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液态氮是一种具有惰性的,无色,无嗅,无腐蚀性,不可燃,温度极低的气体。氮构成了大气的大部分(体积比78.03%,重量比75.5%)。氮是不活泼的,不支持燃烧;但是氮是维持生命的必要元素。
用途:食品冷藏、冶金工业、洗涤及保护气、用于气体激光器、空份设备、电力输送和废物处理。
一般情况下,氮是不活泼的的。当加热到非常高的温度时它会同更加活泼的金属,如锂和镁反应生成氮化物。它还会同氧反应生成氮的氧化物,而且当在有催化剂存在时它会同氢反应生成氨。
由于氮无腐蚀性,不需要特殊的建材。但是,选择的建材必须能抗液氮的低温。容器和管道系统要根据相关的压力和温度按照按照国家相关机构的标准或交通部的规定来设计。
尽管通常作为气体使用,氮一般以液态存储和运输,这样产品供应成本更低。
当氮转化成液态,就成为低温液体。低温液体是沸点温度一般在–238°F(–150°C)以下的液化气体。液氮的沸点是–320.5°F(–195.8°C)。因为产品和周围环境的温差即使是在冬天也非常大,保持液氮和周围环境隔离是很重要的。产品还要求专门的使用和储存设备。
1.一个典型的储存系统由一个低温储存罐,一个或多个汽化器,一个压力控制系统和所有的用于灌装、汽化、供给的管道系统组成。低温罐造得象个真空瓶。设计得使热量无法进入内罐中的液氮。汽化器把液氮转化成气态。压力控制管控制着输入到过程的气体压力。使用液氮的过程不要求有汽化器和压力控制管。
在空气分离工厂,通过空气液化和蒸馏分离出氮。接着氮作为低温液体回收。
液态氮
氮气
NITROGEN
产品名称 执行标准 技术标准(V/V)≥ 氧含量
ppm≤ 氢含量
ppm≤ CO+CO2+CH4
ppm≤ 水份含量}
液态氮 GB/T8980-96 99.999 2 1 2 不规定水含量
性状:无色、无臭、无味、几乎完全隋性气体、氮不可燃
物性:密度1.25kg/m3(0℃、气体)、804kg/m3 (-183℃、液体)
熔点-210℃;沸点-195.8℃;临界温度-147℃;临界压力3.39Mpa
注意事项:它是一种使人窒息的气体、液氮因为低温会对人造成冻伤,所以不可与皮肤接触。
液态氮为无色、无味,不易燃烧,不会爆炸,沸点是-196摄氏度。
1.此物质是冷冻液体, 于封闭地区会产生很大的危险, 需要工程控制及防护设备, 工作人员应严格培训并告知此物质之危险性及安全使用法。
2.工作区应通风良好以避免缺氧。
3.若在封闭区域使用液态氮,应小心遵循所有安全程序。
4.安装连续式空气侦测器以决定是否适当的通风。
5.不要与不兼容物一起使用( 如镁) ,会起激烈反应。
6.装填液态氮容器的颈部避免被冰堵住。
7.小心运送装填冷冻液的容器。
8.以专用推车或手推车搬运。
9.钢瓶直于地板且固定于墙壁或柱子。
10.钢瓶不可滚、拖、丢或者让它们碰撞在一起。
11.若必须以升降机运送冷冻液, 采取适当措施以预防可能的伤害,如升降机没有其它乘客。
12. 当转换冷冻液至其它容器,接收容器须预冷,转运过程初期应缓慢, 冷冻液挥发而使接收容器变冷。
13.若要将物体放入冷冻液中,必须很缓慢以减少冷冻液沸腾或飞溅。
14.许多常用物质如碳钢、塑料和橡胶.,液态氮存在下的低温变脆而容易破裂,或收缩而使接头出现裂缝。
15. 所有装填液态氮的容器和管线应有适当释压装置以避免压力过高。
16. 须备随时可用于火灾及溢泄的紧急处理装备。
17. 查阅液态氮的相关法规。
呼吸防护: 1.正常情况,不须任何呼吸防护具。 2.紧急或进入未知气浓度或氧气浓度低18% 的情况时需穿戴正 压之全面型自携式呼吸防护具或正压之全面型供气式呼吸防护具以正压之自携式呼吸防护具。
手部防护:可耐低温的保温手套。 眼睛防护:化学防溅护目镜、面罩。 皮肤及身体防护:可耐低温且保温的围裙或工作靴。
1. 检查所有新进钢瓶是否确实标示并无受损。
2.贮存区应标示清楚, 无障碍物并只允许指定或受过训的人员进入。
3.贮存区与工作区分开。
4.张贴警告标志。
5.定期检查是否破损或溢漏,
6.贮存在阴凉、干燥、通风良好、防火的地区, 远离可燃物质、腐蚀性气体、工作区、饮食区、
引火源、避免阳光直接照射。
7.贮存区不要靠近升降机、走廊、装卸区。
8.使用专为液态氮设计的贮存容器和设备。
9.远离不相容物。
10. 贮存容器避免与水气接触以免结冰而阻塞压力释放阀。
11. 贮存液态氮的容器直放于地板且固定于墙壁或柱子。
12. 充装液态氮容器(Dewar fasks)的盖子应轻轻松开,阻止空气或水气进多但可让压力释放。
13. 若装填液态氮容器的颈部被冰或结冰的空气堵塞, 依制造商的指示移除。
14. 此物质的空气重和冷会累积在低洼地区, 必须低于地面贮存。
15. 遵循所有冷冻液体贮存的法规。
氮是世界上销售量最大的无机化学品,有着广泛的商业和技术应用。作为液体,氮用于食品冷冻、塑料和橡胶抛光、冷却、金属处理、金属喷镀和其它同温度相关的应用。
由于无嗅、无色、无味、无刺激性,氮没有警告性特征。人类没有能够探测到氮的存在的官能。尽管氮无毒且很大程度上不活泼,通过取代空气中的氧,使之下降到维持生命所必须的水平以下,它可以成为简单的窒息物。过量吸入氮会导致眩晕、恶心、呕吐、失去知觉和死亡。死亡可能来源于错误的判断、精神混乱或者阻止了自救的失去知觉。在低氧浓度情况下,意识不清和死亡会在几秒钟内发生,而且没有警告。 除非备有自给式呼吸器(SCBA)或空气管呼吸器,任何人,包括救援人员,都不能进入氧浓度低于19.5%的区域。
用液态氮冷却法控制混凝土基础垫层的裂缝
在美国密尔沃基的一座高层建筑的基础垫层施工中,采用了液态氮冷却混凝土的方法,使浇注的混凝土垫层几乎没有裂缝。该垫层为钢筋混凝土结构,厚1.83m,共需约617m~3冷却混凝土。技术要求十分严格,若运送到现场的商品混凝土的温度超过15.6℃,检验人员则予以拒绝;完成浇注时不得有任何耽搁,不得有冷缝,尤其是不得有裂缝。这
液态粉煤灰填筑
液态粉煤灰施工指导意见 一、材料 1、粉煤灰 (1)粉煤灰:粉煤灰中 SiO2,Al 2O3和 Fe2O3总含量大于 70%; 烧失量不应超过 20%,检测频率为 500m3 /次; (2)粉煤灰的比表面积宜大于 2500cm2/g; (3)干粉煤灰和湿粉煤灰都可以用。干粉煤灰如堆于空地上应 防止飞扬造成污染;湿粉煤灰含水量不宜超过 35%,并在浇注前测定 含水量。 (4)应将凝结的粉煤灰块打碎,同时清除有害杂物。 2、水泥 水泥:水泥宜采用 32.5 级普通水泥。 3、水 水:饮用水。 4、外加剂 性能应能激发粉煤灰早期活性, 并具有早强、增稠和减水的作用, 如 GR—5A早强、高速减水剂。细度方面,比表面积不得小于 300m 2 /kg。初凝时间不得大于 30min,单浆可泵时间不得小于 24h凝固。 二、配合比及强度要求 配合比一般选用水泥:粉煤灰:水:添加剂 =8~12%:92~8
冷装时,常用的冷却剂有固体二氧化碳(俗称干冰)、液态氮、液态氧和液态空气等。使用时,可根据冷却的温度来选择:冷却温度高于-78℃时,属于一般性冷却范围,用干冰比较合适;冷却温度低于- 78℃时,属深冷
范围,则需用液态氮或液态空气,也可以用液态氧。
气体 |
相对介电常数 |
固体 |
相对介电常数 |
||
水蒸汽 气态溴 氦 氢 氧 氮 氩 气态汞 空气 硫化氢 真空 乙醚 液态二氧化碳 甲醇 乙醇 水 液态氨 液态氦 液态氢 液态氧 液态氮 液态氯 煤油 松节油 苯 油漆 甘油 |
1.00785 1.0128 1.000074 1.000264 1.00051 1.00058 1.00056 1.00074 1.000585 1.004 1 4.335 1.585 33.7 25.7 81.5 16.2 1.058 1.22 1.465 2.28 1.9 2~4 2.2 2.283 3.5 45.8 |
固体氨固体醋酸 石蜡 聚苯乙烯 无线电瓷 超高频瓷 二氧化钡 橡胶 硬橡胶 纸 干砂 15%水湿砂(金刚石) 木头 琥珀 冰 虫胶(紫胶) 赛璐珞 玻璃 黄磷 硫 碳 云母 花岗石 大理石 食盐 氧化铍 聚氯乙烯 |
4.01~4.1 2.0~2.3 2.4~2.6 6~6.5 7~8.5 106 2~3 4.3 2.5 2.5 约2~8 2.8 2.8 3~4 3.3 4~11 5~10 4.2 5.5~16.5 6~8 6~8 8.3 6.2 7.5 9 3.1~3.5 |
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传统的冻结法需要有氨、盐水、冷却水三个循环系统,这种方法冷量损失较大,也较为复杂。如果使液态致冷剂在冻结器内直接气化,取消多次循环,可减少冷量损失,为此,曾用液态氨、二氧化碳和液氮直接气化。