HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.

Nitrogen cair, dengan rumus kimia N₂, adalah cairan tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak beracun yang diperoleh dengan mencairkan nitrogen melalui proses pendinginan mendalam. Karena suhunya yang sangat rendah dan beragam aplikasinya, nitrogen cair banyak digunakan dalam penelitian ilmiah, kedokteran, industri, dan pembekuan makanan. Lalu, bagaimana nitrogen cair terbentuk? Artikel ini akan memberikan jawaban rinci atas pertanyaan ini dari beberapa aspek: ekstraksi nitrogen, metode pemisahan udara pendinginan mendalam, proses produksi nitrogen cair, dan aplikasi praktisnya.

Ekstraksi nitrogen

Produksi nitrogen cair memerlukan langkah pertama yaitu memperoleh nitrogen murni. Nitrogen adalah komponen utama atmosfer Bumi, yang mencakup 78% volume udara. Ekstraksi nitrogen biasanya dilakukan menggunakan teknologi pemisahan udara dingin dalam atau metode adsorpsi ayunan tekanan (PSA). Pemisahan udara dingin dalam adalah metode industri yang paling umum digunakan. Dengan mengompresi dan mendinginkan udara, metode ini memisahkan oksigen, nitrogen, dan komponen gas lainnya pada suhu yang berbeda. Metode adsorpsi ayunan tekanan memanfaatkan sifat adsorpsi yang berbeda dari adsorben untuk gas yang berbeda, menghasilkan nitrogen dengan kemurnian tinggi melalui siklus adsorpsi dan desorpsi. Metode-metode ini memastikan kemurnian dan kualitas nitrogen sebagai bahan baku untuk proses produksi nitrogen cair.

Metode pemisahan udara dingin dalam

Metode pemisahan udara dingin ekstrem adalah salah satu langkah kunci dalam produksi nitrogen cair. Metode ini memanfaatkan perbedaan titik didih gas di udara untuk mencairkan dan secara bertahap menguapkan nitrogen, oksigen, dan komponen gas lainnya. Titik didih nitrogen adalah -195,8℃, sedangkan oksigen adalah -183℃. Dengan menurunkan suhu secara bertahap, oksigen dicairkan terlebih dahulu dan dipisahkan dari gas lain, menyisakan bagian yang tersisa sebagai nitrogen dengan kemurnian lebih tinggi. Selanjutnya, nitrogen ini didinginkan lebih lanjut di bawah titik didihnya untuk dicairkan menjadi nitrogen cair, yang merupakan prinsip inti pembentukan nitrogen cair.

Proses produksi nitrogen cair

Proses produksi nitrogen cair melibatkan beberapa langkah utama: Pertama, udara dikompresi dan dimurnikan untuk menghilangkan pengotor seperti air dan karbon dioksida; kemudian, udara didinginkan terlebih dahulu, biasanya hingga sekitar -100℃ untuk meningkatkan efisiensi pemisahan; selanjutnya, dilakukan pemisahan dingin mendalam, secara bertahap mendinginkan gas hingga suhu pencairan nitrogen untuk mendapatkan gas nitrogen cair. Dalam proses ini, penukar panas dan menara fraksinasi memainkan peran penting dalam memastikan pemisahan komponen yang berbeda secara efektif pada suhu yang sesuai. Terakhir, gas nitrogen cair disimpan dalam wadah berinsulasi yang dirancang khusus untuk mempertahankan suhunya yang sangat rendah dan mencegah kehilangan penguapan.

Tantangan teknis dalam pembentukan nitrogen cair

Pembentukan nitrogen cair memerlukan beberapa tantangan teknis. Pertama, pemeliharaan lingkungan bersuhu rendah, karena titik didih nitrogen cair sangat rendah. Selama proses pencairan, perlu untuk mempertahankan suhu di bawah -195,8℃, yang membutuhkan peralatan pendingin berkinerja tinggi dan bahan isolasi. Kedua, selama proses pendinginan ekstrem, kondensasi oksigen yang berlebihan harus dihindari karena oksigen cair memiliki sifat oksidasi yang kuat dan menimbulkan potensi bahaya keselamatan. Oleh karena itu, selama proses desain, proses pemisahan nitrogen-oksigen harus dikontrol secara tepat, dan bahan yang sesuai harus digunakan untuk memastikan keamanan dan stabilitas sistem. Selain itu, pengangkutan dan penyimpanan nitrogen cair memerlukan labu Dewar yang dirancang khusus untuk mencegah kenaikan suhu dan kehilangan penguapan nitrogen cair.

Aplikasi nyata nitrogen cair

Sifat suhu rendah nitrogen cair membuatnya banyak diaplikasikan di berbagai bidang. Dalam bidang kedokteran, nitrogen cair digunakan dalam krioterapi dan pengawetan jaringan, seperti pembekuan lesi kulit dan pengawetan sampel biologis. Dalam industri makanan, nitrogen cair digunakan untuk pembekuan makanan secara cepat, karena lingkungan suhu ultra-rendahnya dapat membekukan makanan dengan cepat, mengurangi kerusakan struktur sel dan dengan demikian mempertahankan rasa dan nutrisi asli makanan. Di bidang penelitian, nitrogen cair banyak digunakan dalam penelitian superkonduktivitas, eksperimen fisika suhu rendah, dll., menyediakan lingkungan eksperimen suhu sangat rendah. Selain itu, dalam manufaktur industri, nitrogen cair digunakan dalam pemrosesan logam, perlakuan panas, dan sebagai gas inert untuk mencegah terjadinya reaksi kimia tertentu. Kesimpulan

Proses pembentukan nitrogen cair merupakan proses fisik yang kompleks, terutama dicapai melalui metode pemisahan udara dingin dan teknologi pencairan. Sifat suhu rendah nitrogen cair menjadikannya berperan penting di berbagai bidang seperti industri, kedokteran, dan penelitian. Dari ekstraksi gas nitrogen hingga pencairan dingin dan akhirnya aplikasinya, setiap langkah menunjukkan kekuatan teknologi pendinginan dan pemisahan canggih. Dalam operasi praktis, teknisi juga perlu terus mengoptimalkan proses produksi untuk mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan efisiensi produksi nitrogen cair.

Kami adalah produsen dan eksportir unit pemisah udara. Jika Anda ingin mengetahui lebih lanjut tentang kami:

Orang yang dapat dihubungi: Anna

Telp./Whatsapp/Wechat:+86-18758589723

Email :anna.chou@hznuzhuo.com