کاربردهای صنعتی نیتروژن

همانطور که گفته شد، نیتروژن در صنایع متعددی از جمله موارد زیر به انتخاب اصلی تبدیل شده است؛ (البته قابل ذکر است که استفاده از نیتروژن فقط به این موارد محدود نمی شود)

 

  • بسته بندی در صنایع غذایی برای جلوگیری از اکسیداسیون و فاسد شدن مواد غذایی.
  • برای ساخت ترانزیستورها، مدارها و دیودها استفاده می شود.
  • در فرم اکسید نیتروژن، از نیتروژن در تجهیزات SCUBA و در جراحی به عنوان بی حس کننده استفاده می شود.
  • در ساخت فولاد برای جلوگیری از اکسیداسیون.
  • جوشکاری و فلزکاری برای جلوگیری از اکسید شدن و تشکیل ضایعات ترکیبی.
  • به عنوان یک جایگزین ارزان تر برای آرگون در ساخت لامپ برق.
  • اکسید نیتروژن به عنوان یک پیشران در سوخت جت و در موتور خودروهای مسابقات حرفه ای اتومبیلرانی استفاده می شود.

این فقط یک لیست کوتاه از کاربردهای زیادی است که نیتروژن دارد. بدون تردید، نیتروژن یک عنصر اساسی در بسیاری از مشاغل است و می توان آن را به عنوان یک منبع بسیار مهم برای تولید به شمار آوارد.

نحوه تهیه گاز نیتروژن برای کاربردهای صنعتی

آماده سازی صنعتی نیتروژن با استفاده از دو روش انجام می شود: تقطیر جزء به جزء و وسایل مکانیکی.

تقطیر جزء به جزء

تقطیر جزء به جزء ، فرآیند متمرکز بر روی انرژی است که هوا را به صورت مایع خنک می کند و سپس نیتروژن را از ترکیبات دیگر با استفاده از نقاط جوش دیفرانسیل جدا می کند. این روش برای تولید صنعتی نیتروژن با خلوص بسیار بالا (حدود ۹۹.۹۹۹۵ درصد) است.

تولید مکانیکی

تولید مکانیکی نوعی از تولید نیتروژن است که می تواند از دو طریق انجام شود: از طریق فیلتراسیون نیمه غشایی فیبر توخالی یا جذب نوسان فشار (PSA)

فیلتراسیون غشایی از فیلترهای لوله ای نیمه غشایی فیبری توخالی کوچک برای جدا کردن ترکیبات موجود در هوا بر اساس سرعت و وزن استفاده می کند. روند استفاده از غشای جداسازی نیتروژن هم سریع تر است و هم انرژی کمتری نسبت به تقطیر جزء به جزء مصرف می کند، اما باید توجه داشت که درجه خلوص کمتری (حدود ۹۰ تا ۹۹.۹ درصد) را فراهم می کند.

 

جذب نوسان فشار (PSA) فرآیند پیچیده تری است. در این روش از مواد خاص مولکولی کربن غربال شده (CMS) استفاده می کند که می تواند بر اساس خصوصیات مولکولی مختلف، ترکیب مورد نظر را جذب کرده و آن را از ترکیبات نامطلوب جدا کند. استفاده از ژنراتور نیتروژن PSA باعث تولید آن (نیتروژن) با خلوصیت بالا (۹۵ تا ۹۹.۹۹۹۵ درصد) می شود.