Aplicacións do nitróxeno en diversas industrias
1. Emprego de nitróxeno
O nitróxeno é un gas inerte incoloro, non tóxico e inodoro. Polo tanto, o nitróxeno gaseoso foi amplamente utilizado como gas protector. O nitróxeno líquido foi moi utilizado como medio de conxelación que pode estar en contacto co aire. É un gas moi importante. , algúns usos típicos son os seguintes:
1. Procesamento de metais: fonte de gas de nitróxeno para tratamentos térmicos como a extinción brillante, o recocido brillante, a nitruración, a nitrocarburación, a carbonización suave, etc.; gas protector durante procesos de soldadura e sinterización de pulvimetalurxia, etc.
2. Síntese química: o nitróxeno utilízase principalmente para sintetizar amoníaco. A fórmula de reacción é N2+3H2=2NH3 (as condicións son alta presión, alta temperatura e catalizador. A reacción é unha reacción reversible) ou fibra sintética (nylon, acrílico), resina sintética, caucho sintético, etc. materias primas importantes. O nitróxeno é un nutriente que tamén se pode usar para facer fertilizantes. Por exemplo: bicarbonato de amonio NH4HCO3, cloruro de amonio NH4Cl, nitrato de amonio NH4NO3, etc.
3. Industria electrónica: fonte de nitróxeno para procesar circuítos integrados a gran escala, tubos de imaxe de TV en cor, compoñentes de televisión e radio e compoñentes de semicondutores.
4. Industria metalúrxica: gas protector para fundición continua, laminación continua e recocido de aceiro; soprado combinado de nitróxeno na parte superior e inferior do conversor para a fabricación de aceiro, o selado para a fabricación de conversor de aceiro, o selado para a parte superior do alto forno, o gas para a inxección de carbón pulverizado para a fabricación de ferro en altos fornos, etc.
5. Conservación dos alimentos: almacenamento cheo de nitróxeno e conservación de grans, froitas, vexetais, etc.; envases de conservación cheos de nitróxeno de carne, queixo, mostaza, té e café, etc.; conservación chea de nitróxeno e esgotada de osíxeno de zumes de froitas, aceites crus e marmeladas, etc.; varias purificación e cobertura de viño tipo botella, etc.
6. Industria farmacéutica: almacenamento cheo de nitróxeno e conservación da medicina tradicional chinesa (como o ginseng); inxeccións cheas de nitróxeno da medicina occidental; Almacenamento e recipientes cheos de nitróxeno; Fonte de gas para transporte pneumático de medicamentos, etc.
7. Industria química: gas protector en substitución, limpeza, selado, detección de fugas, extinción de coque seco; gas usado na rexeneración de catalizador, fraccionamento de petróleo, produción de fibras químicas, etc.
8. Industria de fertilizantes: materias primas de fertilizantes nitróxenos; gas para substitución, selado, lavado e protección do catalizador.
9. Industria do plástico: transmisión pneumática de partículas de plástico; antioxidación na produción e almacenamento de plásticos, etc.
10. Industria do caucho: envasado e almacenamento de caucho; produción de pneumáticos, etc.
11. Industria do vidro: gas protector no proceso de produción de vidro flotado.
12. Industria do petróleo: carga de nitróxeno e purificación de almacenamento, recipientes, torres de craqueo catalítico, canalizacións, etc.; probas de fugas de presión de aire de sistemas de canalizacións, etc.
13. Desenvolvemento de petróleo offshore; cubrición de gas de plataformas de extracción de petróleo offshore, inxección de nitróxeno a presión para extracción de petróleo, inertización de tanques de almacenamento, colectores, etc.
14. Almacenamento: para evitar que os materiais inflamables das adegas e almacéns se incendien e exploten, éncheos de nitróxeno.
15. Transporte marítimo: gas utilizado para a limpeza e protección de buques cisterna.
16. Tecnoloxía aeroespacial: reforzo de combustible para foguetes, gas de substitución da plataforma de lanzamento e gas de protección de seguridade, gas de control de astronautas, sala de simulación espacial, gas de limpeza para gasodutos de combustible de avións, etc.
17. Aplicación nas industrias de minería de petróleo, gas e carbón: encher o pozo de petróleo con nitróxeno non só pode aumentar a presión no pozo e aumentar a produción de petróleo, senón que o nitróxeno tamén se pode usar como almofada na medición de tubos de perforación. , evitando completamente a presión do lodo no pozo. Posibilidade de esmagar a columna do tubo inferior. Ademais, o nitróxeno tamén se usa en operacións de fondo de pozo, como a acidificación, fracturación, sopros hidráulicos e configuración de empaquetadores hidráulicos. Encher gas natural con nitróxeno pode reducir o poder calorífico. Ao substituír oleodutos por petróleo cru, pódese usar nitróxeno líquido para queimar e inxectar materiais nos dous extremos para solidificalos e selalos.
18. Outros:
R. As pinturas e os revestimentos están cheos de nitróxeno e osíxeno para evitar a polimerización do secado do aceite; Os tanques de almacenamento de petróleo e gas natural, os contedores e as canalizacións de transporte están cheos de nitróxeno e osíxeno, etc.
B. Pneumáticos de automóbiles
(1) Mellora a estabilidade e o confort da condución dos pneumáticos
O nitróxeno é un gas diatómico case inerte con propiedades químicas extremadamente inactivas. As moléculas de gas son máis grandes que as de osíxeno, non son propensas á expansión e contracción térmicas e teñen un pequeno rango de deformación. A súa taxa de penetración no flanco do pneumático é dun 30 a un 40% máis lenta que a do aire, e pode manter Estabilizar a presión dos pneumáticos, mellorar a estabilidade da condución e garantir o confort de condución; o nitróxeno ten baixa condutividade de audio, equivalente a 1/5 do aire normal. O uso de nitróxeno pode reducir eficazmente o ruído dos pneumáticos e mellorar o silencio da condución.
(2) Evitar a explosión dos pneumáticos e a queda sen aire
Os pneumáticos pinchados son a principal causa de accidentes de tráfico. Segundo as estatísticas, o 46% dos accidentes de tráfico nas estradas son causados por avarías de pneumáticos, dos cales as roturas de pneumáticos representan o 70% do total de accidentes de pneumáticos. Cando o coche está a conducir, a temperatura dos pneumáticos aumentará debido á fricción co chan. Especialmente cando se conduce a alta velocidade e a freada de emerxencia, a temperatura do gas do pneumático aumentará rapidamente e a presión dos pneumáticos aumentará bruscamente, polo que existe a posibilidade de explotar o pneumático. As altas temperaturas provocan o envellecemento da goma do pneumático, reducen a resistencia á fatiga e provocan un desgaste severo da banda de rodadura, que tamén é un factor importante na posible explosión dos pneumáticos. En comparación co aire normal de alta presión, o nitróxeno de alta pureza non ten osíxeno e case non contén auga nin aceite. Ten un baixo coeficiente de expansión térmica, baixa condutividade térmica, aumento lento da temperatura, o que reduce a velocidade de acumulación de calor dos pneumáticos, non é inflamable e non admite a combustión. , polo que se pode reducir en gran medida a posibilidade de explotar o pneumático.
(3) Estender a vida útil dos pneumáticos
Despois de usar nitróxeno, a presión dos pneumáticos é estable e o cambio de volume é pequeno, o que reduce moito a posibilidade de fricción irregular dos pneumáticos, como o desgaste da coroa, o desgaste do ombreiro dos pneumáticos e o desgaste excéntrico, e aumenta a vida útil do pneumático; o envellecemento do caucho vese afectado polas moléculas de osíxeno no aire Debido á oxidación, a súa resistencia e elasticidade diminúen despois do envellecemento e haberá gretas. Esta é unha das razóns para acurtar a vida útil dos pneumáticos. O dispositivo de separación de nitróxeno pode eliminar o osíxeno, xofre, aceite, auga e outras impurezas no aire na maior medida, reducindo eficazmente o grao de oxidación do revestimento interior do pneumático e a corrosión da goma, e non corroerá o bordo metálico, prolongando a vida útil do pneumático. . A vida útil tamén reduce moito a ferruxe do bordo.
(4) Reducir o consumo de combustible e protexer o medio ambiente
A presión insuficiente dos pneumáticos e o aumento da resistencia á rodadura despois do quecemento provocarán un aumento do consumo de combustible ao conducir. O nitróxeno, ademais de manter a presión estable dos pneumáticos e retrasar a redución da presión, está seco, non contén aceite nin auga e ten baixa condutividade térmica. , a función de quecemento lento reduce o aumento da temperatura cando o pneumático está en funcionamento, a deformación do pneumático é pequena, a adherencia mellorada, etc., e a resistencia á rodadura redúcese, conseguindo así o propósito de reducir o consumo de combustible.
2. Aplicación da conxelación de nitróxeno líquido
1. Medicina crioxénica: cirurxía, tratamento crioxénico, refrixeración do sangue, conxelación de drogas e trituración crioxénica, etc.
2. Bioenxeñaría: criopreservación e transporte de plantas preciosas, células vexetais, xermoplasma xenético, etc.
3. Procesamento de metais: tratamento de conxelación do metal, dobrado con fundición conxelada, extrusión e moenda, etc.
4. Procesado de alimentos: equipos de conxelación rápida, conxelación e transporte de alimentos, etc.
5. Tecnoloxía aeroespacial: dispositivos de lanzamento, fontes frías de salas de simulación espacial, etc.
3. Co avance da ciencia e da tecnoloxía e o desenvolvemento da construción económica, o rango de aplicación do nitróxeno fíxose cada vez máis amplo e penetrou en moitos sectores industriais e áreas da vida cotiá.
1. Aplicación no tratamento térmico de metais: o tratamento térmico da atmosfera a base de nitróxeno con cheiro a nitróxeno como compoñente básico é unha nova tecnoloxía e proceso para o aforro de enerxía, a seguridade, a non contaminación do medio ambiente e a plena utilización dos recursos naturais. Demostrouse que case todos os procesos de tratamento térmico, incluídos o enfriamento, o recocido, a cementación, a carbonitruración, a nitruración suave e a recarburación, pódense completar mediante unha atmosfera de gas a base de nitróxeno. A calidade das pezas metálicas tratadas pode ser comparable á dos tratamentos tradicionais de atmosfera endotérmica. Nos últimos anos, o desenvolvemento, a investigación e a aplicación deste novo proceso no país e no estranxeiro están en ascendente e conseguiron froitos resultados.
2. Aplicación na industria electrónica: no proceso de produción de compoñentes electrónicos e compoñentes semicondutores, o nitróxeno cunha pureza superior ao 99,999% debe usarse como gas protector. Actualmente, o meu país utilizou nitróxeno de alta pureza como gas portador e gas protector nos procesos de produción de tubos de imaxes de TV en cor, circuítos integrados a gran escala, cristais líquidos e obleas de silicio semicondutores.
3. Aplicación no proceso de produción de fibras químicas: o nitróxeno de alta pureza úsase a miúdo como gas protector na produción de fibras químicas para evitar que os produtos de fibras químicas se oxiden durante a produción e afecten a cor. Canto maior sexa a pureza do nitróxeno, máis fermosa será a cor dos produtos de fibra química. Hoxe en día, algunhas novas fábricas de fibras químicas do meu país están equipadas con dispositivos de nitróxeno de alta pureza.
4. Aplicación no almacenamento e conservación residencial: na actualidade, o método de selado de almacéns, encher con nitróxeno e eliminar o aire foi moi utilizado en países estranxeiros para almacenar grans. O noso país tamén probou con éxito este método e entrou na etapa de promoción e aplicación práctica. Usar o escape de nitróxeno para almacenar grans como arroz, trigo, cebada, millo e arroz pode evitar a aparición de insectos, calor e mofo, de modo que se poidan manter en boa calidade durante o verán. Este método consiste en selar firmemente o gran cun pano de plástico, primeiro evacualo a un estado de baixo baleiro e despois enchelo con nitróxeno cunha pureza de aproximadamente o 98% ata que se equilibren as presións interna e externa. Isto pode privar a pila de grans de osíxeno, reducir a intensidade da respiración do gran e inhibir a reprodución de microorganismos. Todos os barrenadores morrerán por falta de osíxeno en 36 horas. Este método de reducir o osíxeno e matar insectos non só aforra moito diñeiro (aproximadamente un 1% do custo da fumigación con fármacos altamente tóxicos como o fosfuro de cinc), senón que tamén mantén a frescura e o valor nutricional dos alimentos e evita a infección bacteriana. e contaminación por drogas.
O almacenamento cheo de nitróxeno e a conservación de froitas, verduras, té, etc. é tamén o método máis avanzado. Este método pode ralentizar o metabolismo de froitas, verduras, follas, etc. nun ambiente rico en nitróxeno e baixo en osíxeno, como entrando nun estado de hibernación, inhibindo a posterior maduración e, así, mantelos frescos durante moito tempo. Segundo as probas, as mazás almacenadas con nitróxeno aínda son crocantes e deliciosas despois de 8 meses, e o custo de conservación das mazás por quilogramo é de aproximadamente 1 centavo. O almacenamento cheo de nitróxeno pode reducir en gran medida a perda de froitas na tempada alta, garantir a subministración de froitas no mercado fóra de tempada, mellorar a calidade das froitas exportadas e aumentar os ingresos en divisas.
O té é aspirado e cheo de nitróxeno, é dicir, o té colócase nunha bolsa de dobre capa de aluminio-platino (ou nailon polietileno-aluminio composto), extráese o aire, inxéctase nitróxeno e péchase a bolsa. Despois dun ano, a calidade do té será fresca, a sopa de té será clara e brillante e o sabor será puro e perfumado. Obviamente, usar este método para conservar o té fresco é moito mellor que o envasado ao baleiro ou o envasado conxelado.
Na actualidade, moitos alimentos aínda están envasados ao baleiro ou conxelados. Os envases ao baleiro son propensos a fugas de aire e os envases conxelados son propensos a deteriorarse. Ningún deles é tan bo como os envases cheos de nitróxeno ao baleiro.
5. Aplicación na tecnoloxía aeroespacial
O universo está frío, escuro e nun alto baleiro. Cando os humanos van ao ceo, primeiro deben realizar experimentos de simulación espacial no chan. Hai que usar nitróxeno líquido e helio líquido para simular o espazo. As cámaras de simulación espacial a gran escala dos Estados Unidos consomen 300.000 metros cúbicos de gas nitróxeno ao mes para realizar probas de simulación de túnel de vento a gran escala. No foguete, para garantir o funcionamento seguro do dispositivo de hidróxeno líquido inflamable e explosivo, instálanse extintores de nitróxeno nos lugares axeitados. O nitróxeno a alta presión tamén é o gas de subministración de presión para o combustible para foguetes (hidróxeno líquido-osíxeno líquido) e o gas de limpeza para o gasoduto de combustión.
Antes de despegar ou despois de aterrar unha aeronave, para garantir a seguridade e evitar o risco de explosión na cámara de combustión do motor, adoita ser necesario limpar a cámara de combustión do motor con nitróxeno.
Ademais, o nitróxeno tamén se usa como gas protector nos reactores atómicos.
En definitiva, o nitróxeno é cada vez máis favorecido en materia de protección e seguro. A demanda de nitróxeno está crecendo co desenvolvemento e énfase da industria. Co rápido desenvolvemento da construción económica do meu país, a cantidade de nitróxeno utilizada no meu país tamén aumentará rapidamente.
Hora de publicación: 27-feb-2024
