HANGZHOU NUZHUO TEKNOLOGIA GROUP CO., LTD.

Nestemäinen typpi, jonka kemiallinen kaava on N₂, on väritön, hajuton ja myrkytön neste, joka saadaan nesteyttämällä typpeä syväjäähdytysprosessilla. Sitä käytetään laajalti tieteellisessä tutkimuksessa, lääketieteessä, teollisuudessa ja elintarvikkeiden pakastamisessa erittäin alhaisen lämpötilansa ja monipuolisten sovellustensa ansiosta. Joten miten nestemäinen typpi muodostuu? Tämä artikkeli tarjoaa yksityiskohtaisen vastauksen tähän kysymykseen useista näkökohdista: typen uuttaminen, syväjäähdytysilman erotusmenetelmä, nestemäisen typen tuotantoprosessi ja sen käytännön sovellukset.

Typen uuttaminen

Nestemäisen typen tuotanto vaatii ensimmäisen vaiheen puhtaan typen hankkimiseksi. Typpi on maapallon ilmakehän pääkomponentti ja se muodostaa 78 % ilman tilavuudesta. Typen erottaminen tapahtuu tyypillisesti käyttämällä syvän kylmäilmaerottelutekniikkaa tai paineenvaihteluadsorptiomenetelmiä (PSA). Syvän kylmäilmaerottelu on yleisimmin käytetty teollinen menetelmä. Puristamalla ja jäähdyttämällä ilmaa se erottaa hapen, typen ja muut kaasukomponentit eri lämpötiloissa. Painevaihteluadsorptiomenetelmässä hyödynnetään eri kaasujen adsorbenttien erilaisia ​​adsorptio-ominaisuuksia, jolloin saavutetaan erittäin puhdasta typpeä adsorptio- ja desorptiokierron avulla. Nämä menetelmät varmistavat typen puhtauden ja laadun nestemäisen typen tuotantoprosessin raaka-aineena.

Syvä kylmäilmaerotusmenetelmä

Syvä kylmäilmaerotusmenetelmä on yksi nestemäisen typen tuotannon keskeisistä vaiheista. Tässä menetelmässä hyödynnetään ilman kaasujen eri kiehumispisteitä typen, hapen ja muiden kaasukomponenttien nesteyttämiseen ja asteittaiseen haihduttamiseen. Typen kiehumispiste on -195,8 ℃, kun taas hapen kiehumispiste on -183 ℃. Lämpötilaa asteittain laskemalla happi nesteytetään ensin ja erotetaan muista kaasuista, jolloin jäljelle jäävä osa on puhtaampaa typpeä. Tämän jälkeen tämä typpi jäähdytetään edelleen kiehumispisteensä alapuolelle, jolloin se nesteytetään nestemäiseksi typeksi, mikä on nestemäisen typen muodostumisen ydinperiaate.

Nestemäisen typen tuotantoprosessi

Nestemäisen typen tuotantoprosessiin kuuluu useita päävaiheita: Ensin ilma puristetaan ja puhdistetaan epäpuhtauksien, kuten veden ja hiilidioksidin, poistamiseksi; sitten ilma esijäähdytetään, yleensä noin -100 ℃:een erotustehokkuuden parantamiseksi; seuraavaksi suoritetaan syvä kylmäerotus, jossa kaasu jäähdytetään vähitellen typen nesteytymislämpötilaan nestemäisen typen saamiseksi. Tässä prosessissa lämmönvaihtimilla ja fraktiointitorneilla on ratkaiseva rooli eri komponenttien tehokkaan erottelun varmistamisessa sopivissa lämpötiloissa. Lopuksi nestemäinen typpikaasu varastoidaan erityisesti suunnitelluissa eristetyissä säiliöissä sen erittäin alhaisen lämpötilan ylläpitämiseksi ja höyrystymishäviöiden estämiseksi.

Nestemäisen typen muodostumisen tekniset haasteet

Nestemäisen typen muodostuminen vaatii useiden teknisten haasteiden voittamista. Ensimmäinen on alhaisen lämpötilan ylläpitäminen, koska nestemäisen typen kiehumispiste on erittäin alhainen. Nesteytysprosessin aikana on välttämätöntä pitää lämpötila alle -195,8 ℃:ssa, mikä vaatii tehokkaita jäähdytyslaitteita ja eristysmateriaaleja. Toiseksi, syväkylmäprosessin aikana on vältettävä hapen liiallista tiivistymistä, koska nestemäisellä hapella on voimakkaasti hapettavia ominaisuuksia ja se voi aiheuttaa turvallisuusriskejä. Siksi suunnitteluprosessin aikana typpi-hapenerotusprosessia on hallittava tarkasti ja käytettävä sopivia materiaaleja järjestelmän turvallisuuden ja vakauden varmistamiseksi. Lisäksi nestemäisen typen kuljetus ja varastointi vaativat erityisesti suunniteltuja Dewar-pulloja lämpötilan nousun ja nestemäisen typen höyrystymishäviöiden estämiseksi.

Nestemäisen typen todelliset sovellukset

Nestemäisen typen matalan lämpötilan ominaisuudet tekevät siitä laajasti sovellettavissa eri aloilla. Lääketieteessä nestemäistä typpeä käytetään kryokirurgiassa ja kudosten säilömisessä, kuten ihovaurioiden pakastamisessa ja biologisten näytteiden säilömisessä. Elintarviketeollisuudessa nestemäistä typpeä käytetään elintarvikkeiden nopeaan pakastamiseen, koska sen erittäin matala lämpötila voi pakastaa ruoan nopeasti, mikä vähentää solurakenteen vaurioita ja säilyttää siten elintarvikkeen alkuperäisen maun ja ravintoarvon. Tutkimusalalla nestemäistä typpeä käytetään laajalti suprajohtavuustutkimuksessa, matalan lämpötilan fysiikan kokeissa jne., mikä tarjoaa erittäin matalan lämpötilan kokeellisen ympäristön. Lisäksi teollisessa valmistuksessa nestemäistä typpeä käytetään metallinjalostuksessa, lämpökäsittelyssä ja inerttinä kaasuna estämään tiettyjen kemiallisten reaktioiden syntymistä. Yhteenveto

Nestemäisen typen muodostumisprosessi on monimutkainen fysikaalinen prosessi, joka saavutetaan pääasiassa syvän kylmäilmaerottelun menetelmillä ja nesteytystekniikoilla. Nestemäisen typen matalan lämpötilan ominaisuus tekee siitä merkittävän roolin useilla aloilla, kuten teollisuudessa, lääketieteessä ja tutkimuksessa. Typpikaasun uuttamisesta syvän kylmänesteytykseen ja lopulta sen soveltamiseen, jokainen vaihe osoittaa edistyneiden jäähdytys- ja erotustekniikoiden tehokkuuden. Käytännön toiminnassa teknikkojen on myös jatkuvasti optimoitava tuotantoprosessia energiankulutuksen vähentämiseksi ja nestemäisen typen tuotannon tehokkuuden parantamiseksi.

Olemme ilmanerotuslaitteiden valmistaja ja viejä. Jos haluat tietää meistä lisää:

Yhteyshenkilö: Anna

Puh./WhatsApp/Wechat: +86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com