Azoto serija Azoto panaudojimas

Azoto panaudojimas įvairiose pramonės šakose

1. Azoto naudojimas

Azotas yra bespalvės, netoksiškos, bekvapės inertinės dujos. Todėl dujinis azotas buvo plačiai naudojamas kaip apsauginės dujos. Skystas azotas buvo plačiai naudojamas kaip šaldymo terpė, kuri gali liestis su oru. Tai labai svarbios dujos. , kai kurie tipiniai naudojimo būdai yra tokie:

1. Metalo perdirbimas: Azoto dujų šaltinis termiškai apdoroti, pavyzdžiui, ryškus gesinimas, ryškus atkaitinimas, nitridavimas, nitrokarburbavimas, minkšta karbonizacija ir kt.; apsauginės dujos suvirinimo ir miltelinio metalurgijos sukepinimo procesų metu ir kt.

2. Cheminė sintezė: Azotas daugiausia naudojamas amoniakui sintetinti. Reakcijos formulė N2+3H2=2NH3 (sąlygos aukštas slėgis, aukšta temperatūra ir katalizatorius. Reakcija grįžtama) arba sintetinis pluoštas (nailonas, akrilas), sintetinė derva, sintetinė guma ir kt. svarbios žaliavos. Azotas yra maistinė medžiaga, kuri taip pat gali būti naudojama trąšoms gaminti. Pavyzdžiui: amonio bikarbonatas NH4HCO3, amonio chloridas NH4Cl, amonio nitratas NH4NO3 ir kt.

3. Elektronikos pramonė: azoto šaltinis, skirtas didelio masto integriniams grandynams, spalvotų televizorių vaizdo kineskopams, televizijos ir radijo komponentams bei puslaidininkiniams komponentams apdoroti.

4. Metalurgijos pramonė: apsauginės dujos nuolatiniam liejimui, nuolatiniam valcavimui ir plieno atkaitinimui; kombinuotas azoto pūtimas konverterio viršuje ir apačioje, skirtas plieno gamybai, sandarinimas konverterio plieno gamybai, sandarinimas aukštakrosnės viršuje, dujos miltelinės anglies įpurškimui aukštakrosnių geležies gamybai ir kt.

5. Maisto konservavimas: azoto pripildytas grūdų, vaisių, daržovių ir kt. laikymas ir konservavimas; azotu užpildytos mėsos, sūrio, garstyčių, arbatos ir kavos ir kt. konservavimo pakuotės; azoto prisotintas ir be deguonies prisotintas vaisių sulčių, žalių aliejų ir uogienių konservavimas ir kt.; įvairių butelių tipo vyno valymas ir padengimas ir kt.

6. Farmacijos pramonė: tradicinės kinų medicinos (pvz., ženšenio) laikymas ir konservavimas, užpildytas azotu; Vakarų medicinos azoto pripildytos injekcijos; Azotu užpildytos saugyklos ir talpyklos; Dujų šaltinis pneumatiniam vaistų transportavimui ir kt.

7. Chemijos pramonė: apsauginių dujų keitimas, valymas, sandarinimas, nuotėkio aptikimas, sauso kokso gesinimas; dujos, naudojamos katalizatoriaus regeneravimui, naftos frakcionavimui, cheminio pluošto gamyboje ir kt.

9. Plastiko pramonė: pneumatinis plastiko dalelių perdavimas; antioksidacija plastiko gamyboje ir sandėliavime ir kt.

10. Gumos pramonė: gumos pakuotė ir laikymas; Padangų gamyba ir kt.

11. Stiklo pramonė: apsauginės dujos flotacinio stiklo gamybos procese.

12. Petroleum industry: nitrogen charging and purification of storage, containers, catalytic cracking towers, pipelines, etc.; vamzdynų sistemų oro slėgio sandarumo bandymai ir kt.

13. Naftos plėtra jūroje; platformų dujinis uždengimas naftos gavybos jūroje srityje, slėginis azoto įpurškimas naftos gavybai, rezervuarų, konteinerių inertavimas ir kt.

14. Sandėliavimas: kad rūsiuose ir sandėliuose esančios degios medžiagos neužsidegtų ir nesprogtų, užpildykite juos azotu.

15. Jūrų transportas: dujos, naudojamos tanklaivių valymui ir apsaugai.

16. Aviacijos ir kosmoso technologijos: raketų kuro stiprintuvas, paleidimo aikštelės keitimo dujos ir saugos dujos, astronautų valdymo dujos, kosmoso modeliavimo kambarys, orlaivių kuro vamzdynų valymo dujos ir kt.

17. Taikymas naftos, dujų ir anglies gavybos pramonėje: naftos gręžinio užpildymas azotu gali ne tik padidinti slėgį gręžinyje ir padidinti naftos gavybą, bet azotas taip pat gali būti naudojamas kaip pagalvė matuojant gręžimo vamzdžius. , visiškai išvengiant purvo slėgio šulinyje. Galimybė sutraiškyti apatinę vamzdžio kolonėlę. Be to, azotas taip pat naudojamas atliekant gręžimo operacijas, tokias kaip rūgštinimas, ardymas, hidraulinės prapūtimo angos ir hidraulinio tankintuvo nustatymas. Gamtinių dujų užpildymas azotu gali sumažinti kaloringumą. Pakeičiant vamzdynus žalia nafta, skystas azotas gali būti naudojamas sudeginti ir įpurkšti medžiagas iš abiejų galų, kad jie sukietėtų ir užsandarinami.

18. Kiti:

A. Dažai ir dangos užpildomi azotu ir deguonimi, kad būtų išvengta polimerizacijos džiūstant alyvai; naftos ir gamtinių dujų laikymo rezervuarai, konteineriai, transportavimo vamzdynai užpildomi azotu ir deguonimi ir kt.

B. Automobilių padangos

(1) Pagerinkite padangų važiavimo stabilumą ir komfortą

Azotas yra beveik inertiškos diatominės dujos, turinčios ypač neaktyvių cheminių savybių. Dujų molekulės yra didesnės nei deguonies molekulės, nėra linkusios į šiluminį išsiplėtimą ir susitraukimą ir turi nedidelį deformacijos diapazoną. Jo prasiskverbimo greitis į padangos šoninę sienelę yra apie 30–40% lėtesnis nei oro, todėl jis gali palaikyti stabilų padangų slėgį, pagerinti padangos važiavimo stabilumą ir užtikrinti vairavimo komfortą; Azotas turi mažą garso laidumą, lygų 1/5 įprasto oro. Azoto naudojimas gali veiksmingai sumažinti padangų triukšmą ir pagerinti vairavimo tylumą.

(2) Neleiskite padangoms sprogti ir pritrūkti oro

Plokščios padangos yra svarbiausia kelių eismo įvykių priežastis. Remiantis statistika, 46% eismo įvykių greitkeliuose įvyksta dėl padangų gedimo, iš kurių padangų sprogimai sudaro 70% visų padangų avarijų. Kai automobilis važiuoja, padangų temperatūra pakils dėl trinties su žeme. Ypač važiuojant dideliu greičiu ir avariniu stabdymu, dujų temperatūra padangoje greitai pakils, o padangų slėgis smarkiai padidės, todėl yra galimybė padangai išpūsti. Dėl aukštos temperatūros padangų guma sensta, sumažina nuovargio stiprumą ir sukelia stiprų protektoriaus susidėvėjimą, o tai taip pat yra svarbus veiksnys, susijęs su galimu padangų išpūtimu. Palyginti su įprastu aukšto slėgio oru, didelio grynumo azotas yra be deguonies ir jame beveik nėra vandens ar aliejaus. Jis turi žemą šiluminio išsiplėtimo koeficientą, mažą šilumos laidumą, lėtą temperatūros kilimą, o tai sumažina padangų šilumos kaupimosi greitį ir yra nedega ir nepalaiko degimo. , todėl padangos sprogimo tikimybė gali būti gerokai sumažinta.

(3) Pailginkite padangos tarnavimo laiką

Po azoto padangų slėgis yra stabilus, o tūrio pokytis yra mažas, o tai labai sumažina netaisyklingos padangų trintį, tokią kaip karūnos nusidėvėjimas, padangų pečių susidėvėjimas ir ekscentrinis susidėvėjimas, ir padidina padangos tarnavimo laiką; Gumos senėjimą veikia deguonies molekulės ore dėl oksidacijos, jos stiprumo ir elastingumo sumažėjimo po senėjimo, ir bus įtrūkimų. This is one of the reasons for shortening the service life of tires. The nitrogen separation device can eliminate oxygen, sulfur, oil, water and other impurities in the air to the greatest extent, effectively reducing the oxidation degree of the tire inner lining and rubber corrosion, and will not corrode the metal rim, extending the tire life . Tarnavimo laikas taip pat labai sumažina ratlankio rūdis.

(4) Sumažinkite degalų sąnaudas ir apsaugokite aplinką

Nepakankamas padangų slėgis ir padidėjęs pasipriešinimas riedėjimui po šildymo padidins degalų sąnaudas važiuojant. Azotas, be to, kad palaiko stabilų slėgį padangose ​​ir lėtina padangų slėgio mažinimą, yra sausas, jame nėra alyvos ar vandens, o šilumos laidumas yra žemas. , lėto šildymo funkcija sumažina temperatūros kilimą padangai važiuojant, o padangos deformacija yra nedidelė, pagerėja sukibimas ir pan., sumažėja pasipriešinimas riedėjimui ir taip pasiekiamas tikslas sumažinti degalų sąnaudas.

2. Skysto azoto užšaldymo taikymas

1. Kriogeninis vaistas: chirurgija, kriogeninis gydymas, šaldymo kraujyje, vaistų užšalimas ir kriogeninis susmulkinimas ir kt.

2. Bioinžinerija: tauriųjų augalų, augalų ląstelių, genetinės gemplazmos ir kt. kriokonservavimas ir transportavimas.

3. Metalo apdirbimas: metalo apdorojimas užšaldymu, šaldyto liejimo lenkimas, ekstruzija ir šlifavimas ir kt.

4. Maisto perdirbimas: greito užšaldymo įranga, maisto užšaldymas ir transportavimas ir kt.

5. Aviacijos ir kosmoso technologijos: paleidimo įrenginiai, kosminių modeliavimo patalpų šaltiniai šaltiniai ir kt.

3. Tobulėjant mokslui ir technologijoms bei plėtojant ekonominę statybą, azoto taikymo diapazonas tapo vis platesnis ir įsiskverbė į daugelį pramonės sektorių ir kasdienio gyvenimo sričių.

1. Metalo terminio apdorojimo taikymas: Atmosferos terminis apdorojimas azoto pagrindu, kurio pagrindinis komponentas yra azoto kvapas, yra nauja technologija ir procesas, skirtas energijos taupymui, saugumui, aplinkos neteršimui ir visiškam gamtos išteklių panaudojimui. Įrodyta, kad beveik visi terminio apdorojimo procesai, įskaitant gesinimą, atkaitinimą, karbonizavimą, karbonitridavimą, minkštąjį nitridavimą ir rekarbonizaciją, gali būti užbaigti naudojant azoto dujų atmosferą. The quality of the metal parts treated can be comparable to that of Comparable to traditional endothermic atmosphere treatments. Pastaraisiais metais šio naujo proceso kūrimas, tyrimai ir taikymas šalyje ir užsienyje sparčiai auga ir pasiekė vaisingų rezultatų.

Azoto gamybos gamintojai – Kinijos azoto gamybos gamykla ir tiekėjai (xinfatools.com)

2. Taikymas elektronikos pramonėje: Gaminimo elektroninių komponentų ir puslaidininkių komponentų gamybos procese, kaip apsauginės dujos, reikia naudoti daugiau nei 99,999% azoto, kurio grynumas yra daugiau kaip 99,999%. Šiuo metu mano šalis naudojo didelio grynumo azotą kaip nešiklio dujas ir apsaugines dujas spalvotų TV vaizdo vamzdžių, didelio masto integruotų grandinių, skystųjų kristalų ir puslaidininkių silicio vaflių gamybos procesuose.

3. Taikymas cheminio pluošto gamybos procese: didelio grynumo azotas dažnai naudojamas kaip apsauginės dujos cheminio pluošto gamyboje, kad cheminio pluošto produktai nebūtų oksiduojami gamybos metu ir nepakenktų spalvai. Kuo didesnis azoto grynumas, tuo gražesnė cheminio pluošto gaminių spalva. Šiuo metu kai kuriose naujose cheminio pluošto gamyklose mano šalyje yra įrengti didelio grynumo azoto įrenginiai.

4. Pritaikymas gyvenamosiose patalpose sandėliuojant ir konservuojant: Šiuo metu grūdams laikyti užsienio šalyse plačiai taikomas sandėlių sandarinimo, pripildymo azotu ir oro pašalinimo būdas. Our country has also successfully tested this method and entered the stage of practical promotion and application. Naudojant azoto išmetamąsias dujas grūdams, tokiems kaip ryžiai, kviečiai, miežiai, kukurūzai ir ryžiai, laikyti galima išvengti vabzdžių, karščio ir pelėsio, kad jie būtų geros kokybės visą vasarą. Šiuo metodu grūdai sandariai užsandarinami plastikine šluoste, pirmiausia ištuštinami iki mažo vakuumo būsenos, o po to įpilami maždaug 98 % grynumo azotu, kol susibalansuoja vidinis ir išorinis slėgis. This can deprive the grain pile of oxygen, reduce the respiration intensity of the grain, and inhibit the reproduction of microorganisms. Dėl deguonies trūkumo visi gręžiniai mirs per 36 valandas. Šis deguonies mažinimo ir vabzdžių naikinimo būdas ne tik padeda sutaupyti daug pinigų (apie vieną procentą fumigacijos su labai toksiškais vaistais, tokiais kaip cinko fosfidas, kainos), bet ir palaiko maisto šviežumą bei maistinę vertę, apsaugo nuo bakterinės infekcijos. ir užteršimas vaistais.

Azotu užpildytas vaisių, daržovių, arbatos ir kt. laikymas ir konservavimas taip pat yra pažangiausias būdas. Šis metodas gali sulėtinti vaisių, daržovių, lapų ir tt medžiagų apykaitą daug azoto ir mažai deguonies turinčioje aplinkoje, tarsi pereinant į žiemos miego būseną, slopindamas vėlesnį nokinimą ir taip ilgai išsaugodamas šviežius. Remiantis bandymais, su azotu laikomi obuoliai ir po 8 mėnesių išlieka traškūs ir skanūs, o kilogramo obuolių konservavimo kaina yra apie 1 centą. Azoto pripildyta saugykla gali labai sumažinti vaisių praradimą piko sezono metu, užtikrinti vaisių tiekimą ne sezono metu, pagerinti eksportuojamų vaisių kokybę ir padidinti pajamas iš užsienio valiutos.

Arbata yra vakuuminė ir užpildyta azoto, tai yra, arbata dedama į dvigubo sluoksnio aliuminio-platinos (arba nailono polietileno-aliuminio folijos) maišą, oras ekstrahuojamas, azotas švirkščiamas, o maišas). Po vienerių metų arbatos kokybė bus šviežia, arbatos sriuba – skaidri ir ryški, o skonis – grynas ir kvapnus. Akivaizdu, kad naudoti šį metodą šviežios arbatos konservavimui yra daug geriau nei vakuuminę ar šaldymo pakuotę.

Šiuo metu daugelis maisto produktų vis dar pakuojami į vakuumines arba šaldytas pakuotes. Vakuuminėje pakuotėje gali prasiskverbti oras, o užšaldytoje pakuotėje – gedimas. Nė vienas iš jų nėra toks geras, kaip vakuuminė azotu užpildyta pakuotė.

5. Taikymas aviacijos ir kosmoso technologijose

Visata šalta, tamsu ir dideliame vakuume. Kai žmonės patenka į dangų, jie pirmiausia turi atlikti kosmoso modeliavimo eksperimentus žemėje. Liquid nitrogen and liquid helium must be used to simulate space. Didelio masto erdvės modeliavimo kameros JAV sunaudoja 300 000 kubinių metrų azoto dujų per mėnesį, kad būtų atlikti didelio masto vėjo tunelio modeliavimo bandymai. Raketoje, siekiant užtikrinti saugų degaus ir sprogaus skysto vandenilio įrenginio veikimą, atitinkamose vietose įrengiami azotiniai gesintuvai. Aukšto slėgio azotas taip pat yra raketų kuro (skystas vandenilis-skystas deguonis) tiekimo dujos ir degimo vamzdyno valymo dujos.

Prieš nusileidus orlaiviui, siekiant užtikrinti saugumą ir užkirsti kelią sprogimo rizikai variklio degimo kameroje, paprastai reikia valyti variklio degimo kamerą azotu.

Be to, azotas taip pat naudojamas kaip apsauginės dujos atominiuose reaktoriuose.

Trumpai tariant, azoto apsauga ir draudimas vis labiau palankesnis. Azoto paklausa auga vystantis ir didėjant pramonei. Sparčiai vystantis mano šalies ekonominei statybai, mano šalyje taip pat sparčiai didės sunaudojamo azoto kiekis.