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氮是自然界中最有價值和最豐富的化學物質(zhì)之一。在氣態(tài)下，氮氣在現(xiàn)代制造業(yè)應(yīng)用中幾乎是不可缺少的。本文將強調(diào)氮氣在當今一些最關(guān)鍵的產(chǎn)品行業(yè)中的作用。

為什么氮氣對制造過程很重要？

氣態(tài)氮氣具有一些有益的物理和化學特性，使其成為制造業(yè)的熱門選擇。氮氣在自然界中作為一種非常穩(wěn)定的雙原子分子存在。它可以被用來替換更多的反應(yīng)性化學元素和化合物。因此，這種氣體在具有高度爆炸性環(huán)境的行業(yè)中很普遍。

另一個關(guān)鍵的突出特點是它沒有氣味。這一物理特性在食品和飲料加工中是可取的，因為原來的食品和飲料風味不會被改變。食品級氮氣的無色性也有利于在應(yīng)用中使用氮氣的操作人員。例如，氮氣更適合用于食品的改良氣氛包裝，因為它不會改變其外觀。

制造業(yè)的氮氣是如何產(chǎn)生的？

用于工業(yè)制造的氮氣是通過不同技術(shù)來利用的。在很多情況下，大量的氣態(tài)氮是通過以下方法之一現(xiàn)場合成的。

變壓吸附法

PSA制氮技術(shù)的操作是將氮氣從空氣中選擇性地分離出來。一個典型的變壓吸附裝置包括兩個含有分子篩材料的干燥筒，在氧氣的吸附和釋放之間交替進行。其結(jié)果是生成高純度的氮氣。

膜式氮氣生成

對于使用膜氮氣作為氣體來源的工業(yè)系統(tǒng)，該技術(shù)利用各種空氣成分的速度差來產(chǎn)生純氮氣流。帶有中空纖維的半透膜將選擇性地從氣體混合物中過濾出氣態(tài)氮。

分段蒸餾法

分餾法通過將空氣冷卻到液化點，然后根據(jù)其成分氣體的沸點進行蒸餾，產(chǎn)生純度非常高（99.999%）的氮氣。

氮氣技術(shù)如何在制造業(yè)中使用？

氮氣技術(shù)目前被應(yīng)用于不同行業(yè)的一些制造工藝中。下面概述了一些利用氮氣技術(shù)的常見行業(yè)。

金屬制造

冶金行業(yè)需要制作高質(zhì)量的金屬零件，用于組裝各種機器，而氮氣在這個過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用?，F(xiàn)場制氮機可以用來產(chǎn)生足夠數(shù)量的氮氣，用于金屬切割激光器，有效地制作出邊緣整齊的金屬部件，而不會造成過度的熱損傷。

醫(yī)藥制造

分子氮是合成我們今天使用的很多拯救生命的藥物時幾乎不可缺少的化學底物。制氮機被用來生產(chǎn)合成抗生素和麻醉劑。

食品和飲料制造

延長商業(yè)化生產(chǎn)的食品的保質(zhì)期，可以在加工階段使用氣態(tài)氮來實現(xiàn)。使用氮氣的改良氣氛包裝在食品包裝內(nèi)創(chuàng)造了一個環(huán)境，抑制了食品的快速氧化變質(zhì)。

酒精飲料需要精心加工以獲得令人滿意的風味和香味。因此，氮氣經(jīng)常被用于葡萄酒的加注，以及制作高質(zhì)量的氮化啤酒。

塑料制造

氮氣技術(shù)也被應(yīng)用于塑料和合成聚合物行業(yè)，以改善最終產(chǎn)品。例如，氮氣可以使塑料硬化，提高其抗拉強度和耐久性。

電子產(chǎn)品制造

現(xiàn)代電子產(chǎn)品是由電路組成的，其中的各種部件通過焊接固定在一起。氮氣焊接是組裝電子元件的一種非常有效的方法，因為它保證了出色的完成度。此外，氮氣可以冷卻計算機系統(tǒng)并防止與熱有關(guān)的損壞。

現(xiàn)場氮氣與批量供應(yīng)方法

工業(yè)應(yīng)用中使用的氮氣可以由氣體供應(yīng)商用鋼瓶提供，也可以使用制氮機在現(xiàn)場生成?，F(xiàn)場合成氮氣比大宗供應(yīng)的氣體有很大的優(yōu)勢。

長期的成本效益，因為消除了經(jīng)常性的鋼瓶采購成本。

減少浪費，因為只產(chǎn)生和使用所需數(shù)量的氮氣用于生產(chǎn)

消除了與氣瓶儲存有關(guān)的職業(yè)健康危害

由于氮氣可以在生產(chǎn)周期的任何時候按需生成，因此消除了供應(yīng)鏈的堵塞。