氮氣在各行業的應用
1.氮氣的使用
氮氣是一種無色、無毒、無味的惰性氣體。因此，氮氣作為保護氣體得到了廣泛的應用。液態氮作為可與空氣接觸的冷凍介質已被廣泛應用。它是一種非常重要的氣體。，一些典型用途如下：
1.金屬加工：光亮淬火、光亮退火、氮化、氮碳共滲、軟碳化等熱處理用氮氣源；焊接、粉末冶金燒結等過程中的保護氣體。
2.化學合成：氮氣主要用於合成氨。反應式為N2+3H2=2NH3（條件為高壓、高溫、有催化劑。此反應為可逆反應）或合成纖維（尼龍、腈綸）、合成樹脂、合成橡膠等的重要原料。氮是一種營養物質，也可用於製造肥料。例如：碳酸氫銨NH4HCO3、氯化銨NH4Cl、硝酸銨NH4NO3等。
3.電子工業：加工大規模積體電路、彩色電視顯像管、電視廣播元件、半導體元件等的氮源。
4.冶金業：連鑄、連軋、鋼材退火的保護氣體；煉鋼轉爐頂底聯合吹氮、轉爐煉鋼密封、高爐爐頂密封、高爐煉鐵噴煤煤氣等。
5.食品保鮮：穀物、水果、蔬菜等充氮儲存、保存；肉類、起司、芥末、茶、咖啡等充氮保鮮包裝；果汁、生油、果醬等充氮、缺氧保鮮；各種瓶類酒的淨化、覆蓋等。
6.醫藥業：中藥（如人蔘）充氮儲存、保鮮；西藥充氮注射液；充氮儲存和容器；藥品氣力輸送等氣源
7.化學工業：置換、清洗、密封、檢漏、乾式熄焦等保護氣體；用於催化劑再生、石油分餾、化纖生產等的氣體
8.化肥工業：氮肥原料；用於置換、密封、清洗和催化劑保護的氣體。
9.塑膠產業：塑膠顆粒的氣動輸送；塑膠生產、儲存過程中的抗氧化等。
10、橡膠工業：橡膠包裝、儲存；輪胎生產等
11.玻璃工業：浮法玻璃生產過程中的保護氣體。
12、石油工業：儲存、容器、催化裂解塔、管線等充氮及淨化；管路系統的氣壓洩漏測試等。
13、海洋石油開發；海上石油開採平台的氣體覆蓋、石油開採時的氮氣壓力注入、儲槽、容器的惰性化等。
14.倉儲：為防止地窖、倉庫內的易燃物品起火爆炸，應充氮氣。
15.海上運輸：用於油輪清洗和防護的氣體。
16.航太技術：火箭燃料助推器、發射台置換氣體及安全保護氣體、太空人控制氣體、太空模擬室、飛機燃油管路清洗氣體等。
17.在石油、天然氣、煤礦開採業的應用：向油井充入氮氣不僅可以增加井內壓力，增加石油產量，而且氮氣還可以在鑽桿測量中作為緩衝墊，完全避免了井內泥漿壓力。有可能壓碎下部管柱。此外，氮氣也用於酸化、壓裂、水力噴孔、水力封隔器坐封等井下作業。天然氣中充入氮氣可以降低熱值。用原油更換管道時，可用液態氮在兩端燃燒注入材料，使其固化密封。
18、其他：
A、油漆、塗料中充入氮氣和氧氣，防止油品乾燥聚合；石油、天然氣儲存槽、容器、輸送管等充有氮氣、氧氣等。
B、汽車輪胎
(1)提高輪胎行駛穩定性與舒適性
氮氣是一種幾乎惰性的雙原子氣體，具有極不活潑的化學性質。氣體分子比氧分子大，不易熱脹冷縮，變形範圍小。其對輪胎胎側的滲透速度比空氣慢約30%至40%，可維持穩定胎壓，提高輪胎行駛穩定性，確保行駛舒適性；氮氣的音頻傳導率低，相當於一般空氣的1/5。使用氮氣可以有效降低輪胎噪音，提高行駛安靜性。
(2)防止輪胎爆裂、缺氣
輪胎漏氣是造成道路交通事故的第一大原因。根據統計，高速公路上46%的交通事故是由輪胎故障引起的，其中輪胎爆裂佔輪胎事故總數的70%。汽車行駛時，由於與地面的摩擦，輪胎溫度會升高。特別是在高速行駛和緊急煞車時，輪胎內氣體的溫度會迅速升高，輪胎壓力急劇增加，因此爆胎的可能性。高溫導致輪胎橡膠老化，疲勞強度降低，導致胎面嚴重磨損，這也是可能導致輪胎爆胎的重要因素。與普通高壓空氣相比，高純度氮氣不含氧，幾乎不含水和油。熱膨脹係數低，導熱係數低，升溫慢，降低了輪胎熱積聚的速度，且不易燃、不助燃。，這樣就可以大幅減少爆胎的機會。
(3)延長輪胎使用壽命
使用氮氣後，輪胎氣壓穩定，體積變化小，大大降低了輪胎不規則摩擦的可能性，如胎冠磨損、胎肩磨損、偏磨等，增加了輪胎的使用壽命；橡膠的老化是受空氣中氧分子的氧化作用，老化後其強度和彈性下降，會出現裂痕。這是縮短輪胎使用壽命的原因之一。氮氣分離裝置能最大程度地消除空氣中的氧、硫、油、水等雜質，有效降低輪胎內襯的氧化程度和橡膠腐蝕，並且不會腐蝕金屬輪輞，延長輪胎壽命。使用壽命也大大減少了輪圈的生鏽。
(4)降低油耗，保護環境
輪胎氣壓不足，加熱後滾動阻力增大，會導致行駛時油耗增加。氮氣除了能維持穩定的胎壓、延緩胎壓降低外，而且乾燥、不含油或水，導熱係數低。緩慢加熱的特性降低了輪胎運行時的溫升，並且輪胎變形小，抓地力提高等，同時降低了滾動阻力，從而達到降低油耗的目的。
2.液態氮冷凍的應用
1.低溫醫學：外科手術、低溫治療、血液冷藏、藥物冷凍、低溫粉碎等。
2、生物工程：珍貴植物、植物細胞、遺傳種質等的低溫保存與運輸。
3.金屬加工：金屬的冷凍處理、冷凍鑄造彎曲、擠壓與研磨等。
4、食品加工：速凍設備、食品冷凍及運輸等。
5、航太技術：發射裝置、太空模擬室冷源等。
3.隨著科學技術的進步和經濟建設的發展，氮氣的應用範圍日益廣泛，已滲透到許多工業部門和日常生活領域。
1.在金屬熱處理上的應用：以氮臭氣為基本成分的氮基氣氛熱處理是一種節能、安全、不污染環境、充分利用自然資源的新技術和新製程。事實證明，幾乎所有的熱處理工藝，包括淬火、退火、滲碳、碳氮共滲、軟氮化和增碳，都可以使用氮基氣體氣氛來完成。處理後的金屬零件的品質可與傳統吸熱氣氛處理相比。近年來，國內外對該新製程的開發、研究和應用方興未艾，並取得了豐碩的成果。
氮氣生產製造商 - 中國氮氣生產工廠和供應商 (xinfatools.com)
2.在電子工業的應用：在電子元件、半導體元件的生產過程中，需要使用純度99.999%以上的氮氣作為保護氣體。目前，我國在彩色電視顯像管、大規模積體電路、液晶和半導體矽片的生產過程中已採用高純度氮氣作為載氣和保護氣體。
3.在化纖生產過程中的應用：高純度氮氣在化纖生產中常被用作保護氣體，防止化纖產品在生產過程中被氧化，影響色澤。氮氣的純度越高，化纖產品的顏色越美。如今，我國一些新建的化纖廠都配備了高純度氮氣裝置。
4.在住宅儲藏保鮮方面的應用：目前，國外已廣泛採用密封倉庫、充氮、排除空氣的方法來儲存糧食。我國也已成功試驗此方法並進入實際推廣應用階段。利用氮氣廢氣儲存稻米、小麥、大麥、玉米、稻米等穀物，可以防蟲、防暑、防黴，使它們在夏季保持良好的品質。此方法是用塑膠布將穀物嚴密密封，先抽真空至低真空狀態，然後充入純度98%左右的氮氣，直到內外壓力平衡。這樣可以剝奪糧堆的氧氣，降低穀物的呼吸強度，抑制微生物的繁殖。所有蛀蟲都會在36小時內因缺氧而死亡。這種減氧滅蟲的方法，不僅可以節省大量費用（約為磷化鋅等劇毒藥物熏蒸費用的百分之一），而且可以保持食品的新鮮度和營養價值，防止細菌感染。和藥物污染。
水果、蔬菜、茶葉等的充氮貯藏保鮮也是最先進的方法。這種方法可以使水果、蔬菜、樹葉等在高氮低氧的環境下新陳代謝減慢，彷彿進入冬眠狀態，抑制後熟，從而長期保鮮。根據測試，氮氣貯藏的蘋果在8個月後仍酥脆可口，每公斤蘋果的保鮮成本約為1毛錢。充氮儲藏可大幅減少旺季水果的損失，保證淡季市場的水果供應，提高出口水果的質量，增加外匯收入。
茶葉抽真空充氮，即將茶葉放入雙層鋁鉑（或尼龍聚乙烯鋁複合箔）袋中，抽出空氣，注入氮氣，將袋口密封。一年後，茶質新鮮，茶湯清澈明亮，滋味純香。顯然，用這種方法保存新鮮茶葉比真空包裝或冷凍包裝好得多。
目前，許多食品仍採用真空或冷凍包裝。真空包裝容易漏氣，冷凍包裝容易變質。它們都沒有真空充氮包裝那麼好。
5.在航空航天技術中的應用
宇宙冰冷、黑暗且處於高真空。人類去天堂，首先要在地面進行太空模擬實驗。必須使用液態氮和液態氦來模擬太空。美國大型太空模擬室每月消耗30萬立方公尺氮氣進行大規模風洞模擬試驗。在火箭上，為了確保易燃易爆的液態氫裝置的安全運行，在適當的位置安裝了氮氣滅火器。高壓氮氣也是火箭燃料（液態氫液氧）的壓力供給氣體和燃燒管路的清潔氣體。
飛機起飛前或降落後，為了確保安全並防止引擎燃燒室爆炸的危險，通常需要用氮氣對引擎燃燒室進行清洗。
此外，氮氣也用作原子反應器中的保護氣體。
總之，氮氣在保護和保險方面越來越受到青睞。隨著工業的發展和重視，氮氣的需求量不斷增加。隨著我國經濟建設的快速發展，我國氮肥的使用量也將迅速增加。
發佈時間：2024年2月27日
