氮?dú)庠诠まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究以及日常生活中應(yīng)用領(lǐng)域

2022-04-21

一、氮?dú)獾挠猛?/span>

氮?dú)馐且环N無色、無毒、無味的惰性氣體，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活領(lǐng)域氣氮已被廣泛地作為保護(hù)氣體，液氮已被廣泛地作為能與空氣接觸的冷凍介質(zhì)，因此，它是一種非常重要的氣體，以下概要地介紹它的一些典型的用途，拋磚引玉，共同探討。

1、金屬加工：光亮淬火、光亮退火、滲氮、氮碳共滲、軟碳化等熱處理的氮?dú)庠?焊接、粉末冶金燒結(jié)過程的保護(hù)氣，在新材料的研制和稀土永磁材料等生產(chǎn)過程的保護(hù)氣體等。

2、電子工業(yè)：鋰電池，大規(guī)模集成電路，LED和LCD電視機(jī)的顯像器件，彩電顯像管，光伏器件、觸摸屏、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等各種新型電子元器件以及半導(dǎo)體元件的處理和生產(chǎn)過程的氮?dú)庠础?/span>

3、冶金工業(yè)：連鑄、連軋、鋼材退火過程的保護(hù)氣;轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹氮煉鋼，轉(zhuǎn)爐煉鋼的密封，高爐爐頂?shù)拿芊猓郀t煉鐵煤粉噴吹用氣等。

4、食品保鮮：糧食、水果、蔬菜等的充氮貯藏與保鮮;肉類、乳酪、糕點(diǎn)、榨菜、茶葉及咖啡等的充氮保鮮包裝;果汁、生油及果醬等的充氮排氧保鮮;各類瓶酒的凈化與覆蓋等。

5、醫(yī)藥工業(yè)：新醫(yī)藥的研制過程的氣體保護(hù)，中藥(如人參)的充氮貯藏與保鮮;西藥針劑充氮;貯藏及容器的充氮;藥料氣動(dòng)輸送的氣源等。

6、化學(xué)工業(yè)：置換、清洗、密封、檢漏、干法熄焦中的保護(hù)氣;催化劑再生、石油分餾、化纖生產(chǎn)等用氣。

7、化肥工業(yè)：氮肥生產(chǎn)過程的置換、密封、洗滌、保護(hù)觸媒等用氣。

8、塑料工業(yè)：塑料粒子的氣動(dòng)傳輸;塑料生產(chǎn)及貯藏中的防氧化等。

9、橡膠工業(yè)：橡膠的包裝、貯存;輪胎生產(chǎn)和充氮輪胎等。

10、玻璃工業(yè)：浮法玻璃和光伏玻璃的生產(chǎn)過程中的保護(hù)氣。

11、石油工業(yè)：貯藏、容器、催化裂化塔、管道等的充氮凈化;管路系統(tǒng)的氣壓試漏等。

12、近海石油開發(fā)：近海石油開采中平臺(tái)的氣體復(fù)蓋、壓注氮?dú)忾_采石油、貯罐、容器等的惰化。

13、倉儲(chǔ)：防止地窖、倉庫中易燃物著火爆炸而充以氮?dú)狻?/span>

14、海運(yùn)：油輪清潔保護(hù)用氣。

15、宇航技術(shù)：火箭燃料增壓劑、發(fā)射臺(tái)置換氣和安全保護(hù)氣，宇航員操縱氣、空間模擬室，燃料管路的清洗氣等。

16、其他：油漆和涂料充氮排氧以防止油干燥的聚合作用;石油及天然氣貯罐，容器、輸送管線的充氮排氧等。

二、液氮冷凍應(yīng)用

1、低溫醫(yī)學(xué)：外科、低溫冷凍治療、血液冷藏、藥物冷凍與低溫粉碎等。

2、生物工程：冷凍貯藏珍貴植物、植物細(xì)胞、遺傳種質(zhì)的冷凍保存和運(yùn)輸?shù)取?/span>

3、金屬加工：金屬的冷凍處理、冷凍鑄型彎管、擠壓及磨削等。

4、食品加工：速凍儀器，食品的額冷凍與運(yùn)輸?shù)取?/span>

5、航天技術(shù)：發(fā)射裝置、空間模擬室的冷源等。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，氮的應(yīng)用范圍日益廣泛，并已深入到許多工業(yè)部門和日常生活領(lǐng)域。

1、在金屬熱處理中的應(yīng)用：以氮?dú)馕痘境煞莸牡鶜夥諢崽幚恚菫榱斯?jié)能、安全、不污染環(huán)境和充分利用自然資源的一種新科技、新工藝。業(yè)已表明，幾乎所有的熱處理工藝，包括淬火、退火，滲碳、碳氮共滲、軟氮化及復(fù)碳等工藝都可以采用氮基氣氣氛來完成，所處理的金屬零件在質(zhì)量上可與傳統(tǒng)的吸熱式氣氛處理相媲美。近幾年來，國內(nèi)外對(duì)此項(xiàng)新工藝的開發(fā)研究和應(yīng)用正方興未艾，已取得了豐碩的成果。

2、在電子工業(yè)中的應(yīng)用：在電子元件和半導(dǎo)體元件的生產(chǎn)過程中，需要采用純度達(dá)99.999%以上的氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體。目前，我國已將高純氮作為載氣和保護(hù)氣應(yīng)用于彩電顯像管、大規(guī)模集成電路、液晶及半導(dǎo)體硅片等生產(chǎn)過程。

3、在化纖生產(chǎn)過程中的應(yīng)用：在化纖生產(chǎn)中常將高純氮作為保護(hù)氣體，以防止化纖產(chǎn)品在生產(chǎn)中被氧化而影響色澤。氮?dú)饧兌扔撸w產(chǎn)品的顏色愈漂亮。如今，我國一些新建的化纖廠都設(shè)置了高純氮的裝置。

4、在貯藏和保鮮方面的應(yīng)用：目前，國外已廣泛的采用封倉充氮排除空氣的方法，來貯藏糧食。我國也已對(duì)此法、試驗(yàn)成功，進(jìn)入實(shí)際推廣應(yīng)用階段。用氮?dú)馀趴諝鈱?duì)大米、小麥、大麥、玉米和稻谷等糧食進(jìn)行保管可以防止蟲蛀、不發(fā)熱、不霉變，以便保質(zhì)渡夏。此法是將糧食用塑料布嚴(yán)密封閉，先抽成低真空狀態(tài)，然后再充入純度為98%左右的氮?dú)猓钡絻?nèi)外壓力平衡為止。這樣可使糧堆中缺氧，降低糧食的呼吸強(qiáng)度，抑制微生物的繁殖，蛀蟲在36小時(shí)內(nèi)因缺氧而全部死亡。這種降氧殺蟲的方法不僅可節(jié)省大量的費(fèi)用(約為采用磷化鋅等劇毒藥物熏殺所需要費(fèi)用的百分之一)，而且能保持糧食的新鮮和營養(yǎng)價(jià)值，防止細(xì)菌傳染和藥物污染。

對(duì)水果、蔬菜、茶葉等進(jìn)行充氮貯藏、保鮮也是一種最先進(jìn)的方法。此法可使水果、蔬菜、菜葉等在高氮低氧的環(huán)境中，減緩新陳代謝，好似進(jìn)入冬眠狀態(tài)，抑制后熟，從而可長期保鮮。據(jù)試驗(yàn)，充氮貯藏的蘋果，8個(gè)月后仍香脆爽口，每公斤蘋果的保鮮費(fèi)在1角錢左右。充氮貯藏可大大減少水果旺季損耗，并能確保水果淡季市場的供應(yīng)，提高了出口果品的質(zhì)量，增加了創(chuàng)匯收入。

茶葉抽氣充氮包裝，即將茶葉放入雙層鋁鉑(或尼龍聚乙烯一鋁復(fù)合箔)的袋內(nèi)，抽除空氣，注入氮?dú)猓饪诿芊狻Ｒ荒旰蟛栀|(zhì)新鮮，茶湯清澈明亮，滋味淳香。顯然，用此法保鮮茶葉比用真空包裝、冷凍包裝好得多。

目前，有不少食品仍用真空包裝、冷凍包裝、真空包裝易漏氣，冷凍包裝易變質(zhì)，都沒有真空充氮包裝好。

5、在宇航技術(shù)方面的應(yīng)用：宇宙空間又冷又黑且為高真空，人類上天，就必須先在地面上進(jìn)行空間模擬試驗(yàn)。模擬宇宙空間必須采用液氮和液氦。美國的大型空間模擬室每月需耗30萬立方米的氮?dú)獍⒗镞M(jìn)行大型風(fēng)洞模擬試驗(yàn)。在火箭上，為了確保易燃易爆的液氫裝置能安全運(yùn)行，都在適當(dāng)?shù)牟课话惭b了氮?dú)鉁缁鹌鳌８邏旱獨(dú)膺€是火箭燃料(液氫-液氧)的壓送氣和燃燒管路的清掃氣。

飛機(jī)在起飛前或降落后，為確保安全，防止發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)，通常都必需要氮?dú)鈱?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室進(jìn)行清掃。另外，在原子反應(yīng)堆上也采用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，在煤礦的滅火等方面也有了良好的應(yīng)用效果。

總之，氮?dú)庠诒Ｗo(hù)和保鮮方面日益受到青睞，氮?dú)獾男枨罅侩S著工業(yè)的發(fā)展和重視正在日益增長,隨著我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國氮?dú)獾挠昧恳鄬?huì)迅速增加。

珠海市華特雅工業(yè)氣體有限公司是一家專門研制和生產(chǎn)各類氣體的制造商和供應(yīng)商，生產(chǎn)銷售醫(yī)用液態(tài)氧、液氧、食品添加劑氮?dú)猓ㄒ旱⑨t(yī)用氧氣、食品級(jí)二氧化碳、高純乙炔、高純氮?dú)狻⒏呒儦鍤狻⒏呒兒庖约案鞣N混合氣體、特殊氣體、稀有氣體等。

國內(nèi)工業(yè)氣體現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

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