N₂ химиялық формуласы бар сұйық азот – терең салқындату арқылы азотты сұйылту арқылы алынған түссіз, иіссіз және улы емес сұйықтық. Ол өте төмен температураға және әртүрлі қолданбаларға байланысты ғылыми зерттеулерде, медицинада, өнеркәсіпте және тағамды мұздатуда кеңінен қолданылады. Сонымен, сұйық азот қалай түзіледі? Бұл мақалада бұл сұраққа бірнеше аспектілерден егжей-тегжейлі жауап беріледі: азотты алу, терең салқындатқыш ауаны бөлу әдісі, сұйық азотты өндіру процесі және оның практикалық қолданылуы.
Азотты алу
Сұйық азотты өндіру таза азотты алудың бірінші сатысын талап етеді. Азот - жер атмосферасының негізгі құрамдас бөлігі, ауа көлемінің 78% құрайды. Азотты алу әдетте терең суық ауаны бөлу технологиясын немесе қысымның өзгермелі адсорбциясы (PSA) әдістерін қолдану арқылы жүзеге асырылады. Терең суық ауаны бөлу - ең жиі қолданылатын өнеркәсіптік әдіс. Ауаны сығымдау және салқындату арқылы әртүрлі температурадағы оттегі, азот және басқа газ компоненттерін бөледі. Қысымның ауытқуы бар адсорбция әдісі әртүрлі газдар үшін адсорбциялардың әртүрлі адсорбциялық қасиеттерін пайдаланады, адсорбция және десорбция циклі арқылы жоғары таза азотқа қол жеткізеді. Бұл әдістер сұйық азот өндіру процесінің шикізаты ретінде азоттың тазалығы мен сапасын қамтамасыз етеді.
Терең суық ауаны бөлу әдісі
Терең суық ауаны бөлу әдісі сұйық азотты өндірудегі негізгі кезеңдердің бірі болып табылады. Бұл әдіс азотты, оттегін және басқа газ компоненттерін сұйылту және бірте-бірте буландыру үшін ауадағы газдардың әртүрлі қайнау нүктелерін пайдаланады. Азоттың қайнау температурасы -195,8 ℃, ал оттегінікі -183 ℃. Температураны бірте-бірте төмендете отырып, алдымен оттегі сұйылтылып, басқа газдардан бөлініп, қалған бөлігі жоғарырақ таза азот күйінде қалады. Кейіннен бұл азотты сұйық азотқа сұйылту үшін қайнау температурасынан төмен салқындатылады, бұл сұйық азот түзілудің негізгі принципі болып табылады.
Сұйық азот алу процесі
Сұйық азотты өндіру процесі бірнеше негізгі қадамдарды қамтиды: Біріншіден, ауа су мен көмірқышқыл газы сияқты қоспаларды жою үшін сығылады және тазартылады; содан кейін бөлу тиімділігін арттыру үшін ауа алдын ала салқындатылады, әдетте шамамен -100℃ дейін; келесіде сұйық азот газын алу үшін газды азоттың сұйылту температурасына дейін бірте-бірте салқындата отырып, терең салқын айыру жүргізіледі. Бұл процесте жылу алмастырғыштар мен фракциялау мұнаралары әртүрлі компоненттерді тиісті температурада тиімді бөлуді қамтамасыз етуде шешуші рөл атқарады. Соңында, сұйық азот газы өте төмен температураны ұстап тұру және булану жоғалуын болдырмау үшін арнайы жасалған оқшауланған контейнерлерде сақталады.
Сұйық азот түзілудегі техникалық қиындықтар
Сұйық азоттың пайда болуы бірнеше техникалық қиындықтарды жеңуді талап етеді. Біріншісі - төмен температуралы ортаны сақтау, өйткені сұйық азоттың қайнау температурасы өте төмен. Сұйылту процесінде -195,8℃ төмен температураны сақтау қажет, бұл жоғары өнімді тоңазытқыш жабдықтар мен оқшаулағыш материалдарды қажет етеді. Екіншіден, терең суық процесс кезінде оттегінің шамадан тыс конденсациялануын болдырмау керек, өйткені сұйық оттегі күшті тотықтырғыш қасиеттерге ие және ықтимал қауіпсіздік қауіптерін тудырады. Сондықтан жобалау процесінде азот-оттегінің бөліну процесін дәл бақылау керек, жүйенің қауіпсіздігі мен тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін сәйкес материалдарды пайдалану керек. Сонымен қатар, сұйық азотты тасымалдау және сақтау температураның көтерілуін және сұйық азоттың булану жоғалуын болдырмау үшін арнайы жасалған Дьюар колбаларын қажет етеді.
Сұйық азоттың нақты қолданылуы
Сұйық азоттың төмен температуралық қасиеттері оны әртүрлі салаларда кеңінен қолдануға мүмкіндік береді. Медицинада сұйық азот криохирургияда және терінің зақымдалуын мұздату және биологиялық үлгілерді сақтау сияқты тіндерді консервациялауда қолданылады. Тамақ өнеркәсібінде сұйық азот тағамды жылдам мұздату үшін қолданылады, өйткені оның ультра төмен температуралық ортасы тағамды тез мұздатуы мүмкін, жасуша құрылымының зақымдалуын азайтады және осылайша тағамның бастапқы дәмі мен қоректенуін сақтайды. Ғылыми-зерттеу саласында сұйық азот өте төмен температуралы эксперименттік ортаны қамтамасыз ететін асқын өткізгіштік зерттеулерінде, төмен температуралық физика эксперименттерінде және т.б. кеңінен қолданылады. Сонымен қатар, өнеркәсіптік өндірісте сұйық азот металды өңдеуде, термиялық өңдеуде және кейбір химиялық реакциялардың пайда болуын болдырмау үшін инертті газ ретінде қолданылады. Қорытынды
Сұйық азоттың түзілу процесі негізінен терең салқын ауаны бөлу әдістері мен сұйылту технологиялары арқылы қол жеткізілетін күрделі физикалық процесс. Сұйық азоттың төмен температуралық қасиеті оны өнеркәсіп, медицина және зерттеу сияқты әртүрлі салаларда маңызды рөл атқарады. Азот газын алудан терең салқын сұйылтуға дейін және ақырында оны қолдануға дейін әрбір қадам тоңазыту және бөлудің озық технологияларының күшін көрсетеді. Практикалық операцияларда техниктер сонымен қатар энергия шығынын азайту және сұйық азот өндірісінің тиімділігін арттыру үшін өндіріс процесін үздіксіз оңтайландыруы керек.
Біз ауа бөлу қондырғысын өндіруші және экспорттаушымыз. Біз туралы көбірек білгіңіз келсе:
Байланыс тұлғасы: Анна
Тел./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723
Email :anna.chou@hznuzhuo.com
Жіберу уақыты: 01 қыркүйек 2025 ж