液氮工业用途:
工业生产中,用压缩液体空气分馏的方法获得液氮,可以用于作为深度制冷剂,由于其化学惰性,可以直接和生物组织接触,立即冷冻而不会破坏生物活性,因此可以用于:
1、迅速冷冻和运输食品,或制作冰品。
2、进行低温物理学的研究。
3、在科学教育中演示低温状态。在常温下柔软的物体在液氮中浸泡一下,就会脆如玻璃。
4、提供高温超导体显示超导性所需的温度。
5、可作制冷剂,用来迅速冷冻生物组织,防止组织被破坏。
6、用于工业制氮肥。
7、用于化学检测,如BET比表面积测试法。
生物及医学用途:
1、灭除红火蚁。
2、在手术中可以用迅速冷冻的方法帮助止血和去除皮肤表面的浅层需要割除的部位。
3、保存组织、生物样品以及的储存。
(液氮用于医学检测)
深冷空分制氮
深冷空分制氮是一种传统的制氮方法,已有近几十年的历史。它是以空气为原料,经过压缩、净化,再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物,利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下,前者的沸点为-183℃,后者的为-196℃),通过液空的精馏,使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大,基建费用较高,设备一次性投资较多,运行成本较高,产气慢(12~24h),安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素,3500Nm3/h以下的设备,相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20%~50%。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮,而中、小规模制氮就显得不经济。
高纯氩气、超纯氩气是现在工业上应用很广的稀有气体。它的性质非常不活泼,既不能燃烧,也不助燃。在飞机制造、造船、原子能工业和机械工业部门,对特别金属,例如铝、镁、铜及其合金和不锈钢在焊接时,往往用氩作为焊接维护气,防止焊接件被空气氧化或氮化。
在金属冶炼方面,氧、氩吹炼是出产钢的重要措施,每炼1t钢的氩气消耗量为1~3m3。此外,对钛、锆、锗等特别金属的冶炼,以及电子工业中也需求用氩作维护气。
在空气中含有的0.932%的氩,沸点在氧、氮之间,在空分设备上塔的中部含量Z高,叫氩馏分。在别离氧、氮的一起,将氩馏分抽出,进一步别离提纯,也可得到氩副产品。对全低压空分设备,一般可将加工空气中30%~35%的氩作为产品获得(Z新流程已可将氩的提取率提高到80%以上);对中压空分设备,由于膨胀空气进下塔,不影响上塔的精馏进程,氩的提取率可达60%左右。但是,小型空分设备总的加工空气量少,所能出产的氩气量有限,是否需求配置提氩设备,要视具体状况确定。