În domeniul producției de gaze industriale, azotul lichid a devenit un mediu indispensabil și important pentru caracteristicile sale unice scăzute de temperatură-. Deoarece metoda de producție de azot lichid, tehnologia de răcire profundă poate produce azot ridicat de puritate - puritate, din perspectiva producției teoretice și practice, este aproape imposibil să se realizeze puritatea absolută de azot lichid 100% produsă de criogenic.
Factori importanți
Puritatea de azot lichid produs de criogenic, separat pe baza diferențelor semnificative în punctele de fierbere ale fiecărei componente din aer. Aerul este mai întâi comprimat și ridicat presiunea, apoi introdus în dispozitivul de răcire pentru a se răci, apoi intră în echipamentul de bază al turnului de distilare. În turnul de distilare, punctul de fierbere al azotului este de aproximativ - 196, care este relativ scăzut. Este primul care se lichefiează și se separă de gazul mixt în timpul procesului de răcire treptat. Prin proiectarea cu atenție a structurii interne a turnului de distilare, cum ar fi numărul de plăci turn, distanțarea, tipul de umplere și metoda de umplere și reglarea cu exactitate a condițiilor de funcționare, cum ar fi temperatura, presiunea, fluxul de gaz etc., puritatea azotului lichid poate fi îmbunătățită eficient. În dispozitivele moderne avansate de separare a aerului profund, după mai multe procese complexe și de distilare fină, puritatea azotului lichid poate ajunge de obicei la mai mult de 99,999%, care este standardul de puritate de nivel 5N la care se face referire în mod obișnuit în industrie.
Afișare date aferente
Într -o mare întreprindere profesională de producție de gaze, atunci când echipamentul său de separare a aerului criogenic funcționează stabil, acesta este testat cu instrumente ridicate de detectare a preciziei - pentru a produce azot lichid cu o puritate de până la 99,9995%, care satisface eficient nevoile industriei care necesită o puritate de azot lichid extrem de ridicată. De exemplu, fabricarea de cipuri electronice, ridicat - azot lichid de puritate este utilizat pentru răcire și protecție în timpul fabricării de cipuri, ceea ce poate asigura performanțele stabile ale cipurilor.
Cu toate acestea, chiar dacă tehnologia actuală poate obține o puritate atât de mare, aceasta este încă la îndemână pentru o puritate absolută 100%. În producția reală, mulți factori restricționează îmbunătățirea suplimentară a purității de azot lichid.
Complexitatea materiilor prime
În primul rând, aerul materiei prime nu este absolut pur și are ingrediente complexe. În plus față de principalul azot și oxigen, acesta conține și argon, dioxid de carbon, vapori de apă și alte gaze de impuritate. Deși înainte ca aerul să intre în sistemul criogenic, acesta va trece printr -un proces strict de pretratare, cum ar fi interceptarea impurităților particulelor solide prin filtre eficiente, reducerea conținutului de vapori de apă în echipamentul de uscare și se va strădui să înlăture majoritatea impurităților, indiferent cât de avansat și perfect procesul de pretratare este, este încă inevitabil procesul de pretratare. De exemplu, conținutul de vapori de apă din aer poate scădea la o temperatură a punctului de rouă sub -65 grade după pretratare. Chiar și așa, în medii extreme criogene, o cantitate foarte mică de vapori de apă poate încă să se condenseze, ceea ce are un impact neingligibil asupra purității azotului lichid. În industria de înghețare a alimentelor, dacă impuritățile de vapori de apă din azot lichid depășesc standardul, acesta poate duce la cristale de gheață în alimente în timpul procesului de îngheț, afectând gustul și calitatea alimentelor.
În al doilea rând, performanța și starea dispozitivului în sine nu sunt perfecte. Plăcile turnului sau umpluturile din turnul de distilare sunt supuse eroziunii repetate, coroziunii și efectelor fizice ale condițiilor de muncă complexe pentru o lungă perioadă de timp, iar problemele de uzură și de scalare vor apărea inevitabil, ceea ce interferează serios cu eficiența de transfer de gaze - și reduce mult eficiența de separare a turnului de distilare. Performanța de etanșare a echipamentelor este, de asemenea, crucială pentru puritatea azotului lichid. Dacă etanșarea nu este strânsă, aerul extern va pătrunde cu ușurință în sistem, introducând impurități precum oxigenul, vaporii de apă, praful etc. pentru a reduce puritatea azotului lichid. Statisticile relevante arată că atunci când sigiliul echipamentului este ușor scurs, puritatea azotului lichid poate scădea de la 99,999% la aproximativ 99,995% într -o perioadă scurtă de timp, ceea ce are un impact semnificativ asupra calității producției. Luând ca exemplu industria conservării medicale, scăzut - azotul lichid de puritate poate afecta efectul de conservare a probelor biologice, ceea ce duce la reducerea activității eșantionului sau chiar a deteriorării.
Luați în considerare dintr -o perspectivă fizică
Dintr -o perspectivă teoretică, bazată pe principiul termodinamicii, există limite inerente în separarea materiei. Chiar dacă infinitul multi - distilarea etapei este utilizată în condiții ideale pentru a îndepărta complet toate impuritățile din azot lichid pentru a obține o puritate 100%, operația reală se confruntă cu multe obstacole insurmontabile. Pe măsură ce etapa de distilare crește, complexitatea, costul și consumul de energie al echipamentelor cresc exponențial, iar factori precum interacțiunile intermoleculare și mișcarea termică la nivel microscopic fac extrem de dificilă impuritățile complet separate.
Azotul lichid produs de criogenic poate obține o puritate extrem de ridicată cu tehnologia avansată și răspunde nevoilor stricte ale majorității industriilor. Cu toate acestea, din cauza constrângerilor cuprinzătoare ale diverșilor factori, cum ar fi reziduurile de impurități de aer materie, pierderi de operare a echipamentelor și limite teoretice termodinamice, este aproape imposibil ca azotul lichid să ajungă la 100% puritate. Cu toate acestea, odată cu avansarea continuă a tehnologiei, cercetarea și dezvoltarea de noi materiale adsorbante, îmbunătățirea proceselor de fabricație a echipamentelor și modernizarea tehnologiei de control al automatizării sunt așteptate să îmbunătățească în continuare puritatea azotului lichid, să ofere produse mai bune cu azot lichid pentru dezvoltarea diferitelor industrii și să promoveze industriile conexe la un nivel mai ridicat.
