氮气在各行业中的应用.doc

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1、氮气在各行业中的应用一、氮气的用途氮气是一种无色、无毒、无味的惰性气体，因此，气氮已被广泛地作为保护气体，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、化工合成：氮主要用于合成氨，反应式为N2+3H2=2NH3(条件为高压，高温、和催化剂。反应为可逆反应）还是合成纤维（锦纶、腈纶），合成树脂，合成橡胶等的重要原料。氮是一种营养元素还可以用来制作化肥。例如：碳酸氢铵NH4HCO3，氯化铵NH4Cl，硝酸铵NH4NO3等等。3、 电

2、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。4、 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。5、 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。6、 医药工业：中药（如人参）的充氮贮藏与保鲜；西药针剂充氮；贮藏及容器的充氮；药料气动输送的气源等。7、 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。8、 化肥工业：氮肥原料；

3、置换、密封、洗涤、保护触媒等用气。9、 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。10、 橡胶工业：橡胶的包装、贮存；轮胎生产等。11、玻璃工业：浮法玻璃生产过程中的保护气。12、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。13、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。14、仓储：防止地窖、仓库中易燃物着火爆炸而充以氮气。15、海运：油轮清洁保护用气。16、宇航技术：火箭燃料增压剂、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。17.、其他：A、油漆和涂料充氮排氧

4、以防止油干燥的聚合作用；石油及天然气贮罐，容器、输送管线的充氮排氧等。B、汽车轮胎1.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性氮气几乎为惰性的双原子气体，化学性质极不活泼，气体分子比氧分子大，不易热胀冷缩，变形幅度小，其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30～40%，能保持稳定胎压，提高轮胎行驶的稳定性，保证驾驶的舒适性；氮气的音频传导性低，相当于普通空气的1/5，使用氮气能有效减少轮胎的噪音，提高行驶的宁静度。2.防止爆胎和缺气碾行爆胎是公路交通事故中的头号杀手。据统计，在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的，其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%。汽车行驶时，轮胎温度会因与地面磨

5、擦而升高，尤其在高速行驶及紧急刹车时，胎内气体温度会急速上升，胎压骤增，所以会有爆胎的可能。而高温导致轮胎橡胶老化，疲劳强度下降，胎面磨损剧烈，又是可能爆胎的重要因素。而与一般高压空气相比，高纯度氮气因为无氧且几乎不含水份不含油，其热膨胀系数低，热传导性低，升温慢，降低了轮胎聚热的速度，不可燃也不助燃等特性，所以可大大地减少爆胎的几率。3.延长轮胎使用寿命使用氮气后，胎压稳定体积变化小，大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性，如冠磨、胎肩磨、偏磨，提高了轮胎的使用寿命；橡胶的老化是受空气中的氧分子氧化所致，老化后其强度及弹性下降，且会有龟裂现象，这时造成轮胎使用寿命缩短的原因之一。氮气

6、分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其它杂质，有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象，不会腐蚀金属轮辋，延长了轮胎的使用寿命，也极大程度减少轮辋生锈的状况。4.减少油耗，保护环境轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加，会造成汽车行驶时的油耗增加；而氮气除了可以维持稳定的胎压，延缓胎压降低之外，其干燥且不含油不含水，热传导性低，升温慢的特性，减低了轮胎行走时温度的升高，以及轮胎变形小抓地力提高等，降低了滚动阻力，从而达到减少油耗的目的。二、液氮冷冻应用1、低温医学：外科、低温冷冻治疗、血液冷藏、药物冷冻与低温粉碎等。2、生物工程：冷冻贮藏珍贵植物、植物细胞、遗

7、传种质的冷冻保存和运输等。3、金属加工：金属的冷冻处理、冷冻铸型弯管、挤压及磨削等。4、食品加工：速冻仪器，食品的额冷冻与运输等。5、航天技术：发射装置、空间模拟室的冷源等。三、随着科学技术的进步和经济建设的发展，氮的应用范围日益广泛，并已深入到许多工业部门和日常生活领域。1、 在金属热处理中的应用：以氮气味基本成份的氮基气氛热处理，是为了节能、安全、不污染环境和充分利用自然资源的一种新科技、新工艺。业已表明，几乎所有的热处理工艺，包括淬火、退火，渗碳、碳氮共渗、软氮化及复碳等工