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液态氮气的介绍和应用
氮气是一种无色、无毒、无味的惰性气体,因此,气氮已被广泛地作为保护气体,且液氮已被广泛地作为能与空气接触的冷冻介质,它是一种非常重要的气体,一些典型的用途于下:
1、 金属加工:光亮淬火、光亮退火、渗氮、氮碳共渗、软碳化等热处理的氮气源;焊接及粉末冶金烧结过程中的保护气等。
2、 电子工业:大规模集成电路、彩电显像管、电视机和收录机元件及半导体元件处理的氮气源。
3、 冶金工业:连铸、连轧、钢材退火的保护气;转炉顶底复合吹氮炼钢,转炉炼钢的密封,高炉炉顶的密封,高炉炼铁煤粉喷吹用气等。
4、 食品保鲜:粮食、水果、蔬菜等的充氮贮藏与保鲜;肉类、乳酪、榨菜、茶叶及咖啡等的充氮保鲜包装;果汁、生油及果酱等的充氮排氧保鲜;各类瓶酒的净化与覆盖等。
5、 药品工业:中药(如人参)的充氮贮藏与保鲜;西药专门供用的注入机体内的一种制剂充氮;贮藏及容器的充氮;药料气动输送的气源等。
6、 化学工业:置换、清洗、密封、检漏、干法熄焦中的保护气;催化剂再生、石油分馏、化纤生产等用气。
7、 化肥工业:氮肥原料;置换、密封、洗涤、保护触媒等用气。
8、 塑料工业:塑料粒子的气动传输;塑料生产及贮藏中的防氧化等。
9、 橡胶工业:橡胶的包装、贮存;轮胎生产等。
10、玻璃工业:浮法玻璃生产过程中的保护气。
11、石油工业:贮藏、容器、催化裂化塔、管道等的充氮净化;管路系统的气压试漏等。
12、近海石油开发;近海石油开采中平台的气体复盖、压注氮气开采石油、贮罐、容器等的惰化。
13、仓储:防止地窖、仓库中自燃物物体体积急剧膨大炸裂而充以氮气。
14、海运:油轮清洁保护用气。
15、宇航技术:是液体氧和燃料增压剂、发射台置换气和安全保护气,宇航员操纵气、空间模拟室,飞机燃料管路的清洗气等。
16.、其他:油漆和涂料充氮排氧以防止油干燥的聚合作用;石油及油田气贮罐,容器、输送管线的充氮排氧等。
液态氮气压力急剧升高
1、液氮大量汽化
1.1 非人为因素
设备因素主要有:珠光砂塌陷、珠光砂填少了、珠光砂结冰、未充干燥的氮气维持正压、罐体外壁遭破坏、其他安装/焊接瑕疵;
1.2 人为因素
人为因素主要有: 现场点检人员疏忽、未定期检验校验现场安全装置、连锁设计不合理或人为校验、安装失误;
2、液氮储罐的液位太高
2.1 操作失误
2.2 节流阀失效
2.3 连锁失效
液态氮气小知识
氮是不活泼的。当加热到非常高的温度时它会更加活泼的金属,如锂和镁反应生成氮化物。它还会同氧反应生成氮的氧化物,而且当在有催化剂存在时它会同氢反应生成氨。
由于氮无腐蚀性,不需要特殊的建材。但是,选择的建材必须能抗液氮的低温。容器和管道系统要根据相关的压力和温度按照国家相关机构的标准规定来设计。
尽管通常作为气体使用,氮一般以液态存储和运输,这样产品供应成本更低。
液态氮气
大众所熟知的应当是它在“吃”上面的巧妙运用。液氮可以迅速冷冻食品,或制作冰品。如我国进口的马来西亚榴莲,在储藏运输之前,采摘下的榴莲会马上进行液氮速冷(-80℃至-110℃不少于1小时)处理,之后在-18℃或以下条件中储藏和运输。这样的方式使得榴莲保鲜期更长。
而且液氮在生物及医学领域占有一席之地。在外讲手术中,可以用迅速冷冻的方法帮助止血和去除皮肤表面的浅层需要割除的部位;可以保存活的身体组织,用于生物样品以及雌性和雄性生殖细胞的储存。并且液氮还能疗治一些皮肤性疾病,其原理是通过极度冷冻的状态下,将病区细胞迅速出掉,使得病区得到正常恢复,一般用来疗治瘊子、机眼以及皮肤性疾病等。
虽然液氮的用途很多,但在某些情况下也会对人体造成伤害。人体皮肤直接接触液氮瞬间是没有问题的,超过2秒才会在低温所致体表局部损伤且不可逆转。在常压下汽化产生的氮气过量,可使空气中氧气含量下降,相对困难的情况下可能引起缺氧窒息。因此我们在生活中接触液氮时,需要小心谨慎,防止在低温所致体表局部损伤,建议操作人员穿防寒服,戴防寒手套。