نیتروژن: حقایق، کاربرد و تولید گاز ازت در صنایع

از نظر حجم، نیتروژن 78٪ هوا را تشکیل می دهد. نیتروژن با تقطیر هوای مایع بدست می آید. سالانه حدود 45 میلیون تن نیتروژن استحصال می شود. این ماده به عنوان ترکیبات در تمام موجودات زنده و از این رو در ذغال سنگ و سایر سوخت های فسیلی یافت می شود.

نقش نیتروژن در زندگی ما

نیتروژن برای صنایع شیمیایی مهم است. برای تهیه کود، اسید نیتریک، نایلون، رنگ و مواد منفجره استفاده می شود. برای تولید این محصولات ابتدا باید نیتروژن با هیدروژن واکنش داده و آمونیاک تولید شود. این کار توسط فرآیند هابر انجام می شود. سالانه 150 میلیون تن آمونیاک به این روش تولید می شود. از گاز نیتروژن برای ایجاد جوغیرفعال نیز استفاده می شود. از این روش برای حفظ مواد غذایی و در صنایع الکترونیک در هنگام تولید ترانزیستور و دیود استفاده می شود. 

مقادیر زیادی از نیتروژن در بازپخت فولاد ضد زنگ و سایر محصولات آسیاب فولادی استفاده می شود. آنیلینگ یک عملیات حرارتی است که کار با فولاد را آسان می کند. ازت مایع اغلب به عنوان مبرد استفاده می شود. برای ذخیره سازی اسپرم، تخمک و سایر سلول ها برای تحقیقات پزشکی و فن آوری تولید مثل استفاده می شود. این ماده همچنین برای منجمد کردن سریع مواد غذایی به آنها کمک می کند تا رطوبت، رنگ، طعم و بافت را حفظ کنند. این ماده همچنین برای منجمد کردن سریع مواد غذایی به آنها کمک می کند تا رطوبت، رنگ، طعم و بافت را حفظ کنند.

نقش بیولوژیکی نیتروژن

نیتروژن به طور طبیعی توسط موجودات زنده از طریق "چرخه نیتروژن" تولید می شود. توسط گیاهان سبز و جلبک ها به عنوان نیترات جذب شده و برای ساختن بازهای مورد نیاز برای ساخت DNA ، RNA و تمام اسیدهای آمینه مورد استفاده قرار می گیرد. اسیدهای آمینه عناصر سازنده پروتئین ها هستند.

حیوانات با مصرف سایر موجودات زنده نیتروژن خود را به دست می آورند. آنها پروتئین ها و DNA را به پایه های تشکیل دهنده و اسیدهای آمینه هضم می کنند و آنها را برای استفاده خود اصلاح می کنند. میکروب های موجود در خاک، ترکیبات نیتروژن را به نیترات تبدیل می کنند تا گیاهان دوباره استفاده شوند. همچنین منبع نیترات توسط باکتری های تثبیت کننده ازت که مستقیماً از اتمسفر نیتروژن را «فیکس» می کنند، دوباره تأمین می شود.

با افزودن کودهای شیمیایی به خاک، تولید شده از آمونیاک، می توان میزان محصول را بسیار افزایش داد. در صورت استفاده بی احتیاط ، کود می تواند از رودخانه ها و دریاچه ها خارج شود و باعث رشد سریع جلبک ها شود. این امر می تواند از جلوگیری از فتوسنتز جلوگیری کند.

کشف نیتروژن

نیتروژن به شکل کلرید آمونیوم، NH4Cl، برای کیمیاگران به عنوان آمونیاک سال شناخته شده بود. با حرارت دادن مخلوطی از کود، نمک و ادرار در مصر تولید شد. گاز نیتروژن خود در دهه 1760 توسط هنری کاوندیش و جوزف پریستلی بدست آمد و آنها این کار را با حذف اکسیژن هوا انجام دادند. آنها خاطرنشان كردند كه شمع روشن شده را خاموش كرده و موشي كه از آن نفس مي كشد به زودي خواهد مرد. هیچ یک از افراد نتیجه نگرفتند که این یک عنصر است. اولین شخصی که این موضوع را مطرح کرد، دانشجوی جوانی دانیل رادرفورد در پایان نامه دکترای خود در سپتامبر 1772 در ادینبورگ، اسکاتلند بود.

تولید نیتروژن برای صنایع مختلف

در بسیاری از فرایندهای تولید، استفاده از مقدار زیادی نیتروژن برای موفقیت حیاتی است. از تولید مواد غذایی و آشامیدنی و فرآیندهای نفت و گاز مانند محافظت نیتروژنی و پرژینگ گاز، حجم زیادی از گاز ازت برای تسهیل این فرآیندها مورد نیاز است. چالش مهمی که ممکن است فعالان صنعتی با آن روبرو شوند تصمیم گیری در مورد بهترین روش تولید گاز ازت صنعتی است. سه روش اصلی مورد استفاده در آماده سازی صنعتی گاز نیتروژن در زیر ذکر شده است:

1. جذب نوسان فشار
2. تولید نیتروژن غشایی
3. تقطیر جزء به جزء

سهیل گاز متعهد است که کارآمدترین راه حل های تولید نیتروژن را به مشتریانی مانند شما ارائه دهد. خدمات ما دستیابی به حداکثر بهره وری صنعتی و در عین حال مقرون به صرفه می باشد.

ژنراتورهای نیتروژن ما جدیدترین فناوری را در اختیار دارند که باعث می شود برای طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی مناسب باشند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد خدمات تولید گاز نیتروژن و نیتروژن مایع که ما ارائه می دهیم امروز با سهیل گاز تماس بگیرید.

تفاوت بین نیتروژن مایع و گاز نیتروژن

نیتروژن یک عنصر شیمیایی با نماد N. است و یکی از عناصر اساسی برای زندگی است. نیتروژن می تواند ترکیبات مختلف آلی و غیر آلی را ایجاد کند. نیتروژن تقریباً 78٪ جو زمین را تشکیل می دهد. گاز نیتروژن می تواند مایع شود. گاز نیتروژن و نیتروژن مایع کاربردهای زیادی دارند. هر دو شکل نیتروژن از مولکول های N2 تشکیل شده است. تفاوت اصلی بین گاز نیتروژن و نیتروژن مایع این است که نیتروژن مایع توسط انسان ساخته می شود در حالی که گاز نیتروژن به طور طبیعی در جو وجود دارد.

این فرم مایع به عنوان LN2 نشان داده می شود. در فشار کم، نیتروژن مایع در دمای منفی 195.8 درجه سانتی گراد می جوشد. نیتروژن مایع از طریق تقطیر کسری هوای مایع به صورت صنعتی تولید می شود. نیتروژن مایع غیر سمی، بی رنگ ، بی بو و بی اثر است. این یک مایع قابل اشتعال نیست. این یک مایع برودتی است. این بدان معناست که در صورت تماس با بافت زنده می تواند باعث یخ زدگی سریع شود. بنابراین ، هنگام جلوگیری از استنشاق و تماس مستقیم با پوست، باید مراقبت از نیتروژن مایع انجام شود.

نیتروژن مایع خیلی زود می جوشد. از این رو، انتقال نیتروژن مایع به شکل گازی باعث ایجاد فشار زیادی به دلیل گسترش حجم می شود. بنابراین از ظروف مهر و موم شده برای ذخیره نیتروژن مایع استفاده نمی شود. از نیتروژن مایع برای انجماد و حمل و نقل مواد غذایی، انجماد نمونه های بیولوژیکی، سرما درمانی، به عنوان منبع گاز نیتروژن بسیار خشک و غیره استفاده می شود.

استفاده از نیتروژن در صنعت نفت و گاز

مصارف صنعتی نیتروژن کاربردهای خشکی و دریایی را شامل می شود:

• تزریق نیتروژن یا ازت
• خشک کردن خط لوله
• پرژینگ نیتروژن
• تست فشار
• محافظت نیتروژنی