氮气有哪些应用？

氮气是空气的主要成分，在室温和大气压力下是无色不可燃的气体，密度1.2506kg/m3。熔点－209.86℃，沸点为-195.8℃，其化学性质不活泼。除合成氨外，氮气通常被作为保护气广泛用于冶金、化工、煤炭、食品、医药、电子、磁材、运输、热处理、轮胎、热电、航空等行业。 

1、氮气在石油化工行业的应用

化工乃氮气设备应用多的行业，目前运用较多的为：聚氯乙烯（PVC），纯度99.5%，流量较大。聚丙烯（PE），纯度99.9%，流量较大，该产品氮气应用分为两部分，一是活化剂、催化剂在装填和排空时需要99.9%的氮气（量小），反应釜用氮气99.5%量大，习惯性取纯度99.9%。

聚乙烯、苯胺，纯度99.95%，石化产品苯胺在催化剂再生时用氮气是平常的4倍左右，但使用周期短。

顺酐及乙醇，一般纯度为99.9%，石化产品聚甲醛（目前国内厂家不多），纯度99.9%。

石油： 可应用于系统中管道容器等的氮气吹扫，储罐充氮、置换、检漏，可燃性气体保护，也应用于柴油加氢和催化重整，纯度一般为99.9%。酒泉氮气

苯酐：纯度为99%。

聚酯：上游原料PTA（精对苯二甲醇），实际使用纯度为95%，一般取99%。

PTA生产工艺中利用高纯氮气吹泡，测量高温和低温反应釜中乙二醇原料的液位，测取高压端和低压端的压差后输送4～20mA标准信号，然后转化为液位高度。并利用高纯氮气来测量真空系统的压力，以及在PTA生产工艺中利用高纯氮气对过滤器进行反吹冲洗。聚酯切片一般根据实际工艺不同为99%~99.999%，切片下游产品长丝、短丝，99.9~99.999%。

2、氮气在轮胎行业的应用

氮气在橡胶轮胎行业得以应用，目前国内传统的工艺，钢丝子午线轮胎均使用过热水对轮胎进行定型和硫化。所谓过热水硫化，指轮胎的定型使用低压蒸汽，轮胎的正硫化过程中，胶囊（类似模具的作用）内充介质为170℃以上高压热水，外温采用低压蒸汽来进行硫化；而充氮硫化是指轮胎的定型使用低压氮气（0.4-0.5MPa），轮胎的正硫化过程中，胶囊内充介质为高压蒸汽与高压氮气（2.5MPa）的混合气体，外温采用低压蒸汽来进行硫化，两种方式均是利用高温，将天然橡胶链状的分子结构改变成网状结构，同时将一层层带束层紧密结合起来，并在胎面形成花纹。氮气硫化，轮胎的性能指标如里程数、耐久性、均匀性、压穿能力试验中，都高于传统过热水硫化的性能指标。制氮设备购置费用基本一年多时间即可收回全部的投资。

目前国内部分轿车用子午线轮胎已经如国外一样广泛采用氮气硫化，轿车轮胎每条用氮量约：1.25m3；载重轮胎每条用氮量约：12m3 一般工厂采用氮气回收节约用氮成本，通常考虑40-50%的氮气回收量，氮气纯度一般要求99.99%，流量用户生产线而定。嘉峪关氮气

3、啤酒饮料工业、食品工业

啤酒在发酵过程中是需要O2的，O2是酵母增殖的重要因素。但在发酵结束后，尤其在封口灌装过程中，O2就成了啤酒的有害物质，是产生啤酒“老化味”及“沉淀物”等诸多问题的根源。国外的许多生产厂是以N2排O2为主，即在发酵之后，利用纯度大于98％的N2，作为啤酒、输送、清酒背压、灌装等工序中的生产用气，可以有效地避免O2的危害，这是提高啤酒质量的重要环节，一般对氮气纯度的要求99%-99.5%之间。N2和CO2都可做啤酒生产的保护气。但N2与CO2相比又具有许多显著优点，N2以空气为原料（无价），采用变压吸附（PSA）法，从空气中分离出N2，具有运行成本低、随开随用、产气速度快、占地面积小、操作简单、不用专人看管、投资小于CO2等优点，是一种理想的节能好产品（如果电价为0.75元/度，则每生产1Nm3纯度98％的N2,电费价格为0.273元）。N2在食品饮料工业中还可用于充N2包装、果蔬储鲜、果酱和饮料充N2排O2、酒类充氮封装覆盖。

4、电子磁材行业制氮机
电子行业类别很多，主要有压电晶体、半导体、SMT、无铅焊接等，一般对氮纯度的要求99.99%-99.995%之间
5、在热处理中应用
在工业中大量采用气体保护炉。在热处理过程中，采用的气体是多种多样的，有用氩气保护的，有用氮基保护的，国内大量采用氮基保护气氛，对氮气纯度要求为99.9995%

用氮基保护可以不使钢铁零部件产生氧化脱碳，从而大大提高了热处理零件的表面质量。特别是处理一些形状复杂的模具，它们经过淬火后，型腔不再进行加工，如有氧化脱碳现像将大大降低表层的硬度，也就会降低其耐磨性和使用寿命。而采用氮基保护气氛中性加热，工作表面不再产生任何氧化脱碳现像，也就提高了工件表层热处理质量，延长了工件的使用寿命。

采用氮基气氛热处理有5大优点：

(1)节约能源。与吸热式气氛相比，使用氮基气氛可节约燃料消耗25％～85％；

(2)气源丰富。氮的制备主要来自空气，气源十分丰富；

(3)可提高产品质量。氨基气氛含CO和H2量少，可大大减少氢脆和内氧化；

(4)适应性广。氮基气氛适用于各类碳钢、合金钢和不锈钢以及铜、铝等有色金属的热处理；

(5)氮气是中性气体

(6)浮法玻璃：纯度为99.9995%，无氢。

(7)铝型材：一般为99.9995%，要求无氢，否则会有“氢胞”现象。