يمكن لآلة النيتروجين، كجهاز لفصل الهواء، فصل غاز النيتروجين عالي النقاء عن الهواء. ولأن النيتروجين غاز خامل، فإنه يستخدم غالبًا كغاز وقائي. يمكن للنيتروجين منع الأكسدة بشكل فعال في بيئة النيتروجين عالية النقاء. تتطلب أو تستخدم الفئات التالية من الصناعات أو المجالات استقرارها الكيميائي؛
1. تعدين الفحم وتخزينه
في مناجم الفحم، فإن أكبر كارثة هي انفجار الغاز المختلط الداخلي عندما يحدث حريق في المنطقة المؤكسدة من الفحم. يمكن لشحن النيتروجين التحكم في محتوى الأكسجين في خليط الغاز أقل من 12٪، مما لا يمكن أن يقمع احتمال الانفجار فحسب، بل يمنع أيضًا الاحتراق التلقائي للفحم، مما يجعل بيئة العمل أكثر أمانًا.
2. استخراج النفط والغاز
النيتروجين هو الغاز القياسي المستخدم لإعادة ضغط النفط والغاز من الآبار الكبيرة / حقول الغاز. باستخدام خصائص النيتروجين للحفاظ على ضغط الخزان، يمكن لتكنولوجيا إزاحة النفط غير القابلة للامتزاج والصرف بالجاذبية أن تعمل على تحسين معدل استخراج النفط بشكل كبير، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لتثبيت إنتاج النفط وزيادة إنتاج النفط.
البترول والبتروكيماويات
وفقًا لخصائص الغازات الخاملة، يمكن للنيتروجين إنشاء جو خامل أثناء معالجة وتخزين ونقل المواد القابلة للاشتعال، مما يلغي استبدال الغازات السامة والقابلة للاشتعال الضارة.
4. الصناعة الكيميائية
يُعد النيتروجين مادة خام مهمة للألياف الصناعية (النايلون، الأكريليك)، والراتنجات الصناعية، والمطاط الصناعي، وغيرها. كما يمكن استخدامه في صناعة الأسمدة مثل بيكربونات الأمونيوم، وكلوريد الأمونيوم، وغيرها.
5. الصيدلانية
في صناعة الأدوية، يمكن لعملية ملء النيتروجين تحسين جودة الأدوية بشكل فعال، سواء كان ذلك عن طريق الحقن أو حقن الماء أو حقن المسحوق أو التجفيف بالتجميد أو إنتاج السوائل الفموية.
6. الإلكترونيات، الطاقة، الكابلات
مصباح مملوء بالنيتروجين. يتم ملء المصباح بالنيتروجين لمنع أكسدة خيوط التنغستن وإبطاء معدل تبخره، وبالتالي إطالة عمر المصباح.
7. الزيوت الصالحة للأكل
خزان الزيت المملوء بالنيتروجين هو لملء النيتروجين في الخزان وإخراج الهواء من الخزان لمنع أكسدة الزيت، وذلك لضمان التخزين الآمن للزيت. كلما زاد محتوى النيتروجين، انخفض محتوى الأكسجين، كان ذلك أفضل للتخزين. ويمكن القول أن محتوى النيتروجين له تأثير كبير على تخزين زيت الطهي والشحوم.
8. الطعام والشراب
يتم عادة تعبئة الحبوب والعلب والفواكه والمشروبات وما إلى ذلك في النيتروجين لمنع التآكل من أجل تخزينها بسهولة.
9. صناعة الكيماويات البلاستيكية
يُستخدم النيتروجين في عملية تشكيل وتبريد القطع البلاستيكية. يُستخدم لتقليل التشوه الناتج عن الضغط على القطع البلاستيكية، مما يضمن ثباتها ودقتها. يُحسّن حقن النيتروجين جودة منتجات الحقن ومرونة التصميم. تختلف نقاء النيتروجين المطلوب في عملية تشكيل حقن البلاستيك باختلاف ظروف العملية. لذلك، لا يُنصح باستخدام النيتروجين المعبأ في زجاجات، ويُفضل استخدام آلة امتصاص النيتروجين بالضغط المتأرجح في الموقع لتزويد النيتروجين مباشرةً.
10. إنتاج المطاط والراتنج
عملية الفلكنة بالنيتروجين للمطاط، أي أنه في عملية الفلكنة للمطاط يتم إضافة النيتروجين كغاز واقي.
12. إنتاج إطارات السيارات
يمكن أن يؤدي ملء الإطار بالنيتروجين إلى تحسين ثبات الإطار وراحته، كما يمكنه أيضًا منع الثقب وإطالة عمر الإطار. يمكن أن تعمل الموصلية الصوتية للنيتروجين على تقليل ضوضاء الإطار وتحسين راحة الركوب.
13. علم المعادن والمعالجة الحرارية
الصب المستمر، الدرفلة، غاز حماية التلدين للصلب؛ الجزء العلوي والسفلي من المحول يتماشى مع ختم النيتروجين المنفوخ لصناعة الصلب، وختم المحول لصناعة الصلب، وختم الجزء العلوي من الفرن العالي، والغاز لحقن الفحم المسحوق لصناعة الحديد في الفرن العالي.
14. مواد جديدة
المعالجة الحرارية لحماية الغلاف الجوي للمواد الجديدة والمواد المركبة.
الطيران والفضاء
يتم استخدام غاز النيتروجين بدرجة الحرارة العادية لحماية الطائرات والصواريخ والمكونات الأخرى من الانفجار، وشاحن وقود الصواريخ، وغاز استبدال منصة الإطلاق وغاز حماية السلامة، وغاز التحكم في رواد الفضاء، وغرفة محاكاة الفضاء، وغاز تنظيف خط أنابيب وقود الطائرات، إلخ.
16. الوقود الحيوي
على سبيل المثال، هناك حاجة إلى النيتروجين لصنع الإيثانول من الذرة.
17. تخزين الفاكهة والخضروات
على الصعيد التجاري، يتوفر تخزين الفواكه والخضراوات بتكييف الهواء في جميع أنحاء العالم منذ أكثر من 70 عامًا. يُعد النيتروجين وسيلةً أكثر تطورًا للحفاظ على نضارة الفواكه والخضراوات. تُعالَج الفواكه والخضراوات بالتخزين الهوائي، مما يُحسّن من نضارتها ويطيل عمرها الافتراضي، ويُلبي جميع معايير التخزين الأخضر الخالية من التلوث.
18. تخزين الطعام
في تخزين الحبوب، يتم إدخال النيتروجين لمنع التلف بسبب النشاط الميكروبي والحشري أو تنفس الحبوب نفسها. لا يمكن للنيتروجين فقط تقليل محتوى الأكسجين في الهواء، وتدمير الأنشطة الفسيولوجية للكائنات الحية الدقيقة، وبقاء الحشرات، ولكن أيضًا منع تنفس الطعام نفسه.
19. القطع بالليزر
يمكن لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ بالليزر باستخدام النيتروجين أن يمنع تعرض أجزاء اللحام للهواء عن طريق أكسدة الأكسجين، كما يمنع ظهور المسام في اللحام.
20. حماية اللحام
يمكن استخدام النيتروجين لحماية المعادن من الأكسدة عند لحامها.
حماية الآثار التاريخية
في المتاحف، غالبًا ما يتم ملء صفحات اللوحات والكتب الثمينة والنادرة بالنيتروجين، الذي يمكنه قتل العث. وذلك لتحقيق حماية الكتب القديمة.
الوقاية من الحرائق ومكافحتها
لا يُساعد النيتروجين على الاحتراق. حقن النيتروجين بشكل صحيح يُساعد على منع الحرائق وإطفائها.
الطب والجمال
يمكن استخدام النيتروجين في الجراحة، والعلاج بالتبريد، وتبريد الدم، وتجميد الأدوية، والتفتيت بالتبريد، على سبيل المثال، كمبرد لإزالة اللويحات في المستشفيات، بما في ذلك الجراحة.
مع تقدم العلوم والتكنولوجيا وتطور البناء الاقتصادي، تم استخدام النيتروجين على نطاق واسع في العديد من المؤسسات الصناعية والحياة اليومية. مع نضج تكنولوجيا آلة امتصاص النيتروجين بالضغط المتأرجح، أصبحت آلة النيتروجين إنتاج النيتروجين في الموقع أكثر اقتصادية وأكثر ملاءمة من إمدادات النيتروجين الأخرى.
وقت النشر: ١٩ نوفمبر ٢٠٢١