发布日期:2025-07-05 18:41 浏览次数:
工业氮气(Industrial Nitrogen)是一种无色、无味、无毒的惰性气体,化学式为 N₂,在工业生产中广泛应用。其纯度通常为 99.5%~99.999%(不同等级适用于不同行业),主要通过空气分离法(深冷或变压吸附)制取。以下是关于工业氮气的详细介绍:
将空气压缩、冷却至液态(-196℃以下),利用氮气(沸点-196℃)和氧气(沸点-183℃)的沸点差异进行精馏分离。
适用于大规模生产,氮气纯度可达 99.999%(5N级)。
利用分子筛(如碳分子筛)选择性吸附氧气、二氧化碳等杂质,直接获得氮气(纯度 95%~99.9%)。
适用于中小规模需求,能耗较低。
利用中空纤维膜对气体渗透性的差异分离氮气(纯度 95%~99.5%)。
设备简单,但纯度较低,适用于低端工业用途。
惰性保护:防止易燃易爆物质氧化(如石化储罐氮封)。
吹扫置换:管道、反应釜的氧气排除,避免爆炸风险。
合成氨:作为原料生产氨(NH₃)。
高纯氮(≥99.999%)用于:
芯片制造中的保护气(防止硅片氧化)。
液晶面板(LCD)生产中的干燥与清洗。
热处理:退火、淬火过程中的防氧化保护。
激光切割:作为辅助气体提高切割质量(替代氧气避免氧化)。
食品包装:充氮保鲜(抑制细菌生长,延长保质期)。
制药行业:防止药品氧化,无菌生产环境控制。
轮胎充氮:提高稳定性,减少胎压变化(赛车、航空领域)。
消防:用于惰化防火系统(如数据中心)。
形式 | 特点 |
---|---|
压缩氮气 | 储存在高压钢瓶(通常黑色,中国标准),压力15MPa,适用于小规模使用。 |
液态氮(LN₂) | 低温储罐(-196℃),需真空绝热,运输用槽车,适合大规模工业供应。 |
管道输送 | 大型工厂直接通过管道供应,成本低但前期投资高。 |
特性 | 工业氮气 | 食品级/医用氮气 |
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纯度 | 99.5%~99.999% | ≥99.999%(高纯,无杂质) |
卫生标准 | 可能含微量油分、水分 | 无油、无菌,符合FDA/药典 |
用途 | 化工、金属加工等 | 食品包装、医药、呼吸治疗 |
注意:工业氮气不可直接用于食品或医疗!需进一步纯化处理。
窒息风险:高浓度氮气会置换空气,导致缺氧(密闭空间需监测氧含量)。
低温危害:液氮接触皮肤会造成严重冻伤(操作需戴防护装备)。
压力安全:高压钢瓶需防撞击,避免阳光直射。
中国:GB/T 3864-2008《工业氮》
国际:ISO 14175:2008(焊接保护气标准)
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