinżynieria: kriokonserwacja i transport cennych roślin, komórek roślinnych, genetycznej plazmy zarodkowej itp.

3. Obróbka metali: obróbka zamrażania metalu, gięcie zamrożonych odlewów, wytłaczanie i szlifowanie itp.

4. Przetwórstwo żywności: sprzęt do szybkiego zamrażania, zamrażanie i transport żywności itp.

5. Technologia lotnicza: urządzenia startowe, źródła zimna w pomieszczeniach do symulacji kosmicznych itp.

3. Wraz z postępem nauki i technologii oraz rozwojem budownictwa gospodarczego zakres zastosowań azotu staje się coraz szerszy i przenika do wielu sektorów przemysłu i obszarów życia codziennego.

1. Zastosowanie w obróbce cieplnej metali: Obróbka cieplna w atmosferze azotu z zapachem azotu jako podstawowym składnikiem to nowa technologia i proces zapewniający oszczędność energii, bezpieczeństwo, niezanieczyszczanie środowiska i pełne wykorzystanie zasobów naturalnych. Wykazano, że prawie wszystkie procesy obróbki cieplnej, w tym hartowanie, wyżarzanie, nawęglanie, węgloazotowanie, azotowanie miękkie i nawęglanie, można przeprowadzić w atmosferze gazowej na bazie azotu. Jakość obrobionych części metalowych może być porównywalna z jakością porównywalną z tradycyjną obróbką w atmosferze endotermicznej. W ostatnich latach rozwój, badania i zastosowanie tego nowego procesu w kraju i za granicą cieszą się coraz większym zainteresowaniem i przyniosły owocne rezultaty.

Producenci produkcji azotu - chińska fabryka i dostawcy produkcji azotu (xinfatools.com)

2. Zastosowanie w przemyśle elektronicznym: W procesie produkcji elementów elektronicznych i elementów półprzewodnikowych jako gaz ochronny należy stosować azot o czystości powyżej 99,999%. Obecnie w moim kraju azot o wysokiej czystości jest gazem nośnym i gazem ochronnym w procesach produkcji kineskopów do telewizorów kolorowych, wielkogabarytowych układów scalonych, ciekłych kryształów i półprzewodnikowych płytek krzemowych.

3. Zastosowanie w procesie produkcji włókien chemicznych: Azot o wysokiej czystości jest często stosowany jako gaz ochronny w produkcji włókien chemicznych, aby zapobiec utlenianiu produktów z włókien chemicznych podczas produkcji i wpływaniu na kolor. Im wyższa czystość azotu, tym piękniejszy kolor produktów z włókien chemicznych. Obecnie niektóre nowe fabryki włókien chemicznych w moim kraju są wyposażone w urządzenia azotowe o wysokiej czystości.

4. Zastosowanie w przechowywaniu i konserwacji w budynkach mieszkalnych: Obecnie metoda uszczelniania magazynów, napełniania azotem i usuwania powietrza jest szeroko stosowana za granicą do przechowywania zbóż. Nasz kraj również pomyślnie przetestował tę metodę i wszedł w etap praktycznej promocji i zastosowania. Używanie azotu do przechowywania zbóż, takich jak ryż, pszenica, jęczmień, kukurydza i ryż, może zapobiec owadom, upałom i pleśni, dzięki czemu można je zachować w dobrej jakości przez całe lato. Metoda ta polega na szczelnym zamknięciu ziarna plastikową tkaniną, uprzednim odprowadzeniu go do stanu niskiej próżni, a następnie napełnieniu azotem o czystości około 98%, aż do wyrównania ciśnień wewnętrznych i zewnętrznych. Może to pozbawić stos ziarna tlenu, zmniejszyć intensywność oddychania ziarna i zahamować rozmnażanie się mikroorganizmów. Wszystkie świdry umrą z powodu braku tlenu w ciągu 36 godzin. Ta metoda redukcji tlenu i zabijania owadów nie tylko pozwala zaoszczędzić dużo pieniędzy (około jednego procenta kosztów fumigacji silnie toksycznymi lekami, takimi jak fosforek cynku), ale także pozwala zachować świeżość i wartość odżywczą żywności oraz zapobiega infekcjom bakteryjnym. i skażenie narkotykami.

Najbardziej zaawansowaną metodą jest również przechowywanie i konserwowanie owoców, warzyw, herbaty itp. w atmosferze azotu. Metoda ta może spowolnić metabolizm owoców, warzyw, liści itp. w środowisku o wysokiej zawartości azotu i niskiej zawartości tlenu, jakby wprowadzając je w stan hibernacji, hamując późniejsze dojrzewanie, a tym samym utrzymując je świeże przez długi czas. Badania wykazały, że jabłka przechowywane w atmosferze azotu po 8 miesiącach są nadal chrupiące i smaczne, a koszt konserwacji kilograma jabłek to około 1 grosz. Przechowywanie wypełnione azotem może znacznie zmniejszyć utratę owoców w szczycie sezonu, zapewnić podaż owoców na rynku poza sezonem, poprawić jakość eksportowanych owoców i zwiększyć dochody z wymiany walut.

Herbatę poddaje się odkurzaniu i napełnianiu azotem, to znaczy herbatę umieszcza się w dwuwarstwowym torebce z aluminium i platyny (lub nylonowej folii polietylenowo-aluminiowej), ekstrahuje się powietrze, wstrzykuje azot i zamyka torebkę. Po roku jakość herbaty będzie świeża, zupa herbaciana będzie klarowna i jasna, a smak będzie czysty i pachnący. Oczywiście zastosowanie tej metody konserwowania świeżej herbaty jest znacznie lepsze niż pakowanie próżniowe lub zamrażanie.

Obecnie wiele produktów spożywczych jest nadal pakowanych próżniowo lub mrożonych. Opakowania próżniowe są podatne na wyciek powietrza, a opakowania zamrożone są podatne na zepsucie. Żadne z nich nie jest tak dobre, jak opakowania próżniowe wypełnione azotem.

5. Zastosowanie w technologii lotniczej

Wszechświat jest zimny, ciemny i panuje w nim wysoka próżnia. Kiedy ludzie pójdą do nieba, muszą najpierw przeprowadzić na ziemi eksperymenty symulujące przestrzeń kosmiczną. Do symulacji przestrzeni kosmicznej należy używać ciekłego azotu i ciekłego helu. Wielkoskalowe komory do symulacji przestrzeni kosmicznej w Stanach Zjednoczonych zużywają 300 000 metrów sześciennych azotu miesięcznie do przeprowadzania wielkoskalowych testów symulacyjnych w tunelu aerodynamicznym. W rakiecie, w celu zapewnienia bezpiecznej pracy łatwopalnego i wybuchowego urządzenia na ciekły wodór, w odpowiednich miejscach instalowane są gaśnice azotowe. Azot pod wysokim ciśnieniem jest także gazem zasilającym paliwo rakietowe (ciekły wodór-ciekły tlen) oraz gazem czyszczącym rurociąg spalania.

Przed startem lub po lądowaniu statku powietrznego, aby zapewnić bezpieczeństwo i zapobiec ryzyku wybuchu w komorze spalania silnika, zwykle konieczne jest oczyszczenie komory spalania silnika azotem.

Ponadto azot stosowany jest także jako gaz ochronny w reaktorach atomowych.

Krótko mówiąc, azot jest coraz bardziej preferowany w kontekście ochrony i ubezpieczenia. Zapotrzebowanie na azot rośnie wraz z rozwojem i naciskiem przemysłu. Wraz z szybkim rozwojem budownictwa gospodarczego mojego kraju, ilość azotu wykorzystywanego w moim kraju również będzie szybko rosła.