工业级液氮

一、液氮的制备

液氮也称液态氮，即为液态的氮气，制备液氮，空气在低温条件下加压，使空气转变为液态空气，然后蒸发。由于液态氮的沸点是－196℃（77K），比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来。然后收集就可以得到氮气，接着降温加压，就可以得到液氮。

二、工业级液氮

按照液氮纯度用途分类，常分为食品级液氮，工业级液氮。食品级液氮纯度较高，因为要考虑到人食用安全，纯度达到5个9即99.999%。工业级液氮纯度不如食品级液氮纯度那么高，不同的行业对液氮纯度的要求也不一样。

三、工业级液氮的应用

食品级液氮的应用像液氮冰淇淋、液氮饼干，医学方面液氮冷冻、麻醉也需要高纯度的液氮。工业级液氮应用在其他行业如化工、电子器件、冶金工业等，因为对液氮纯净度有有不一样的规定。

工业级液氮应用在：

1、超导技术

超导体得天独厚的特性，使它可能在各种领域得到广泛的应用。以液氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体，使超导技术走向大规模开发应用，认为是2 0世纪科学上伟大的发现之一。   

2、电子元件制造与检测

液氮是一种更快和更有效的屏蔽和测试电子元器、电路板的方法。

3、低温球磨技术

由于液氮的制冷作用，液氮被注入到低温研磨机中来保护有价值的成分，同时也增加了研磨产量。这些冷气将高速旋转的球磨罐产生的热量及时吸收，使装有物料、磨球的球磨罐始终处于一定的低温环境中。利用液氮淬冷协同高温解冻进行物料破壁具有效果好、破壁率高、速度快及物料生理活性保持稳定、不受污染等特点。广泛应用于医药、化工、环保、轻工、建材、冶金、陶瓷、矿产等部门。

4、绿色切削加工技术

低温切削是利用低温流体如液氮、液态二氧化碳和冷风等喷向加工系统的切削区域，造成切削区的局部低温或超低温状态，利用工件在低温条件下产生的低温脆性，提高工件的切削加工性、刀具寿命和工件表面质量。液氮冷却切削主要有两种应用形式，一种是利用瓶装压力将液氮像切削液一样直接喷射到切削区；另一种是利用液氮受热蒸发循环来间接冷却刀具或工件。目前低温切削加工主要应用于钛合金、高锰钢、淬硬钢等难加工材料的加工中。

5、航天工业

酒泉卫星发射中心特燃站生产液氮，它是火箭燃料的推送剂，大量的液氮用高压把火箭燃料推向燃烧室。 

6、工业级液氮灭火

采用氮气井下灭火，火势被迅速扑灭，同时又消除了瓦斯爆炸危险等。为什么选择液氮：因为比其它方法冷却得更快，并且不与其它物质起化学反应，大大地节省空间，提供了干燥的气氛，它是环保的（液氮使用后直接挥发成气体返回大气中，不会留下任何污染），它用起来简单方便。

7、工业级液氮的其他应用

应用于高温超导电力电缆开发；

应用于紧急维修中对液体管道进行冻结；

应用于物质的低温稳定和低温淬火；

液氮冷装配技术(热胀冷缩现象在工业中的应用)也广泛使用；

液氮人工增雨技术；

液氮排液技术及时降液诱喷，正在不断深入研究。

四、工业级液氮的储存

1、安全操作：

使用液氮的操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员穿防寒服，戴防寒手套。防止气体泄漏到工作场所空气中。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损，储槽必须定时巡检增压盘等，保持无故障状态，运输工具内不可人货同车，且保持封闭空间内的通风情况，装卸时严禁倾倒、滚动储槽，装后应加装防倒翻措施，应配备泄漏应急处理设备。将液氮储存于阴凉、通风的库房。库温不宜超过30°C。储区也应备有泄漏应急处理设备。

2、储存方式：

如果使用量较小，单位为升，可以使用液氮专用的低温液氮容器，常用容器规格为10L、20L、 30L容器体积小，方便即时使用,快捷便利。如果使用量较大，单位为吨，可以使用低温液氮储罐，常用规格为5立方、10立方、15立方、30立方、50立方等等，适用于工业生产或者食品速冻厂液氮用量较大的厂家使用。在使用液氮的过程中，需要提供良好的自然通风，在维护储罐设施只能经过授权与培训的人员才能维护和操作，在发现安全问题后需要及时上报。

五、工业级液氮的物理性质：
　　分子量     28
　　密度       1.2507kg/m³
　　沸点       -195.8℃
　　熔点       -209.9℃
　　临界温度   -147℃
　　临界压力   33.5大气压
　　临界密度   0.3l公斤/公斤
　　液态密度   0.8l公斤/公斤（沸点）
　　蒸发潜热   161.19千焦耳/公斤
　　定压比热   1.034千焦耳/公斤.℃
　　执传导率   2.28x10-4焦耳/厘米.秒.℃