नाइट्रोजन श्रृंखला नाइट्रोजन का उपयोग

विभिन्न उद्योगों में नाइट्रोजन का अनुप्रयोग

1. नाइट्रोजन का उपयोग

नाइट्रोजन एक रंगहीन, गैर विषैली, गंधहीन अक्रिय गैस है। इसलिए, गैस नाइट्रोजन का व्यापक रूप से एक सुरक्षात्मक गैस के रूप में उपयोग किया गया है। तरल नाइट्रोजन का व्यापक रूप से एक हिमीकरण माध्यम के रूप में उपयोग किया गया है जो हवा के संपर्क में रह सकता है। यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण गैस है. , कुछ विशिष्ट उपयोग इस प्रकार हैं:

1. धातु प्रसंस्करण: उज्ज्वल शमन, उज्ज्वल एनीलिंग, नाइट्राइडिंग, नाइट्रोकार्बराइजिंग, नरम कार्बोनाइजेशन इत्यादि जैसे ताप उपचार के लिए नाइट्रोजन गैस स्रोत; वेल्डिंग और पाउडर धातु विज्ञान सिंटरिंग प्रक्रियाओं आदि के दौरान सुरक्षात्मक गैस।

2. रासायनिक संश्लेषण: नाइट्रोजन का उपयोग मुख्य रूप से अमोनिया को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है। प्रतिक्रिया सूत्र N2+3H2=2NH3 है (स्थितियाँ उच्च दबाव, उच्च तापमान और उत्प्रेरक हैं। प्रतिक्रिया एक प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया है) या सिंथेटिक फाइबर (नायलॉन, ऐक्रेलिक), सिंथेटिक राल, सिंथेटिक रबर, आदि महत्वपूर्ण कच्चे माल। नाइट्रोजन एक ऐसा पोषक तत्व है जिसका उपयोग उर्वरक बनाने के लिए भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए: अमोनियम बाइकार्बोनेट NH4HCO3, अमोनियम क्लोराइड NH4Cl, अमोनियम नाइट्रेट NH4NO3, आदि।

3. इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग: बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट, रंगीन टीवी पिक्चर ट्यूब, टेलीविजन और रेडियो घटकों और अर्धचालक घटकों के प्रसंस्करण के लिए नाइट्रोजन स्रोत।

4. धातुकर्म उद्योग: निरंतर कास्टिंग, निरंतर रोलिंग और स्टील एनीलिंग के लिए सुरक्षात्मक गैस; स्टील बनाने के लिए कनवर्टर के ऊपर और नीचे संयुक्त नाइट्रोजन प्रवाहित करना, कनवर्टर स्टील बनाने के लिए सीलिंग, ब्लास्ट फर्नेस टॉप के लिए सीलिंग, ब्लास्ट फर्नेस आयरनमेकिंग के लिए चूर्णित कोयला इंजेक्शन के लिए गैस आदि।

5. खाद्य संरक्षण: अनाज, फल, सब्जियों आदि का नाइट्रोजन युक्त भंडारण और संरक्षण; मांस, पनीर, सरसों, चाय और कॉफी, आदि की नाइट्रोजन से भरी संरक्षण पैकेजिंग; फलों के रस, कच्चे तेल और जैम आदि का नाइट्रोजन युक्त और ऑक्सीजन रहित संरक्षण; विभिन्न बोतल जैसी वाइन शुद्धि और कवरेज, आदि।

6. फार्मास्युटिकल उद्योग: पारंपरिक चीनी चिकित्सा (जैसे जिनसेंग) का नाइट्रोजन से भरा भंडारण और संरक्षण; पश्चिमी चिकित्सा के नाइट्रोजन से भरे इंजेक्शन; नाइट्रोजन से भरे भंडारण और कंटेनर; दवाओं आदि के वायवीय परिवहन के लिए गैस स्रोत।

7. रासायनिक उद्योग: प्रतिस्थापन, सफाई, सीलिंग, रिसाव का पता लगाने, सूखी कोक शमन में सुरक्षात्मक गैस; उत्प्रेरक पुनर्जनन, पेट्रोलियम अंशांकन, रासायनिक फाइबर उत्पादन आदि में प्रयुक्त गैस।

8. उर्वरक उद्योग: नाइट्रोजन उर्वरक कच्चे माल; प्रतिस्थापन, सीलिंग, धुलाई और उत्प्रेरक सुरक्षा के लिए गैस।

9. प्लास्टिक उद्योग: प्लास्टिक कणों का वायवीय संचरण; प्लास्टिक उत्पादन और भंडारण आदि में ऑक्सीकरण रोधी।

10. रबर उद्योग: रबर पैकेजिंग और भंडारण; टायर उत्पादन, आदि

11. ग्लास उद्योग: फ्लोट ग्लास की उत्पादन प्रक्रिया में सुरक्षात्मक गैस।

12. पेट्रोलियम उद्योग: नाइट्रोजन चार्जिंग और भंडारण, कंटेनरों, उत्प्रेरक क्रैकिंग टावरों, पाइपलाइनों आदि का शुद्धिकरण; पाइपलाइन प्रणालियों आदि का वायुदाब रिसाव परीक्षण।

13. अपतटीय तेल विकास; अपतटीय तेल निष्कर्षण में प्लेटफार्मों को गैस से ढंकना, तेल निष्कर्षण के लिए नाइट्रोजन का दबाव इंजेक्शन, भंडारण टैंकों, कंटेनरों आदि को निष्क्रिय करना।

14. भंडारण: तहखानों और गोदामों में ज्वलनशील पदार्थों को आग पकड़ने और विस्फोट से बचाने के लिए, उन्हें नाइट्रोजन से भरें।

15. समुद्री परिवहन: टैंकर की सफाई और सुरक्षा के लिए उपयोग की जाने वाली गैस।

16. एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी: रॉकेट ईंधन बूस्टर, लॉन्च पैड प्रतिस्थापन गैस और सुरक्षा सुरक्षा गैस, अंतरिक्ष यात्री नियंत्रण गैस, अंतरिक्ष सिमुलेशन कक्ष, विमान ईंधन पाइपलाइनों के लिए सफाई गैस, आदि।

17. तेल, गैस और कोयला खनन उद्योगों में आवेदन: तेल के कुएं को नाइट्रोजन से भरने से न केवल कुएं में दबाव बढ़ सकता है और तेल उत्पादन बढ़ सकता है, बल्कि नाइट्रोजन का उपयोग ड्रिल पाइप की माप में एक कुशन के रूप में भी किया जा सकता है। , कुएं में कीचड़ के दबाव से पूरी तरह बचना। निचले ट्यूब कॉलम को कुचलने की संभावना। इसके अलावा, नाइट्रोजन का उपयोग अम्लीकरण, फ्रैक्चरिंग, हाइड्रोलिक ब्लोहोल्स और हाइड्रोलिक पैकर सेटिंग जैसे डाउनहोल संचालन में भी किया जाता है। प्राकृतिक गैस को नाइट्रोजन से भरने से कैलोरी मान कम हो सकता है। कच्चे तेल के साथ पाइपलाइनों को प्रतिस्थापित करते समय, तरल नाइट्रोजन का उपयोग दोनों सिरों पर सामग्री को जलाने और इंजेक्ट करने के लिए किया जा सकता है ताकि उन्हें ठोस बनाया जा सके और सील किया जा सके।

18. अन्य:

A. तेल के पोलीमराइजेशन को सूखने से रोकने के लिए पेंट और कोटिंग्स को नाइट्रोजन और ऑक्सीजन से भरा जाता है; तेल और प्राकृतिक गैस भंडारण टैंक, कंटेनर और परिवहन पाइपलाइन नाइट्रोजन और ऑक्सीजन आदि से भरे होते हैं।

बी. कार के टायर

(1) टायर ड्राइविंग स्थिरता और आराम में सुधार करें

नाइट्रोजन अत्यंत निष्क्रिय रासायनिक गुणों वाली लगभग एक अक्रिय द्विपरमाणुक गैस है। गैस के अणु ऑक्सीजन के अणुओं से बड़े होते हैं, थर्मल विस्तार और संकुचन की संभावना नहीं रखते हैं, और विरूपण की सीमा छोटी होती है। टायर साइडवॉल में इसकी प्रवेश दर हवा की तुलना में लगभग 30 से 40% धीमी है, और यह टायर के दबाव को स्थिर बनाए रख सकती है, टायर ड्राइविंग स्थिरता में सुधार कर सकती है और ड्राइविंग आराम सुनिश्चित कर सकती है; नाइट्रोजन में कम ध्वनि चालकता है, जो सामान्य हवा के 1/5 के बराबर है। नाइट्रोजन का उपयोग प्रभावी ढंग से टायर के शोर को कम कर सकता है और ड्राइविंग शांति में सुधार कर सकता है।

(2) टायर फटने और हवा खत्म होने से रोकें

चपटे टायर सड़क यातायात दुर्घटनाओं का प्रमुख कारण हैं। आँकड़ों के अनुसार, राजमार्गों पर 46% यातायात दुर्घटनाएँ टायर की खराबी के कारण होती हैं, जिनमें से कुल टायर दुर्घटनाओं का 70% टायर फटने के कारण होता है। जब कार चल रही हो तो जमीन से घर्षण के कारण टायर का तापमान बढ़ जाएगा। खासकर तेज गति से गाड़ी चलाने और आपातकालीन ब्रेक लगाने पर, टायर में गैस का तापमान तेजी से बढ़ेगा और टायर का दबाव तेजी से बढ़ेगा, इसलिए टायर फटने की संभावना है। उच्च तापमान के कारण टायर का रबर पुराना हो जाता है, थकान की शक्ति कम हो जाती है, और गंभीर रूप से घिसाव होता है, जो संभावित टायर फटने का भी एक महत्वपूर्ण कारक है। सामान्य उच्च दबाव वाली हवा की तुलना में, उच्च शुद्धता वाली नाइट्रोजन ऑक्सीजन मुक्त होती है और इसमें लगभग कोई पानी या तेल नहीं होता है। इसमें कम तापीय विस्तार गुणांक, कम तापीय चालकता, धीमी तापमान वृद्धि है, जो टायर गर्मी संचय की गति को कम करता है, और गैर-ज्वलनशील है और दहन का समर्थन नहीं करता है। , तो टायर फटने की संभावना को काफी कम किया जा सकता है।

(3) टायर सेवा जीवन बढ़ाएँ

नाइट्रोजन का उपयोग करने के बाद, टायर का दबाव स्थिर होता है और मात्रा में परिवर्तन छोटा होता है, जो अनियमित टायर घर्षण की संभावना को काफी कम कर देता है, जैसे कि क्राउन घिसाव, टायर शोल्डर घिसाव, और सनकी घिसाव, और टायर की सेवा जीवन को बढ़ाता है; रबर की उम्र बढ़ने पर हवा में ऑक्सीजन के अणुओं का प्रभाव पड़ता है। ऑक्सीकरण के कारण, उम्र बढ़ने के बाद इसकी ताकत और लोच कम हो जाती है और दरारें पड़ जाती हैं। यह टायरों की सेवा अवधि कम होने का एक कारण है। नाइट्रोजन पृथक्करण उपकरण हवा में ऑक्सीजन, सल्फर, तेल, पानी और अन्य अशुद्धियों को सबसे बड़ी सीमा तक समाप्त कर सकता है, प्रभावी ढंग से टायर की आंतरिक परत और रबर के क्षरण के ऑक्सीकरण स्तर को कम कर सकता है, और धातु के रिम को खराब नहीं करेगा, जिससे टायर का जीवन बढ़ जाएगा। . सेवा जीवन भी रिम की जंग को काफी कम कर देता है।

(4) ईंधन की खपत कम करें और पर्यावरण की रक्षा करें

अपर्याप्त टायर दबाव और हीटिंग के बाद बढ़े हुए रोलिंग प्रतिरोध से वाहन चलाते समय ईंधन की खपत में वृद्धि होगी। नाइट्रोजन, टायर के दबाव को स्थिर बनाए रखने और टायर के दबाव को कम करने में देरी के अलावा, शुष्क है, इसमें कोई तेल या पानी नहीं है, और कम तापीय चालकता है। , धीमी हीटिंग सुविधा टायर चलने पर तापमान वृद्धि को कम करती है, और टायर विरूपण छोटा होता है, पकड़ में सुधार होता है, आदि, और रोलिंग प्रतिरोध कम हो जाता है, जिससे ईंधन की खपत को कम करने का उद्देश्य प्राप्त होता है।

2. तरल नाइट्रोजन फ्रीजिंग का अनुप्रयोग

1. क्रायोजेनिक दवा: सर्जरी, क्रायोजेनिक उपचार, रक्त प्रशीतन, दवा फ्रीजिंग और क्रायोजेनिक क्रशिंग आदि।

2. बायोइंजीनियरिंग: कीमती पौधों, पौधों की कोशिकाओं, आनुवंशिक जर्मप्लाज्म आदि का क्रायोप्रिजर्वेशन और परिवहन।

3. धातु प्रसंस्करण: धातु का हिमीकरण उपचार, जमे हुए कास्ट को मोड़ना, बाहर निकालना और पीसना आदि।

4. खाद्य प्रसंस्करण: त्वरित फ्रीजिंग उपकरण, भोजन फ्रीजिंग और परिवहन, आदि।

5. एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी: प्रक्षेपण उपकरण, अंतरिक्ष सिमुलेशन कक्षों के ठंडे स्रोत आदि।

3. विज्ञान और प्रौद्योगिकी की प्रगति और आर्थिक निर्माण के विकास के साथ, नाइट्रोजन का अनुप्रयोग दायरा तेजी से व्यापक हो गया है और कई औद्योगिक क्षेत्रों और दैनिक जीवन क्षेत्रों में प्रवेश कर गया है।

1. धातु ताप उपचार में अनुप्रयोग: मूल घटक के रूप में नाइट्रोजन गंध के साथ नाइट्रोजन आधारित वायुमंडल ताप उपचार ऊर्जा की बचत, सुरक्षा, पर्यावरण के गैर-प्रदूषण और प्राकृतिक संसाधनों के पूर्ण उपयोग के लिए एक नई तकनीक और प्रक्रिया है। यह दिखाया गया है कि शमन, एनीलिंग, कार्बराइजिंग, कार्बोनाइट्राइडिंग, सॉफ्ट नाइट्राइडिंग और रीकार्बराइजेशन सहित लगभग सभी ताप उपचार प्रक्रियाओं को नाइट्रोजन-आधारित गैस वातावरण का उपयोग करके पूरा किया जा सकता है। उपचारित धातु भागों की गुणवत्ता पारंपरिक एंडोथर्मिक वातावरण उपचारों की तुलना में तुलनीय हो सकती है। हाल के वर्षों में, देश और विदेश में इस नई प्रक्रिया का विकास, अनुसंधान और अनुप्रयोग जोरों पर है और इसके सार्थक परिणाम प्राप्त हुए हैं।

नाइट्रोजन उत्पादन निर्माता - चीन नाइट्रोजन उत्पादन फैक्टरी और आपूर्तिकर्ता (xinfatools.com)

2. इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में अनुप्रयोग: इलेक्ट्रॉनिक घटकों और अर्धचालक घटकों की उत्पादन प्रक्रिया में, 99.999% से अधिक की शुद्धता वाली नाइट्रोजन को एक सुरक्षात्मक गैस के रूप में उपयोग करने की आवश्यकता होती है। वर्तमान में, मेरे देश ने रंगीन टीवी पिक्चर ट्यूब, बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट, लिक्विड क्रिस्टल और सेमीकंडक्टर सिलिकॉन वेफर्स की उत्पादन प्रक्रियाओं में वाहक गैस और सुरक्षात्मक गैस के रूप में उच्च शुद्धता वाले नाइट्रोजन का उपयोग किया है।

3. रासायनिक फाइबर उत्पादन प्रक्रिया में अनुप्रयोग: उच्च शुद्धता नाइट्रोजन का उपयोग अक्सर रासायनिक फाइबर उत्पादन में एक सुरक्षात्मक गैस के रूप में किया जाता है ताकि रासायनिक फाइबर उत्पादों को उत्पादन के दौरान ऑक्सीकरण होने और रंग को प्रभावित करने से रोका जा सके। नाइट्रोजन की शुद्धता जितनी अधिक होगी, रासायनिक फाइबर उत्पादों का रंग उतना ही सुंदर होगा। आजकल, मेरे देश में कुछ नए रासायनिक फाइबर कारखाने उच्च शुद्धता वाले नाइट्रोजन उपकरणों से सुसज्जित हैं।

4. आवासीय भण्डारण एवं परिरक्षण में अनुप्रयोग: वर्तमान में विदेशों में अनाज भण्डारण के लिए गोदामों को सील करने, नाइट्रोजन भरने तथा हवा निकालने की विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हमारे देश ने भी इस पद्धति का सफलतापूर्वक परीक्षण किया है और व्यावहारिक प्रचार और अनुप्रयोग के चरण में प्रवेश किया है। चावल, गेहूं, जौ, मक्का और चावल जैसे अनाजों को संग्रहित करने के लिए नाइट्रोजन निकास का उपयोग करने से कीड़ों, गर्मी और फफूंदी को रोका जा सकता है, ताकि उन्हें गर्मियों के दौरान अच्छी गुणवत्ता में रखा जा सके। इस विधि में अनाज को प्लास्टिक के कपड़े से कसकर सील करना है, पहले इसे कम वैक्यूम स्थिति में निकालना है, और फिर इसे आंतरिक और बाहरी दबाव संतुलित होने तक लगभग 98% शुद्धता के साथ नाइट्रोजन से भरना है। यह अनाज के ढेर को ऑक्सीजन से वंचित कर सकता है, अनाज की श्वसन तीव्रता को कम कर सकता है और सूक्ष्मजीवों के प्रजनन को रोक सकता है। ऑक्सीजन की कमी के कारण 36 घंटे के अंदर सभी बेधक मर जाएंगे। ऑक्सीजन को कम करने और कीड़ों को मारने की यह विधि न केवल बहुत सारा पैसा बचाती है (जिंक फॉस्फाइड जैसी अत्यधिक जहरीली दवाओं के साथ धूमन की लागत का लगभग एक प्रतिशत), बल्कि भोजन की ताजगी और पोषण मूल्य को भी बनाए रखती है और बैक्टीरिया के संक्रमण को रोकती है। और दवा संदूषण.

फलों, सब्जियों, चाय आदि का नाइट्रोजन युक्त भंडारण एवं संरक्षण भी सबसे उन्नत तरीका है। यह विधि उच्च-नाइट्रोजन और कम-ऑक्सीजन वाले वातावरण में फलों, सब्जियों, पत्तियों आदि के चयापचय को धीमा कर सकती है, जैसे कि हाइबरनेशन की स्थिति में प्रवेश करना, पकने के बाद रोकना, और इस प्रकार उन्हें लंबे समय तक ताजा रखना। परीक्षणों के अनुसार, नाइट्रोजन के साथ संग्रहीत सेब 8 महीने के बाद भी कुरकुरे और स्वादिष्ट हैं, और प्रति किलोग्राम सेब की संरक्षण लागत लगभग 1 पैसा है। नाइट्रोजन से भरे भंडारण से पीक सीजन में फलों के नुकसान को काफी हद तक कम किया जा सकता है, ऑफ-सीजन बाजार में फलों की आपूर्ति सुनिश्चित की जा सकती है, निर्यात किए गए फलों की गुणवत्ता में सुधार किया जा सकता है और विदेशी मुद्रा आय में वृद्धि की जा सकती है।

चाय को वैक्यूम किया जाता है और नाइट्रोजन से भरा जाता है, यानी, चाय को एक डबल-लेयर एल्यूमीनियम-प्लैटिनम (या नायलॉन पॉलीथीन-एल्यूमीनियम मिश्रित फ़ॉइल) बैग में रखा जाता है, हवा निकाली जाती है, नाइट्रोजन इंजेक्ट किया जाता है, और बैग को सील कर दिया जाता है। एक वर्ष के बाद, चाय की गुणवत्ता ताज़ा होगी, चाय का सूप साफ़ और चमकीला होगा, और स्वाद शुद्ध और सुगंधित होगा। जाहिर है, ताजी चाय को संरक्षित करने के लिए इस विधि का उपयोग वैक्यूम पैकेजिंग या फ्रीजिंग पैकेजिंग से कहीं बेहतर है।

वर्तमान में, कई खाद्य पदार्थ अभी भी वैक्यूम या फ्रोजन पैकेजिंग में पैक किए जाते हैं। वैक्यूम पैकेजिंग में हवा के रिसाव का खतरा होता है, और जमी हुई पैकेजिंग के खराब होने का खतरा होता है। उनमें से कोई भी वैक्यूम नाइट्रोजन से भरी पैकेजिंग जितना अच्छा नहीं है।

5. एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी में अनुप्रयोग

ब्रह्माण्ड ठंडा, अंधकारमय और उच्च निर्वात में है। जब मनुष्य स्वर्ग जाते हैं, तो उन्हें पहले जमीन पर अंतरिक्ष सिमुलेशन प्रयोग करने होते हैं। अंतरिक्ष का अनुकरण करने के लिए तरल नाइट्रोजन और तरल हीलियम का उपयोग किया जाना चाहिए। संयुक्त राज्य अमेरिका में बड़े पैमाने पर अंतरिक्ष सिमुलेशन कक्ष बड़े पैमाने पर पवन सुरंग सिमुलेशन परीक्षण करने के लिए प्रति माह 300,000 क्यूबिक मीटर नाइट्रोजन गैस की खपत करते हैं। रॉकेट पर, ज्वलनशील और विस्फोटक तरल हाइड्रोजन उपकरण के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, उचित स्थानों पर नाइट्रोजन अग्निशामक यंत्र स्थापित किए जाते हैं। उच्च दबाव नाइट्रोजन रॉकेट ईंधन (तरल हाइड्रोजन-तरल ऑक्सीजन) के लिए दबाव आपूर्ति गैस और दहन पाइपलाइन के लिए सफाई गैस भी है।

विमान के उड़ान भरने से पहले या उतरने के बाद, सुरक्षा सुनिश्चित करने और इंजन दहन कक्ष में विस्फोट के जोखिम को रोकने के लिए, आमतौर पर इंजन दहन कक्ष को नाइट्रोजन से साफ करना आवश्यक होता है।

इसके अलावा, नाइट्रोजन का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में एक सुरक्षात्मक गैस के रूप में भी किया जाता है।

संक्षेप में, सुरक्षा और बीमा के मामले में नाइट्रोजन को तेजी से पसंद किया जा रहा है। उद्योग के विकास और जोर के साथ नाइट्रोजन की मांग बढ़ रही है। मेरे देश के आर्थिक निर्माण के तेजी से विकास के साथ, मेरे देश में उपयोग की जाने वाली नाइट्रोजन की मात्रा भी तेजी से बढ़ेगी।