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A miniaturização do nitrogênio líquido industrial geralmente se refere à produção de nitrogênio líquido em equipamentos ou sistemas relativamente pequenos. Essa tendência para a miniaturização torna a produção de nitrogênio líquido mais flexível, portátil e adequado para uma gama mais diversificada de cenários de aplicação.

Para a miniaturização do nitrogênio líquido industrial, existem principalmente os seguintes métodos:

Unidades de preparação de nitrogênio líquido simplificado: Essas unidades normalmente usam a tecnologia de separação de ar para extrair nitrogênio do ar por métodos como adsorção ou separação de membrana e, em seguida, usam sistemas de refrigeração ou expansores para resfriar o nitrogênio em um estado líquido. Essas unidades são tipicamente mais compactas que as grandes unidades de separação de ar e são adequadas para uso em pequenas plantas, laboratórios ou onde a produção de nitrogênio no local é necessária.

Miniaturização do método de separação de ar de baixa temperatura: O método de separação de ar de baixa temperatura é um método de produção de nitrogênio industrial comumente usado, e o nitrogênio líquido é purificado através de compressão em vários estágios, expansão de refrigeração e outros processos. O equipamento de separação de ar miniaturizado e de baixa temperatura geralmente usa tecnologia de refrigeração avançada e trocadores de calor eficientes para reduzir o tamanho do equipamento e melhorar a eficiência energética.

Miniaturização do método de evaporação a vácuo: sob condições de alto vácuo, o nitrogênio gasoso é gradualmente evaporado sob pressão, de modo que sua temperatura é reduzida e finalmente é obtido nitrogênio líquido. Esse método pode ser alcançado através de sistemas e evaporadores de vácuo miniaturizado e é adequado para aplicações onde é necessária a produção rápida de nitrogênio.

A miniaturização do nitrogênio líquido industrial tem as seguintes vantagens:

Flexibilidade: O equipamento de produção de nitrogênio líquido miniaturizado pode ser movido e implantado de acordo com as necessidades reais de se adaptar às necessidades de diferentes ocasiões.

Portabilidade: O dispositivo é pequeno, fácil de transportar e transportar e pode estabelecer rapidamente sistemas de produção de nitrogênio no local.

Eficiência: O equipamento de produção de nitrogênio líquido miniaturizado geralmente usa tecnologia avançada e trocadores de calor eficientes para melhorar a eficiência energética e reduzir o consumo de energia.

Proteção Ambiental: O nitrogênio líquido, como líquido de arrefecimento limpo, não produz substâncias nocivas durante o uso e é amigável ao meio ambiente.

O processo de produção de nitrogênio líquido inclui principalmente as etapas a seguir, a seguir é uma introdução detalhada do processo:

Compressão e purificação do ar:

1. O ar é comprimido pela primeira vez pelo compressor de ar.

2. O ar comprimido é resfriado e purificado para se tornar o ar de processamento.

Transferência de calor e liquefação:

1. O ar de processamento é trocado de calor com o gás de baixa temperatura através do trocador de calor principal para produzir líquido e entrar na torre de fracionamento.

2. A baixa temperatura é causada pela expansão do acelerador de ar de alta pressão ou pela expansão do expansor de ar de pressão média.

Fracionamento e purificação:

1. O ar é destilado no fracionador através de camadas de bandejas.

2. O nitrogênio puro é produzido no topo da coluna inferior do fracionador.

Recicle a capacidade de frio e a saída do produto:

1. O nitrogênio puro de baixa temperatura da torre inferior entra no trocador de calor principal e recupera a quantidade fria por troca de calor com o ar de processamento.

2. O nitrogênio puro reaquecido é produzido como um produto e se torna nitrogênio exigido pelo sistema a jusante.

Produção de nitrogênio liquefeito:

1. O nitrogênio obtido através das etapas acima é ainda mais liquefeito sob condições específicas (como baixa temperatura e alta pressão) para formar nitrogênio líquido.

2. O nitrogênio líquido tem um ponto de ebulição extremamente baixo, cerca de -196 graus Celsius, por isso precisa ser armazenado e transportado sob condições estritas.

Armazenamento e estabilidade:

1. O nitrogênio líquido é armazenado em recipientes especiais, que geralmente possuem boas propriedades de isolamento para diminuir a taxa de evaporação do nitrogênio líquido.

2. É necessário verificar regularmente o aperto do recipiente de armazenamento e a quantidade de nitrogênio líquido para garantir a qualidade e a estabilidade do nitrogênio líquido.