Inden for industriel gasproduktion er flydende nitrogen blevet et uundværligt og vigtigt medium for sit unikke lave - temperaturegenskaber. Som mainstream -flydende nitrogenproduktionsmetode kan dyb køleteknologi producere høj - renhed flydende nitrogen, set fra teoretisk og praktisk produktion, er det næsten umuligt at opnå den absolutte 100% flydende nitrogenrenhed produceret af kryogen.
Vigtige faktorer
Flydende nitrogenrenhed produceret af kryogen, adskilt baseret på de signifikante forskelle i kogepunkter for hver komponent i luften. Luften komprimeres og hæves først trykket og introduceres derefter i køleindretningen for at køle ned og kommer derefter ind i kerneudstyret i destillationstårnet. I destillationstårnet er kogepunktet for nitrogen omkring - 196 grad, hvilket er relativt lavt. Det er den første til at flyve og adskille sig fra den blandede gas under den gradvise afkølingsproces. Ved omhyggeligt at designe den interne struktur i destillationstårnet, såsom antallet af tårnplader, afstand, fyldningstype og fyldningsmetode og nøjagtigt justering af driftsbetingelser, såsom temperatur, tryk, gasstrøm osv., Kan renheden af flydende nitrogen forbedres effektivt. I moderne avancerede dybkold luftparationsenheder, efter flere komplekse og fine destillationsprocesser, kan renheden af flydende nitrogen normalt nå mere end 99,999%, hvilket er 5N-niveauets renhedsstandard, der ofte er nævnt i branchen.
Relateret datavisning
I en stor professionel gasproduktionsvirksomhed, når dets kryogene luftseparationsudstyr kører stabilt, testes det af høje - præcisionsdetektionsinstrumenter til at producere flydende nitrogen med en renhed på op til 99.9995%, hvilket effektivt imødekommer branchens behov, der kræver ekstremt høj flydende nitrogen -renhed. F.eks. Bruges elektronisk chipfremstilling, høj - renhedsvæske nitrogen til afkøling og beskyttelse under chipfremstilling, hvilket kan sikre stabil chipydelse.
Selv hvis den nuværende teknologi kan opnå en så høj renhed, er den stadig uden for rækkevidde for 100% absolut renhed. I den faktiske produktion begrænser mange faktorer den yderligere forbedring af flydende nitrogenrenhed.
Kompleksiteten af råmaterialer
Først og fremmest er råmaterialeluften ikke absolut ren og har komplekse ingredienser. Foruden hovednitrogen og ilt indeholder det også argon, kuldioxid, vanddamp og andre sporingsgasser. Selvom det inden luften kommer ind i det kryogene system, vil det passere gennem en streng forbehandlingsproces, såsom at aflytte faste partikler urenheder ved effektive filtre, reducere vanddampindholdet i tørringsudstyret og stræbe efter at fjerne de fleste urenheder, uanset hvor avanceret og perfekt forbehandlingsprocessen er, er ekstremt spore -urenheder stadig uundgåeligt bevaret. For eksempel kan vanddampindholdet i luften falde til en dugpunktstemperatur under -65 grad efter forbehandling. Alligevel kan en meget lille mængde vanddamp i kryogene ekstreme miljøer stadig kondensere, hvilket har en ublandet indflydelse på renheden af flydende nitrogen. I fødevarefrysningsindustrien, hvis vanddampens urenheder i flydende nitrogen overstiger standarden, kan det føre til iskrystaller i fødevarer under fryseprocessen, hvilket påvirker fødevarens smag og kvalitet.
For det andet er ydelsen og status på selve enheden ikke perfekt. Tårnpladerne eller fyldstoffer i destillationstårnet udsættes for gentagen erosion, korrosion og fysiske effekter af komplekse arbejdsvilkår i lang tid, og slid- og skaleringsproblemer vil uundgåeligt forekomme, hvilket alvorligt forstyrrer gasen -} væskemasseoverførselseffektivitet og reducerer kraftigt adskillelseseffekten af destillationstårnet. Udstyrets tætningsydelse er også afgørende for renheden af flydende nitrogen. Hvis forseglingen ikke er stram, trænger ekstern luft let ind i systemet og indfører urenheder såsom ilt, vanddamp, støv osv. For at reducere renheden af flydende nitrogen. Relevant statistik viser, at når udstyrstætningen er let lækket, kan renheden af flydende nitrogen falde fra 99,999% til ca. 99,995% i en kort periode, hvilket har en betydelig indflydelse på produktionskvaliteten. Ved at tage den medicinske konserveringsindustri som et eksempel kan lav - renhedsvæske nitrogen påvirke konserveringseffekten af biologiske prøver, hvilket resulterer i reduceret prøveaktivitet eller endda skader.
Overvej fra et fysisk perspektiv
Fra et teoretisk perspektiv, der er baseret på princippet om termodynamik, er der iboende grænser i materiens adskillelse. Selv hvis uendelig multi - fase destillation bruges under ideelle forhold til fuldstændigt at fjerne alle urenheder fra flydende nitrogen for at opnå 100% renhed, står den faktiske drift overfor mange uovervindelige hindringer. Efterhånden som destillationsstadiet øges, øges kompleksiteten, omkostningerne og energiforbruget på udstyr eksponentielt, og faktorer såsom intermolekylære interaktioner og termisk bevægelse på det mikroskopiske niveau gør det ekstremt vanskeligt at helt adskilte urenheder.
Det flydende nitrogen produceret af kryogen kan opnå ekstremt høj renhed med avanceret teknologi og imødekommer de strenge behov hos de fleste industrier. På grund af de omfattende begrænsninger af forskellige faktorer, såsom råmateriale luft urenheder rester, tab af udstyr og termodynamiske teoretiske grænser, er det imidlertid næsten umuligt for flydende nitrogen at nå 100% renhed. Med den kontinuerlige udvikling af teknologi forventes forskning og udvikling af nye adsorberende materialer, forbedring af udstyrsfremstillingsprocesser og opgradering af automatiseringskontrolteknologi at forbedre renheden af flydende nitrogen, give bedre flydende nitrogenprodukter til udvikling af forskellige industrier og fremme relaterede industrier til et højere niveau.
