Stikstofreeks Gebruik van stikstof

Toepassingen van stikstof in diverse industrieën

1. Gebruik van stikstof

Stikstof is een kleurloos, niet-giftig en geurloos inert gas. Daarom wordt gasstikstof op grote schaal gebruikt als beschermend gas. Vloeibare stikstof wordt op grote schaal gebruikt als vriesmedium dat in contact kan komen met lucht. Het is een heel belangrijk gas. , zijn enkele typische toepassingen als volgt:

1. Metaalverwerking: stikstofgasbron voor warmtebehandelingen zoals helder blussen, helder gloeien, nitreren, nitrocarboneren, zachte carbonisatie, enz.; beschermend gas tijdens lassen en sinterprocessen in de poedermetallurgie, enz.

2. Chemische synthese: Stikstof wordt voornamelijk gebruikt om ammoniak te synthetiseren. De reactieformule is N2+3H2=2NH3 (de omstandigheden zijn hoge druk, hoge temperatuur en katalysator. De reactie is een omkeerbare reactie) of synthetische vezels (nylon, acryl), synthetische hars, synthetisch rubber, enz. Belangrijke grondstoffen. Stikstof is een voedingsstof die ook kan worden gebruikt om meststoffen te maken. Bijvoorbeeld: ammoniumbicarbonaat NH4HCO3, ammoniumchloride NH4Cl, ammoniumnitraat NH4NO3, etc.

3. Elektronica-industrie: Stikstofbron voor de verwerking van grootschalige geïntegreerde schakelingen, kleurentelevisiebeeldbuizen, televisie- en radiocomponenten en halfgeleidercomponenten.

4. Metallurgische industrie: beschermgas voor continugieten, continu walsen en staalgloeien; gecombineerde stikstofblazen aan de boven- en onderkant van de convertor voor de staalproductie, afdichting voor de staalproductie van de convertor, afdichting voor de bovenkant van de hoogoven, gas voor poederkoolinjectie voor de ijzerproductie in de hoogoven, enz.

5. Voedselbehoud: met stikstof gevulde opslag en conservering van granen, fruit, groenten, enz.; stikstofgevulde conserveringsverpakkingen van vlees, kaas, mosterd, thee en koffie etc.; stikstofgevulde en zuurstofarme conservering van vruchtensappen, ruwe oliën en jams etc.; verschillende flesachtige wijnzuivering en dekking, enz.

6. Farmaceutische industrie: Stikstofgevulde opslag en conservering van traditionele Chinese medicijnen (zoals ginseng); Met stikstof gevulde injecties uit de westerse geneeskunde; Met stikstof gevulde opslag en containers; Gasbron voor pneumatisch transport van medicijnen etc.

7. Chemische industrie: beschermgas ter vervanging, reiniging, afdichting, lekdetectie, droge cokesblussing; gas dat wordt gebruikt bij de regeneratie van katalysatoren, de fractionering van aardolie, de productie van chemische vezels, enz.

8. Meststoffenindustrie: grondstoffen voor stikstofmeststoffen; gas voor vervanging, afdichting, wassen en katalysatorbescherming.

9. Kunststofindustrie: pneumatische overbrenging van kunststofdeeltjes; anti-oxidatie bij de productie en opslag van plastic, enz.

10. Rubberindustrie: verpakking en opslag van rubber; bandenproductie, enz.

11. Glasindustrie: beschermgas in het productieproces van floatglas.

12. Aardolie-industrie: stikstofaanvulling en -zuivering van opslagplaatsen, containers, katalytische kraaktorens, pijpleidingen, enz.; luchtdruklektesten van pijpleidingsystemen, enz.

13. Ontwikkeling van offshore-olie; gasafdekking van platforms bij offshore oliewinning, drukinjectie van stikstof voor oliewinning, inert maken van opslagtanks, containers, etc.

14. Opslag: Om te voorkomen dat brandbare materialen in kelders en magazijnen vlam vatten en exploderen, vult u deze met stikstof.

15. Maritiem transport: gas dat wordt gebruikt voor het reinigen en beschermen van tankers.

16. Lucht- en ruimtevaarttechnologie: raketbrandstofbooster, lanceerplatformvervangingsgas en veiligheidsbeschermingsgas, astronautencontrolegas, ruimtesimulatieruimte, reinigingsgas voor vliegtuigbrandstofpijpleidingen, enz.

17. Toepassing in de olie-, gas- en kolenmijnindustrie: het vullen van de oliebron met stikstof kan niet alleen de druk in de put verhogen en de olieproductie verhogen, maar de stikstof kan ook worden gebruikt als kussen bij het meten van boorpijpen , waardoor de modderdruk in de put volledig wordt vermeden. Mogelijkheid om de onderste buiskolom te verpletteren. Bovendien wordt stikstof ook gebruikt bij werkzaamheden in boorputten, zoals verzuring, breken, hydraulische blaasgaten en hydraulische pakkerinstelling. Het vullen van aardgas met stikstof kan de calorische waarde verlagen. Bij het vervangen van pijpleidingen door ruwe olie kan vloeibare stikstof worden gebruikt om materialen aan beide uiteinden te verbranden en te injecteren om ze te laten stollen en af ​​te dichten.

18. Anderen:

A. Verven en coatings zijn gevuld met stikstof en zuurstof om de polymerisatie van olie-droging te voorkomen; opslagtanks voor olie en aardgas, containers en transportpijpleidingen zijn gevuld met stikstof en zuurstof, enz.

B. Autobanden

(1) Verbeter de rijstabiliteit en het comfort van de banden

Stikstof is een vrijwel inert diatomisch gas met extreem inactieve chemische eigenschappen. De gasmoleculen zijn groter dan zuurstofmoleculen, zijn niet gevoelig voor thermische uitzetting en samentrekking en hebben een klein vervormingsbereik. De penetratiesnelheid in de zijwand van de band is ongeveer 30 tot 40% langzamer dan die van lucht, en het kan de bandenspanning stabiliseren, de rijstabiliteit van de band verbeteren en het rijcomfort garanderen; stikstof heeft een lage audiogeleiding, gelijk aan 1/5 van gewone lucht. Het gebruik van stikstof kan het bandengeluid effectief verminderen en de rijstilte verbeteren.

(2) Voorkom een ​​klapband en een tekort aan lucht

Lekke banden zijn de belangrijkste oorzaak van verkeersongevallen. Volgens statistieken wordt 46% van de verkeersongevallen op snelwegen veroorzaakt door bandenpech, waarbij klapbanden verantwoordelijk zijn voor 70% van de totale bandenongevallen. Wanneer de auto rijdt, zal de temperatuur van de banden stijgen als gevolg van wrijving met de grond. Vooral bij het rijden met hoge snelheid en bij een noodstop zal de temperatuur van het gas in de band snel stijgen en de bandenspanning sterk oplopen, waardoor er kans is op een klapband. Hoge temperaturen zorgen ervoor dat het rubber van de band veroudert, de vermoeidheidssterkte vermindert en ernstige slijtage van het loopvlak veroorzaakt, wat ook een belangrijke factor is bij een mogelijke klapband. Vergeleken met gewone hogedruklucht is zeer zuivere stikstof zuurstofvrij en bevat het vrijwel geen water of olie. Het heeft een lage thermische uitzettingscoëfficiënt, een lage thermische geleidbaarheid, een langzame temperatuurstijging, waardoor de snelheid van de accumulatie van bandenwarmte wordt verminderd, het is niet-ontvlambaar en ondersteunt de verbranding niet. , waardoor de kans op een klapband aanzienlijk kan worden verkleind.

(3) Verleng de levensduur van de banden

Na het gebruik van stikstof is de bandenspanning stabiel en is de volumeverandering klein, waardoor de kans op onregelmatige bandenwrijving, zoals kroonslijtage, bandenschouderslijtage en excentrische slijtage, aanzienlijk wordt verminderd en de levensduur van de band wordt verlengd; de veroudering van rubber wordt beïnvloed door zuurstofmoleculen in de lucht. Door oxidatie nemen de sterkte en elasticiteit na veroudering af en ontstaan ​​er scheuren. Dit is een van de redenen voor het verkorten van de levensduur van banden. Het stikstofscheidingsapparaat kan zuurstof, zwavel, olie, water en andere onzuiverheden in de lucht voor het grootste deel elimineren, waardoor de oxidatiegraad van de binnenvoering van de band en de rubbercorrosie effectief worden verminderd, en de metalen velg niet zal corroderen, waardoor de levensduur van de band wordt verlengd. . De levensduur vermindert ook de roest van de velg aanzienlijk.

(4) Verminder het brandstofverbruik en bescherm het milieu

Onvoldoende bandenspanning en verhoogde rolweerstand na verwarming zorgen voor een hoger brandstofverbruik tijdens het rijden. Stikstof zorgt niet alleen voor een stabiele bandenspanning en vertraagt ​​de verlaging van de bandenspanning, maar is ook droog, bevat geen olie of water en heeft een lage thermische geleidbaarheid. De langzame verwarmingsfunctie vermindert de temperatuurstijging wanneer de band loopt, en de vervorming van de band is klein, de grip wordt verbeterd, enz., en de rolweerstand wordt verminderd, waardoor het doel van het verminderen van het brandstofverbruik wordt bereikt.

2. Toepassing van bevriezing met vloeibare stikstof

1. Cryogene geneeskunde: chirurgie, cryogene behandeling, bloedkoeling, bevriezing van medicijnen en cryogene vermaling, enz.

2. Bio-engineering: cryopreservatie en transport van kostbare planten, plantencellen, genetisch kiemplasma, enz.

3. Metaalverwerking: bevriezingsbehandeling van metaal, bevroren gietbuigen, extrusie en slijpen, enz.

4. Voedselverwerking: snelvriesapparatuur, invriezen en transport van voedsel, enz.

5. Lucht- en ruimtevaarttechnologie: lanceerapparatuur, koude bronnen van ruimtesimulatiekamers, enz.

3. Met de vooruitgang van wetenschap en technologie en de ontwikkeling van de economische constructie is het toepassingsbereik van stikstof steeds breder geworden en doorgedrongen tot veel industriële sectoren en gebieden van het dagelijks leven.

1. Toepassing bij warmtebehandeling van metalen: Op stikstof gebaseerde warmtebehandeling van de atmosfeer met stikstofgeur als basiscomponent is een nieuwe technologie en proces voor energiebesparing, veiligheid, niet-vervuiling van het milieu en volledig gebruik van natuurlijke hulpbronnen. Er is aangetoond dat bijna alle warmtebehandelingsprocessen, inclusief afschrikken, gloeien, carboneren, carbonitreren, zacht nitreren en hercarboneren, kunnen worden voltooid met behulp van een op stikstof gebaseerde gasatmosfeer. De kwaliteit van de behandelde metalen delen kan vergelijkbaar zijn met die van Vergelijkbaar met traditionele endotherme atmosfeerbehandelingen. De afgelopen jaren zijn de ontwikkeling, het onderzoek en de toepassing van dit nieuwe proces in binnen- en buitenland in opkomst en hebben vruchtbare resultaten opgeleverd.

Stikstofproductiefabrikanten - China Stikstofproductiefabriek en leveranciers (xinfatools.com)

2. Toepassing in de elektronica-industrie: In het productieproces van elektronische componenten en halfgeleidercomponenten moet stikstof met een zuiverheid van meer dan 99,999% als beschermgas worden gebruikt. Momenteel gebruikt mijn land zeer zuivere stikstof als draaggas en beschermgas in de productieprocessen van kleurentelevisiebeeldbuizen, grootschalige geïntegreerde schakelingen, vloeibare kristallen en halfgeleider-siliciumwafels.

3. Toepassing in het productieproces van chemische vezels: Zeer zuivere stikstof wordt vaak gebruikt als beschermend gas bij de productie van chemische vezels om te voorkomen dat chemische vezelproducten tijdens de productie worden geoxideerd en de kleur aantasten. Hoe hoger de zuiverheid van stikstof, hoe mooier de kleur van chemische vezelproducten. Tegenwoordig zijn enkele nieuwe chemische vezelfabrieken in mijn land uitgerust met apparaten met hoge zuiverheidsgraad voor stikstof.

4. Toepassing bij residentiële opslag en conservering: Momenteel wordt de methode voor het afsluiten van pakhuizen, het vullen met stikstof en het verwijderen van lucht op grote schaal gebruikt in het buitenland om granen op te slaan. Ook ons ​​land heeft deze methode met succes getest en is de fase van praktische promotie en toepassing ingegaan. Het gebruik van stikstofuitstoot om granen zoals rijst, tarwe, gerst, maïs en rijst op te slaan, kan insecten, hitte en meeldauw voorkomen, zodat ze de hele zomer door in goede kwaliteit kunnen worden gehouden. Bij deze methode wordt het graan stevig afgesloten met plastic doek, eerst geëvacueerd naar een laag vacuüm en vervolgens gevuld met stikstof met een zuiverheid van ongeveer 98% totdat de interne en externe druk in evenwicht zijn. Dit kan de graanhoop van zuurstof beroven, de ademhalingsintensiteit van het graan verminderen en de reproductie van micro-organismen belemmeren. Alle boorders zullen binnen 36 uur sterven door zuurstofgebrek. Deze methode om zuurstof te verminderen en insecten te doden bespaart niet alleen veel geld (ongeveer één procent van de kosten van begassing met zeer giftige medicijnen zoals zinkfosfide), maar behoudt ook de versheid en voedingswaarde van voedsel en voorkomt bacteriële infecties. en medicijnbesmetting.

Ook het met stikstof gevulde bewaren en conserveren van fruit, groenten, thee etc. is de meest geavanceerde methode. Deze methode kan het metabolisme van fruit, groenten, bladeren, enz. vertragen in een omgeving met veel stikstof en weinig zuurstof, alsof je in een winterslaap terechtkomt, waardoor de narijping wordt geremd en ze zo lang vers blijven. Volgens tests zijn appels die met stikstof zijn bewaard na 8 maanden nog steeds knapperig en lekker, en bedragen de bewaarkosten van appels per kilogram ongeveer 1 dubbeltje. Met stikstof gevulde opslag kan het verlies aan fruit in het hoogseizoen aanzienlijk verminderen, het aanbod van fruit op de markt buiten het seizoen garanderen, de kwaliteit van het geëxporteerde fruit verbeteren en de inkomsten uit buitenlandse valuta verhogen.

Thee wordt vacuüm getrokken en met stikstof gevuld, dat wil zeggen dat de thee in een dubbellaagse zak van aluminium-platina (of nylon-polyethyleen-aluminium composietfolie) wordt geplaatst, de lucht wordt afgezogen, stikstof wordt geïnjecteerd en de zak wordt afgesloten. Na een jaar zal de theekwaliteit vers zijn, zal de theesoep helder en helder zijn en zal de smaak puur en geurig zijn. Het is duidelijk dat het gebruik van deze methode om verse thee te bewaren veel beter is dan vacuümverpakken of invriezen.

Momenteel worden veel voedingsmiddelen nog verpakt in vacuüm- of diepvriesverpakkingen. Vacuümverpakkingen zijn gevoelig voor luchtlekkage en bevroren verpakkingen zijn gevoelig voor bederf. Geen van hen is zo goed als vacuüm-stikstofgevulde verpakkingen.

5. Toepassing in de lucht- en ruimtevaarttechnologie

Het heelal is koud, donker en bevindt zich in een hoog vacuüm. Wanneer mensen naar de hemel gaan, moeten ze eerst ruimtesimulatie-experimenten op de grond uitvoeren. Vloeibare stikstof en vloeibaar helium moeten worden gebruikt om de ruimte te simuleren. Grootschalige ruimtesimulatiekamers in de Verenigde Staten verbruiken 300.000 kubieke meter stikstofgas per maand om grootschalige windtunnelsimulatietests uit te voeren. Op de raket zijn, om de veilige werking van het ontvlambare en explosieve vloeibare waterstofapparaat te garanderen, op geschikte locaties stikstofbrandblussers geïnstalleerd. Stikstof onder hoge druk is ook het druktoevoergas voor raketbrandstof (vloeibare waterstof-vloeibare zuurstof) en het reinigingsgas voor de verbrandingspijpleiding.

Voordat een vliegtuig opstijgt of na de landing is het, om de veiligheid te garanderen en het risico op explosie in de verbrandingskamer van de motor te voorkomen, meestal nodig om de verbrandingskamer van de motor met stikstof te reinigen.

Daarnaast wordt stikstof ook gebruikt als beschermgas in atoomreactoren.

Kortom, stikstof krijgt steeds meer de voorkeur op het gebied van bescherming en verzekering. De vraag naar stikstof groeit met de ontwikkeling en nadruk van de industrie. Met de snelle ontwikkeling van de economische opbouw van mijn land zal de hoeveelheid stikstof die in mijn land wordt gebruikt ook snel toenemen.