บริษัท หางโจว นั่ว เทคโนโลยี กรุ๊ป จำกัด

ไนโตรเจนเหลว มีสูตรทางเคมีคือ N₂ เป็นของเหลวไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และไม่เป็นพิษ ได้มาจากการทำให้ไนโตรเจนกลายเป็นของเหลวผ่านกระบวนการทำความเย็นอย่างรุนแรง มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การแพทย์ อุตสาหกรรม และการแช่แข็งอาหาร เนื่องจากมีอุณหภูมิต่ำมากและใช้งานได้หลากหลาย ดังนั้น ไนโตรเจนเหลวเกิดขึ้นได้อย่างไร? บทความนี้จะให้คำตอบโดยละเอียดเกี่ยวกับคำถามนี้ในหลายแง่มุม ได้แก่ การสกัดไนโตรเจน วิธีการแยกอากาศด้วยการทำความเย็นอย่างรุนแรง กระบวนการผลิตไนโตรเจนเหลว และการใช้งานจริง

การสกัดไนโตรเจน

การผลิตไนโตรเจนเหลวต้องเริ่มต้นด้วยการได้มาซึ่งไนโตรเจนบริสุทธิ์ ไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบหลักของชั้นบรรยากาศโลก คิดเป็น 78% ของปริมาตรอากาศ การสกัดไนโตรเจนโดยทั่วไปทำได้โดยใช้เทคโนโลยีการแยกอากาศเย็นจัด หรือวิธีการดูดซับแบบสลับความดัน (PSA) การแยกอากาศเย็นจัดเป็นวิธีการทางอุตสาหกรรมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โดยการอัดและทำให้อากาศเย็นลง จะแยกออกซิเจน ไนโตรเจน และองค์ประกอบก๊าซอื่นๆ ที่อุณหภูมิต่างกัน วิธีการดูดซับแบบสลับความดันใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติการดูดซับที่แตกต่างกันของสารดูดซับสำหรับก๊าซต่างๆ ทำให้ได้ไนโตรเจนบริสุทธิ์สูงผ่านวัฏจักรการดูดซับและการคายประจุ วิธีการเหล่านี้ช่วยรับประกันความบริสุทธิ์และคุณภาพของไนโตรเจนซึ่งเป็นวัตถุดิบสำหรับกระบวนการผลิตไนโตรเจนเหลว

วิธีการแยกอากาศเย็นจัด

วิธีการแยกอากาศเย็นจัดเป็นขั้นตอนสำคัญขั้นตอนหนึ่งในการผลิตไนโตรเจนเหลว วิธีนี้ใช้ประโยชน์จากจุดเดือดที่แตกต่างกันของก๊าซในอากาศเพื่อทำให้ไนโตรเจน ออกซิเจน และส่วนประกอบของก๊าซอื่นๆ กลายเป็นของเหลวและระเหยไปทีละน้อย จุดเดือดของไนโตรเจนอยู่ที่ -195.8℃ ในขณะที่จุดเดือดของออกซิเจนอยู่ที่ -183℃ โดยการลดอุณหภูมิลงทีละน้อย ออกซิเจนจะกลายเป็นของเหลวก่อนและแยกออกจากก๊าซอื่นๆ เหลือส่วนที่เหลือเป็นไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่า จากนั้นไนโตรเจนนี้จะถูกทำให้เย็นลงต่ำกว่าจุดเดือดเพื่อทำให้กลายเป็นของเหลวไนโตรเจน ซึ่งเป็นหลักการสำคัญของการเกิดไนโตรเจนเหลว

กระบวนการผลิตไนโตรเจนเหลว

กระบวนการผลิตไนโตรเจนเหลวประกอบด้วยขั้นตอนหลักหลายขั้นตอน: ขั้นแรก อากาศจะถูกอัดและทำให้บริสุทธิ์เพื่อกำจัดสิ่งเจือปน เช่น น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ จากนั้น อากาศจะถูกทำให้เย็นลงก่อน โดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ -100℃ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแยก ต่อมา จะทำการแยกด้วยความเย็นอย่างลึก โดยค่อยๆ ลดอุณหภูมิของก๊าซลงจนถึงอุณหภูมิการหลอมเหลวของไนโตรเจนเพื่อให้ได้ก๊าซไนโตรเจนเหลว ในกระบวนการนี้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและหอแยกส่วนมีบทบาทสำคัญในการรับประกันการแยกส่วนประกอบต่างๆ อย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิที่เหมาะสม สุดท้าย ก๊าซไนโตรเจนเหลวจะถูกเก็บไว้ในภาชนะฉนวนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อรักษาอุณหภูมิที่ต่ำมากและป้องกันการสูญเสียจากการระเหย

ความท้าทายทางเทคนิคในการผลิตไนโตรเจนเหลว

การผลิตไนโตรเจนเหลวต้องเผชิญกับความท้าทายทางเทคนิคหลายประการ ประการแรกคือการรักษาอุณหภูมิต่ำ เนื่องจากจุดเดือดของไนโตรเจนเหลวนั้นต่ำมาก ในระหว่างกระบวนการทำให้เป็นของเหลว จำเป็นต้องรักษาอุณหภูมิให้ต่ำกว่า -195.8℃ ซึ่งต้องใช้อุปกรณ์ทำความเย็นประสิทธิภาพสูงและวัสดุฉนวนที่ดี ประการที่สอง ในระหว่างกระบวนการทำความเย็นต่ำมาก ต้องหลีกเลี่ยงการควบแน่นของออกซิเจนมากเกินไป เนื่องจากออกซิเจนเหลวมีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์สูงและอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัย ดังนั้น ในระหว่างกระบวนการออกแบบ กระบวนการแยกไนโตรเจนและออกซิเจนต้องได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำ และต้องใช้วัสดุที่เหมาะสมเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความเสถียรของระบบ นอกจากนี้ การขนส่งและการจัดเก็บไนโตรเจนเหลวต้องใช้ภาชนะ Dewar ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อป้องกันอุณหภูมิสูงขึ้นและการสูญเสียไนโตรเจนเหลวจากการระเหย

การใช้งานจริงของไนโตรเจนเหลว

คุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำของไนโตรเจนเหลวทำให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขวางในหลากหลายสาขา ในทางการแพทย์ ไนโตรเจนเหลวใช้ในการผ่าตัดด้วยความเย็นและการรักษาสภาพเนื้อเยื่อ เช่น การแช่แข็งรอยโรคบนผิวหนังและการเก็บรักษาตัวอย่างทางชีวภาพ ในอุตสาหกรรมอาหาร ไนโตรเจนเหลวใช้สำหรับการแช่แข็งอาหารอย่างรวดเร็ว เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำมากสามารถแช่แข็งอาหารได้อย่างรวดเร็ว ลดความเสียหายต่อโครงสร้างเซลล์ และรักษาคุณค่าทางโภชนาการและรสชาติเดิมของอาหารไว้ได้ ในด้านการวิจัย ไนโตรเจนเหลวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยเกี่ยวกับตัวนำยิ่งยวด การทดลองทางฟิสิกส์ที่อุณหภูมิต่ำ ฯลฯ โดยให้สภาพแวดล้อมการทดลองที่มีอุณหภูมิต่ำมาก นอกจากนี้ ในการผลิตทางอุตสาหกรรม ไนโตรเจนเหลวใช้ในการแปรรูปโลหะ การอบชุบด้วยความร้อน และเป็นก๊าซเฉื่อยเพื่อป้องกันการเกิดปฏิกิริยาเคมีบางอย่าง สรุป

กระบวนการผลิตไนโตรเจนเหลวเป็นกระบวนการทางกายภาพที่ซับซ้อน ซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการแยกอากาศเย็นจัดและการใช้เทคโนโลยีการทำให้เป็นของเหลว คุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำของไนโตรเจนเหลวทำให้มีบทบาทสำคัญในหลากหลายสาขา เช่น อุตสาหกรรม การแพทย์ และการวิจัย ตั้งแต่การสกัดก๊าซไนโตรเจนไปจนถึงการทำให้เป็นของเหลวด้วยความเย็นจัด และการนำไปใช้งาน แต่ละขั้นตอนแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของเทคโนโลยีการทำความเย็นและการแยกขั้นสูง ในการใช้งานจริง ช่างเทคนิคยังจำเป็นต้องปรับปรุงกระบวนการผลิตอย่างต่อเนื่องเพื่อลดการใช้พลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไนโตรเจนเหลว

เราเป็นผู้ผลิตและส่งออกอุปกรณ์แยกอากาศ หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรา:

ผู้ติดต่อ: แอนนา

โทรศัพท์/WhatsApp/WeChat: +86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com