Lämmastiku kasutusalad erinevates tööstusharudes
1. Lämmastiku kasutamine
Lämmastik on värvitu, mittetoksiline ja lõhnatu inertgaas. Seetõttu on gaasilist lämmastikku kaitsegaasina laialdaselt kasutatud. Vedelat lämmastikku on laialdaselt kasutatud külmutuskeskkonnana, mis võib õhuga kokku puutuda. See on väga oluline gaas. , mõned tüüpilised kasutusalad on järgmised:
1. Metalli töötlemine: lämmastikgaasi allikas kuumtöötlemiseks, nagu helge karastamine, särav lõõmutamine, nitridimine, nitrokarburiseerimine, pehme karboniseerimine jne; kaitsegaas keevitus- ja pulbermetallurgia paagutamise ajal jne.
2. Keemiline süntees: Lämmastikku kasutatakse peamiselt ammoniaagi sünteesimiseks. Reaktsiooni valem on N2+3H2=2NH3 (tingimused on kõrge rõhk, kõrge temperatuur ja katalüsaator. Reaktsioon on pöörduv reaktsioon) või sünteetiline kiud (nailon, akrüül), sünteetiline vaik, sünteetiline kautšuk jne olulised toorained. Lämmastik on toitaine, mida saab kasutada ka väetiste valmistamiseks. Näiteks: ammooniumvesinikkarbonaat NH4HCO3, ammooniumkloriid NH4Cl, ammooniumnitraat NH4NO3 jne.
3. Elektroonikatööstus: lämmastikuallikas suuremahuliste integraallülituste, värvitelerite pilditorude, televisiooni- ja raadiokomponentide ning pooljuhtkomponentide töötlemiseks.
4. Metallurgiatööstus: kaitsegaas pidevvaluks, pidevaks valtsimiseks ja terase lõõmutamiseks; kombineeritud lämmastiku puhumine konverteri üla- ja alaosas terase tootmisel, tihendus konverteri terase tootmisel, tihendus kõrgahju ülaosas, gaas söepulbri sissepritse jaoks kõrgahju raua valmistamisel jne.
5. Toidu säilitamine: lämmastikuga täidetud terade, puuviljade, köögiviljade jne ladustamine ja konserveerimine; lämmastikuga täidetud liha, juustu, sinepi, tee ja kohvi jms säilituspakendid; puuviljamahlade, toorõlide ja keediste jms lämmastikuga täidetud ja hapnikuvaese konserveerimine; mitmesugused Pudelilaadsed veinipuhastused ja katmised jne.
6. Farmaatsiatööstus: traditsioonilise hiina meditsiini (nagu ženšenn) lämmastikuga täidetud ladustamine ja säilitamine; Lääne meditsiini lämmastikuga täidetud süstid; Lämmastikuga täidetud hoidlad ja mahutid; Gaasiallikas ravimite pneumaatiliseks transportimiseks jne.
7. Keemiatööstus: kaitsegaas asendamisel, puhastamine, tihendamine, lekke tuvastamine, kuivkoksi kustutamine; gaas, mida kasutatakse katalüsaatori regenereerimisel, nafta fraktsioneerimisel, keemiliste kiudude tootmisel jne.
8. Väetisetööstus: lämmastikväetise toorained; gaas asendamiseks, tihendamiseks, pesemiseks ja katalüsaatori kaitseks.
9. Plastitööstus: plastosakeste pneumaatiline ülekanne; antioksüdatsioon plasti tootmisel ja ladustamisel jne.
10. Kummitööstus: kummist pakendamine ja ladustamine; rehvide tootmine jne.
11. Klaasitööstus: kaitsegaas floatklaasi tootmisprotsessis.
12. Naftatööstus: lämmastikuga laadimine ja hoidlate, mahutite, katalüütilise krakkimise tornide, torustike jms puhastamine; torustikusüsteemide õhurõhu lekke testimine jne.
13. Avamere nafta arendamine; platvormide gaasikatmine avamere nafta kaevandamisel, lämmastiku survesissepritse nafta ekstraheerimiseks, säilitusmahutite, konteinerite inertimine jne.
14. Ladustamine: Vältimaks süttivate materjalide süttimist ja plahvatamist keldrites ja ladudes, täitke need lämmastikuga.
15. Meretransport: tankerite puhastamiseks ja kaitseks kasutatav gaas.
16. Lennundustehnoloogia: raketikütuse võimendi, stardiplatvormi asendusgaas ja ohutusgaas, astronautide juhtimisgaas, kosmosesimulatsiooniruum, õhusõidukite kütusetorustike puhastusgaas jne.
17. Kasutamine nafta-, gaasi- ja söekaevandustööstuses: naftapuurkaevu lämmastikuga täitmine ei suurenda mitte ainult rõhku kaevus ja suurendab naftatootmist, vaid lämmastikku saab kasutada ka puurtorude mõõtmisel. , vältides täielikult muda survet kaevus. Alumise torukolonni purustamise võimalus. Lisaks kasutatakse lämmastikku ka puuraukude toimingutes, nagu hapestamine, purustamine, hüdraulilised puhumisavad ja hüdraulilise tihendaja seadistamine. Maagaasi täitmine lämmastikuga võib vähendada kütteväärtust. Torujuhtmete asendamisel toornaftaga saab vedelat lämmastikku kasutada materjalide põletamiseks ja mõlemas otsas süstimiseks, et need tahkestuda ja tihendada.
18. Muud:
A. Värvid ja katted täidetakse lämmastiku ja hapnikuga, et vältida õli kuivamise polümerisatsiooni; nafta ja maagaasi mahutid, konteinerid ja transporditorustikud täidetakse lämmastiku ja hapnikuga jne.
B. Autorehvid
(1) Parandage rehvi sõidu stabiilsust ja mugavust
Lämmastik on peaaegu inertne kaheaatomiline gaas, millel on äärmiselt inaktiivsed keemilised omadused. Gaasimolekulid on suuremad kui hapniku molekulid, neil ei ole soojuspaisumist ega kokkutõmbumist ning neil on väike deformatsioonivahemik. Selle läbitungimiskiirus rehvi külgseina on umbes 30–40% aeglasem kui õhul ja see võib säilitada rehvirõhku, parandada rehvi sõidu stabiilsust ja tagada sõidumugavus; lämmastiku helijuhtivus on madal, mis võrdub 1/5 tavalise õhuga. Lämmastiku kasutamine võib tõhusalt vähendada rehvimüra ja parandada sõiduvaikust.
(2) Vältige rehvi lõhkemist ja õhu otsa lõppemist
Rehvide purunemine on liiklusõnnetuste põhjus number üks. Statistika järgi on 46% maanteedel juhtuvatest liiklusõnnetustest põhjustatud rehvirikkest, millest 70% kõigist rehviõnnetustest moodustavad rehvi lõhkemised. Kui auto sõidab, tõuseb rehvi temperatuur maapinnaga hõõrdumise tõttu. Eriti suurel kiirusel sõitmisel ja hädapidurdamisel tõuseb gaasi temperatuur rehvis kiiresti ja rehvirõhk tõuseb järsult, mistõttu on rehvi lõhkemise võimalus. Kõrge temperatuur põhjustab rehvi kummi vananemist, vähendab väsimustugevust ja põhjustab tugevat turvise kulumist, mis on samuti oluline tegur võimaliku rehvi lõhkemise korral. Võrreldes tavalise kõrgsurveõhuga on kõrge puhtusastmega lämmastik hapnikuvaba ega sisalda peaaegu üldse vett ega õli. Sellel on madal soojuspaisumise koefitsient, madal soojusjuhtivus, aeglane temperatuuri tõus, mis vähendab rehvi soojuse akumuleerumise kiirust, on mittesüttiv ega toeta põlemist. , seega saab rehvi lõhkemise võimalust oluliselt vähendada.
(3) Pikendage rehvi kasutusiga
Pärast lämmastiku kasutamist on rehvirõhk stabiilne ja mahumuutus väike, mis vähendab oluliselt rehvi ebakorrapärase hõõrdumise võimalust, nagu võra kulumine, rehvi õla kulumine ja ekstsentriline kulumine, ning pikendab rehvi kasutusiga; kummi vananemist mõjutavad õhus olevad hapnikumolekulid Oksüdeerumise tõttu vähenevad selle tugevus ja elastsus pärast vananemist ning tekivad praod. See on üks põhjusi, miks rehvide kasutusiga lühendatakse. Lämmastiku eraldusseade suudab õhust maksimaalselt eemaldada hapniku, väävli, õli, vee ja muud lisandid, vähendades tõhusalt rehvi sisevoodri oksüdatsiooniastet ja kummi korrosiooni ning ei söövita metallvelge, pikendades rehvi eluiga. . Kasutusiga vähendab oluliselt ka velje roostet.
(4) Vähendage kütusekulu ja kaitske keskkonda
Ebapiisav rehvirõhk ja suurenenud veeretakistus pärast kuumutamist põhjustavad sõidu ajal kütusekulu suurenemist. Lämmastik on lisaks stabiilse rehvirõhu säilitamisele ja rehvirõhu languse edasilükkamisele kuiv, ei sisalda õli ega vett ning sellel on madal soojusjuhtivus. , aeglase kuumenemise funktsioon vähendab temperatuuri tõusu, kui rehv töötab, ja rehvi deformatsioon on väike, haarduvus paraneb jne ning veeretakistus väheneb, saavutades seeläbi kütusekulu vähendamise eesmärgi.
2. Vedela lämmastiku külmutamise rakendamine
1. Krüogeenne meditsiin: kirurgia, krüogeenne ravi, vere külmutamine, ravimite külmutamine ja krüogeenne purustamine jne.
2. Biotehnoloogia: vääristaimede, taimerakkude, geneetilise iduplasma jne külmsäilitamine ja transportimine.
3. Metalli töötlemine: metalli külmutamine, külmutatud valu painutamine, ekstrusioon ja lihvimine jne.
4. Toidu töötlemine: kiirkülmutamise seadmed, toiduainete külmutamine ja transportimine jne.
5. Lennundustehnoloogia: stardiseadmed, kosmosesimulatsiooniruumide külmaallikad jne.
3. Teaduse ja tehnoloogia edenedes ning majandusehituse arenguga on lämmastiku kasutusala muutunud üha laiemaks ning tunginud paljudesse tööstussektoritesse ja igapäevaelu valdkondadesse.
1. Kasutamine metallide kuumtöötlemisel: Lämmastikupõhine atmosfäärikuumtöötlus, mille põhikomponendiks on lämmastikulõhn, on uus tehnoloogia ja protsess energiasäästu, ohutuse, keskkonna mittesaastamise ja loodusvarade täielikuks ärakasutamiseks. On näidatud, et peaaegu kõiki kuumtöötlemisprotsesse, sealhulgas karastamine, lõõmutamine, karburiseerimine, karbonitrideerimine, pehme nitreerimine ja rekarburiseerimine, saab läbi viia lämmastikupõhises gaasiatmosfääris. Töödeldud metallosade kvaliteet võib olla võrreldav traditsioonilise endotermilise atmosfääri töötlemisega. Viimastel aastatel on selle uue protsessi arendamine, uurimine ja rakendamine kodu- ja välismaal tõusuteel ning saavutanud viljakaid tulemusi.
Lämmastikutootmise tootjad – Hiina lämmastiku tootmistehas ja tarnijad (xinfatools.com)
2. Kasutusala elektroonikatööstuses: Elektroonikakomponentide ja pooljuhtkomponentide tootmisprotsessis tuleb kaitsegaasina kasutada lämmastikku, mille puhtus on üle 99,999%. Praegu on minu riik kasutanud kõrge puhtusastmega lämmastikku kandegaasina ja kaitsegaasina värvitelerite pilditorude, suuremahuliste integraallülituste, vedelkristallide ja pooljuht-räniplaatide tootmisprotsessides.
3. Kasutamine keemiliste kiudude tootmisprotsessis: kõrge puhtusastmega lämmastikku kasutatakse keemiliste kiudude tootmisel sageli kaitsva gaasina, et vältida keemiliste kiudude toodete oksüdeerumist tootmise ajal ja värvi mõjutamist. Mida kõrgem on lämmastiku puhtus, seda ilusam on keemilistest kiududest valmistatud toodete värvus. Tänapäeval on mõned uued keemilise kiu tehased minu riigis varustatud kõrge puhtusastmega lämmastikuseadmetega.
4. Kasutamine elamute ladustamisel ja säilitamisel: Praegu on teravilja ladustamiseks välisriikides laialdaselt kasutatud ladude sulgemise, lämmastikuga täitmise ja õhu eemaldamise meetodit. Ka meie riik on seda meetodit edukalt katsetanud ning jõudnud praktilise edendamise ja rakendamise etappi. Lämmastiku heitgaaside kasutamine teraviljade (nt riisi, nisu, odra, maisi ja riisi) säilitamiseks võib ära hoida putukaid, kuumust ja hallitust, nii et neid saab kogu suve jooksul hea kvaliteediga hoida. See meetod seisneb teravilja tihedas sulgemises plastkangaga, esmalt evakueerides madala vaakumiga ja seejärel täitke see umbes 98% puhtusega lämmastikuga, kuni sisemine ja välimine rõhk on tasakaalus. See võib jätta teraviljahunniku hapnikust ilma, vähendada teravilja hingamise intensiivsust ja pärssida mikroorganismide paljunemist. Kõik puurid surevad hapnikupuuduse tõttu 36 tunni jooksul. See hapniku vähendamise ja putukate hävitamise meetod ei säästa mitte ainult palju raha (umbes üks protsent väga toksiliste ravimitega, näiteks tsinkfosfiidiga) fumigeerimise kuludest, vaid säilitab ka toidu värskuse ja toiteväärtuse ning hoiab ära bakteriaalse infektsiooni. ja ravimite saastumine.
Lämmastikuga täidetud puuviljade, juurviljade, tee jne säilitamine ja säilitamine on samuti kõige arenenum meetod. See meetod võib lämmastiku- ja hapnikuvaeses keskkonnas aeglustada puu-, juurviljade, lehtede jms ainevahetust, sattudes justkui talveuneseisundisse, pärssides järelvalmimist ja hoides seeläbi neid pikka aega värskena. Lämmastikuga säilitatud õunad on testide järgi ka pärast 8 kuud krõbedad ja maitsvad ning õunte säilituskulu kilogrammi kohta on umbes 1 peenraha. Lämmastikuga täidetud ladustamine võib oluliselt vähendada puuviljade kadu kõrghooajal, tagada puuviljade tarnimine väljaspool hooaega, parandada eksporditavate puuviljade kvaliteeti ja suurendada valuutatulu.
Tee imetakse vaakumiga ja täidetakse lämmastikuga, st tee asetatakse kahekihilisse alumiinium-plaatina (või nailonpolüetüleen-alumiinium komposiitfoolium) kotti, tõmmatakse õhk välja, süstitakse lämmastikku ja kott suletakse. Aasta pärast on tee kvaliteet värske, teesupp selge ja särav ning maitse puhas ja aromaatne. Ilmselgelt on selle meetodi kasutamine värske tee säilitamiseks palju parem kui vaakumpakendamine või külmutuspakendamine.
Praegu on paljud toiduained veel pakendatud vaakum- või külmutatud pakendisse. Vaakumpakendel võib õhku lekkida ja külmutatud pakenditel on oht rikneda. Ükski neist pole nii hea kui vaakumlämmastikuga täidetud pakend.
5. Rakendus kosmosetehnoloogias
Universum on külm, pime ja kõrgvaakumis. Kui inimesed lähevad taevasse, peavad nad esmalt läbi viima kosmosesimulatsioonikatseid maa peal. Kosmose simuleerimiseks tuleb kasutada vedelat lämmastikku ja vedelat heeliumi. USA suuremahulised kosmosesimulatsioonikambrid tarbivad 300 000 kuupmeetrit lämmastikgaasi kuus, et viia läbi suuremahulisi tuuletunneli simulatsioonikatsetusi. Tule- ja plahvatusohtliku vedelvesinikseadme ohutu töö tagamiseks paigaldatakse raketile vastavatesse kohtadesse lämmastikkustutid. Kõrgsurve lämmastik on ka raketikütuse survetoitegaas (vedel vesinik-vedel hapnik) ja põletustorustiku puhastusgaas.
Enne õhusõiduki õhkutõusmist või pärast maandumist on ohutuse tagamiseks ja plahvatusohu vältimiseks mootori põlemiskambris tavaliselt vaja mootori põlemiskambrit puhastada lämmastikuga.
Lisaks kasutatakse lämmastikku ka kaitsegaasina aatomireaktorites.
Lühidalt öeldes eelistatakse kaitse ja kindlustuse mõttes üha enam lämmastikku. Nõudlus lämmastiku järele kasvab koos tööstuse arengu ja rõhuasetusega. Minu riigi majanduse ehituse kiire arenguga suureneb kiiresti ka minu riigis kasutatava lämmastiku hulk.
Postitusaeg: 27. veebruar 2024
