HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.

Nitrogen cecair, dengan formula kimia N₂, ialah cecair tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak toksik yang diperoleh dengan mencairkan nitrogen melalui proses penyejukan yang mendalam. Ia digunakan secara meluas dalam penyelidikan saintifik, perubatan, industri dan pembekuan makanan kerana suhunya yang sangat rendah dan pelbagai aplikasi. Jadi, bagaimana nitrogen cecair terbentuk? Artikel ini akan memberikan jawapan terperinci kepada soalan ini daripada beberapa aspek: pengekstrakan nitrogen, kaedah pemisahan udara penyejukan yang mendalam, proses penghasilan nitrogen cecair dan aplikasi praktikalnya.

Pengekstrakan nitrogen

Penghasilan nitrogen cecair memerlukan langkah pertama untuk mendapatkan nitrogen tulen. Nitrogen merupakan komponen utama atmosfera Bumi, menyumbang 78% daripada isipadu udara. Pengekstrakan nitrogen biasanya dilakukan menggunakan teknologi pemisahan udara sejuk dalam atau kaedah penjerapan ayunan tekanan (PSA). Pemisahan udara sejuk dalam merupakan kaedah perindustrian yang paling biasa digunakan. Dengan memampatkan dan menyejukkan udara, ia mengasingkan oksigen, nitrogen dan komponen gas lain pada suhu yang berbeza. Kaedah penjerapan ayunan tekanan menggunakan sifat penjerapan yang berbeza bagi penjerap untuk gas yang berbeza, mencapai nitrogen berketulenan tinggi melalui kitaran penjerapan dan penyahjerapan. Kaedah ini memastikan ketulenan dan kualiti nitrogen sebagai bahan mentah untuk proses pengeluaran nitrogen cecair.

Kaedah pemisahan udara sejuk yang dalam

Kaedah pemisahan udara sejuk dalam merupakan salah satu langkah utama dalam penghasilan nitrogen cecair. Kaedah ini menggunakan takat didih gas yang berbeza di udara untuk mencairkan dan secara beransur-ansur menyejat nitrogen, oksigen dan komponen gas lain. Takat didih nitrogen ialah -195.8℃, manakala takat didih oksigen ialah -183℃. Dengan menurunkan suhu secara beransur-ansur, oksigen dicairkan terlebih dahulu dan diasingkan daripada gas lain, meninggalkan bahagian yang tinggal sebagai nitrogen berketulenan tinggi. Seterusnya, nitrogen ini disejukkan lagi di bawah takat didihnya untuk mencairkannya menjadi nitrogen cecair, yang merupakan prinsip teras pembentukan nitrogen cecair.

Proses penghasilan nitrogen cecair

Proses penghasilan nitrogen cecair melibatkan beberapa langkah utama: Pertama, udara dimampatkan dan ditulenkan untuk membuang bendasing seperti air dan karbon dioksida; kemudian, udara disejukkan terlebih dahulu, biasanya sekitar -100℃ untuk meningkatkan kecekapan pemisahan; seterusnya, pemisahan sejuk yang mendalam dijalankan, menyejukkan gas secara beransur-ansur ke suhu pencairan nitrogen untuk mendapatkan gas nitrogen cecair. Dalam proses ini, penukar haba dan menara pecahan memainkan peranan penting dalam memastikan pemisahan komponen yang berbeza berkesan pada suhu yang sesuai. Akhir sekali, gas nitrogen cecair disimpan dalam bekas bertebat yang direka khas untuk mengekalkan suhu yang sangat rendah dan mencegah kehilangan pengewapan.

Cabaran teknikal dalam pembentukan nitrogen cecair

Pembentukan nitrogen cecair memerlukan beberapa cabaran teknikal untuk mengatasinya. Yang pertama ialah penyelenggaraan persekitaran suhu rendah, kerana takat didih nitrogen cecair adalah sangat rendah. Semasa proses pencairan, adalah perlu untuk mengekalkan suhu di bawah -195.8℃, yang memerlukan peralatan penyejukan berprestasi tinggi dan bahan penebat. Kedua, semasa proses sejuk dalam, pemeluwapan oksigen yang berlebihan mesti dielakkan kerana oksigen cecair mempunyai sifat pengoksidaan yang kuat dan menimbulkan potensi bahaya keselamatan. Oleh itu, semasa proses reka bentuk, proses pemisahan nitrogen-oksigen mesti dikawal dengan tepat, dan bahan yang sesuai mesti digunakan untuk memastikan keselamatan dan kestabilan sistem. Di samping itu, pengangkutan dan penyimpanan nitrogen cecair memerlukan kelalang Dewar yang direka khas untuk mencegah kenaikan suhu dan kehilangan pengewapan nitrogen cecair.

Aplikasi sebenar nitrogen cecair

Sifat-sifat nitrogen cecair pada suhu rendah menjadikannya boleh digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang. Dalam perubatan, nitrogen cecair digunakan dalam pembedahan krio dan pemeliharaan tisu, seperti pembekuan lesi kulit dan pengawetan sampel biologi. Dalam industri makanan, nitrogen cecair digunakan untuk pembekuan makanan yang cepat, kerana persekitaran suhu ultra rendahnya dapat membekukan makanan dengan cepat, mengurangkan kerosakan pada struktur sel dan dengan itu mengekalkan rasa dan nutrisi asal makanan. Dalam bidang penyelidikan, nitrogen cecair digunakan secara meluas dalam penyelidikan superkonduktiviti, eksperimen fizik suhu rendah, dan sebagainya, menyediakan persekitaran eksperimen suhu yang sangat rendah. Selain itu, dalam pembuatan perindustrian, nitrogen cecair digunakan dalam pemprosesan logam, rawatan haba, dan sebagai gas lengai untuk mencegah tindak balas kimia tertentu daripada berlaku. Kesimpulan

Proses pembentukan nitrogen cecair merupakan proses fizikal yang kompleks, terutamanya dicapai melalui kaedah pemisahan udara sejuk dalam dan teknologi pencairan. Sifat suhu rendah nitrogen cecair menjadikannya memainkan peranan penting dalam pelbagai bidang seperti industri, perubatan dan penyelidikan. Daripada pengekstrakan gas nitrogen kepada pencairan sejuk dalam dan akhirnya kepada aplikasinya, setiap langkah menunjukkan kuasa teknologi penyejukan dan pemisahan yang canggih. Dalam operasi praktikal, juruteknik juga perlu mengoptimumkan proses pengeluaran secara berterusan untuk mengurangkan penggunaan tenaga dan meningkatkan kecekapan pengeluaran nitrogen cecair.

Kami adalah pengeluar dan pengeksport unit pengasingan udara. Jika anda ingin mengetahui lebih lanjut tentang kami：

Orang yang boleh dihubungi：Anna

Tel./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com