Care este principiul de funcționare al plantei cu azot lichid?

O instalație de azot lichid este o instalație industrială care utilizează principiile criogeniei pentru a produce azot lichid. Funcționează prin comprimarea aerului și apoi răcirea acestuia la temperaturi foarte scăzute până se lichefiază, separându-și componentele prin distilare. Azotul este izolat și apoi depozitat ca lichid, gata de utilizare în diverse aplicații.

Principiul de funcționare al unei instalații cu azot lichid are patru etape de bază:

1. Compresia aerului: Aerul este aspirat printr-un compresor de aer, unde este comprimat la o presiune mai mare, de obicei 6 până la 10 bar.

2. Pre-răcire: Aerul comprimat este trecut printr-un schimbător de căldură unde este răcit la aproximativ 12 până la 15 grade Celsius de către aerul rece care iese, ceea ce reduce sarcina pe unitatea principală de refrigerare.

3. Răcire criogenică principală: Aerul pre-răcit intră apoi în unitatea principală de răcire, unde este răcit la mai puțin de -180 grade Celsius de o serie de schimbătoare de căldură și de expansor criogenic. Azotul, datorită punctului său de fierbere mai scăzut în comparație cu oxigenul, poate fi izolat din aer.

4. Separare: Azotul lichid de înaltă presiune este separat de alte componente ale aerului printr-o coloană de distilare, deoarece tăvile de condensare criogenică devin lichide, ceea ce face mai ușor de colectat și depozitat.

Producția de azot lichid are numeroase aplicații în diverse domenii, inclusiv prelucrarea alimentelor, farmaceutice, cercetarea științifică și producția industrială. În industria alimentară, azotul este folosit pentru a păstra aspectul alimentelor, pentru a adăuga efervescență băuturilor și pentru a congela rapid produsele alimentare, cum ar fi legumele și carnea, pentru a le menține prospețimea. În industria farmaceutică, este folosit pentru depozitarea și transportul medicamentelor la temperaturi scăzute și pentru crioterapie. Între timp, cercetătorii științifici folosesc azotul lichid pentru a studia proprietățile materialelor la temperaturi scăzute.

În producția industrială, azotul lichid este utilizat în prelucrarea metalelor pentru a răci metalele rapid, prevenind defectele în timpul procesului de fabricație. Industria farmaceutică folosește și azot lichid pentru crioterapie.

În plus, în agricultură azotul lichid joacă un rol foarte important în fertilizarea solului. Poate fi folosit pentru prepararea îngrășămintelor care pot fi aplicate direct pe sol. Când solul este foarte uscat, adăugarea de azot lichid poate ajuta la îmbunătățirea capacității de reținere a apei a solului.

În concluzie, plantele cu azot lichid se bazează pe principii criogenice și folosesc diferite etape pentru a produce azot lichid. Producția de azot lichid are numeroase aplicații în diferite domenii, făcându-l o componentă esențială a diverselor industrii, inclusiv prelucrarea alimentelor, farmaceutice și cercetarea științifică. A stimulat peisajul industrial, făcând posibilă cercetarea științifică și minimizând emisiile de poluanți cauzate de unele procese industriale.