氮气与液氮的转化
液氮汽化的定义与特征
食品保鲜：液氮在食品工业中用于食品的保鲜和运输。由于液氮的低温特性，可以迅速将食品冷却到低
2 温状态，从而延长其保鲜时间。同时，液氮还可以用于食品的运输，以保持食品的新鲜度和质量
3
金属加工：液氮在金属加工领域中具有广泛的应用。例如，使用液氮进行金属材料的冷却和淬火，可以 获得更好的金属材料性能。此外，液氮还可以用于金属材料的表面处理和清洗
防治农业害虫
03
气体储存
由于液氮的沸点较 低，可以在常温下 储存和运输，因此 可以作为气体储存 的一种有效方式。 例如，可以将氢气、 氧气等气体存储在 液氮中，以便在需
要时进行使用
04
医疗运输
在医疗领域，液氮 可以用于医疗运输。 例如，对于需要远 距离运输的器官或 组织，可以使用液 氮进行保存和运输， 以保持其新鲜度和
总的来说，液氮汽化的特征主要包括低温特性、 高纯度、高冷却能力、惰性保护、易储存运输、
高密度、安全性和广泛应用等
这些特点使得液氮在各个领域中都有广泛的应 用前景
PART 3
液氮汽化的应用
由于液氮的独特 性质，其汽化应 用非常广泛。以 下是液氮汽化的
一些主要应用
冷冻治疗：液氮的低温特性使其在医疗领域中用于冷冻治疗。例如，对于皮肤疣、痣、鸡眼等皮肤疾病，
液氮汽化是指将液氮加热至其沸点以上，使其转变
为气态的过程。这个过程需要热量输入，因为液氮 的沸点非常低，需要足够的热量使其汽化。液氮汽
01
化后，会变成氮气，可以用于各种用途，如制造高
纯度氮气、冷却、保护气体等
PART 2
液氮汽化的特征
低温特性
液氮的沸点为-196℃，因此 在常温下液氮会迅速汽化。 这种低温特性使得液氮在许 多领域中都有广泛的应用， 例如在医疗领域中用于冷冻 治疗，在工业领域中用于金
液氮制取方法
液氮制取方法
液氮是一种极低温的液体，通常制备方法有以下几种：
1. 常压空气分离法：将空气经过膜分离、吸附分离、冷却压缩等多道工序处理后，得到富含氮气的气体，再通过膨胀机和换热器等设备，使气体快速膨胀降温，从而得到液态氮。
2. 低温空气分离法：利用空气在不同温度下吸附分离氮气和氧气的不同特性，通过多级压缩、冷却膨胀等工艺过程，提纯出液氮。
3. 减压蒸发法：在高真空条件下，将气态氮逐渐减压蒸发，使其温度降低，最终得到液态氮。
4. 液氮制备装置：采用特殊的制氮机械制造氮气，并通过冷凝器将氮气冷却成液态氮。
以上内容仅供参考，如需获取更多制取方法，建议咨询相关化学专家或查阅化学类书籍。
液氮冷冻技术的原理和应用
液氮冷冻技术的原理和应用1. 背景介绍液氮冷冻技术是一种利用液态氮将物质冷却至极低温的技术。
由于液氮的沸点非常低，约为-196℃，因此具有高能效、快速冷却的特点。
液氮冷冻技术在许多领域中得到了广泛的应用，本文将重点介绍其原理和应用。
2. 液氮冷冻技术的原理液氮冷冻技术的原理主要基于以下几个方面：•液态氮的低温特性：液态氮的沸点约为-196℃，在这一温度下，氮气会迅速液化成为液态氮。
液态氮的低温特性使其成为一种非常强大的冷却介质。
•热交换：液态氮在与周围环境接触过程中会吸收大量的热量，导致周围环境温度迅速下降。
这种热交换的过程使得物体能够迅速被冷却。
•汽化潜热：当液态氮转化为气态氮时，需要吸收大量的热量。
这种汽化潜热使得在液氮冷冻过程中能够迅速吸收和排除大量的热量，达到快速冷却的效果。
•气化膨胀：液态氮在汽化过程中会发生膨胀，形成大量的氮气。
这种气体喷射的效果可以进一步加速冷却过程。
3. 液氮冷冻技术的应用液氮冷冻技术在许多领域中得到了广泛的应用，主要包括以下几个方面：3.1 食品冷冻液氮冷冻技术在食品冷冻中被广泛应用，主要用于快速冷冻各种食品。
其快速冷冻的特点可以降低食品中的细胞结构破坏，减少品质损失，同时也可以延长食品的保鲜期。
3.2 生物医学研究在生物医学研究中，液氮冷冻技术被用于保存和贮存生物样本，如细胞、组织和血液样本。
液氮的低温能够有效地保持样本的完整性和活性，以便后续的研究和分析。
3.3 材料冷冻液氮冷冻技术在材料科学研究和制备中也发挥着重要作用。
通过液氮的快速冷却，可以在材料制备过程中得到细小的晶粒和均匀的组织结构，提高材料的性能和品质。
3.4 精密仪器冷却一些高精度的仪器设备，如激光器、超导磁体等在工作过程中会产生大量的热量，需要通过冷却来保持其稳定性。
液氮冷冻技术可以提供高效的冷却效果，确保设备能够正常工作。
3.5 航天航空领域在航天航空领域，液氮冷冻技术常被应用于液体火箭燃料系统和发动机冷却系统。
制作氮气方法
制作氮气方法前言氮气是一种无色、无味、无毒的气体，在许多领域中都有广泛的应用，比如食品包装、化学实验和工业生产等。
本文将介绍三种常见的制作氮气的方法：分离空气法、硝酸铵分解法和氨水蒸发法。
一、分离空气法分离空气法是制取氮气的常用方法，通过对空气中的氧气和氮气进行分离，得到纯净的氮气。
具体步骤如下：1.压缩空气：将空气通过压缩机进行压缩，提高氧气和氮气的浓度。
2.冷却空气：利用冷却器将压缩空气冷却至低温，使氧气和氮气液化。
3.分离液态空气：将液态空气通过分离器进行分离，得到液氧和液氮。
4.蒸发液氮：将液氮加热蒸发，得到纯净的氮气。
分离空气法制取的氮气纯度较高，适用于对氮气纯度要求较高的实验和工业场合。
二、硝酸铵分解法硝酸铵分解法是一种常见的实验室制取氮气的方法，它通过加热硝酸铵（NH4NO3）使其分解，产生氮气和水蒸气。
具体步骤如下：1.准备试剂：将适量的硝酸铵放入烧杯或烧瓶中。
2.加热试剂：将烧杯或烧瓶放在加热板上，用火焰或电热棒加热硝酸铵，使其分解。
3.收集氮气：用试管或气球等容器将产生的氮气收集起来。
硝酸铵分解法制取氮气的优点是操作简单、成本低，适合于实验室中小规模制取氮气的需求。
三、氨水蒸发法氨水蒸发法是一种制取氮气的简便方法，适用于一些简单的实验或非专业场合。
具体步骤如下：1.准备氨水溶液：将适量的氨水倒入容器中。
2.加热溶液：将容器放在加热板上，用火焰或电热棒加热氨水溶液。
3.收集氮气：用试管或气球等容器将产生的氮气收集起来。
氨水蒸发法制取氮气的优点是操作简单、设备要求低，适合于一些简单的实验或非专业场合。
结论本文介绍了三种常见的制作氮气的方法：分离空气法、硝酸铵分解法和氨水蒸发法。
其中，分离空气法制备的氮气纯度较高，适用于对氮气纯度要求较高的实验和工业场合；硝酸铵分解法操作简单，适合于实验室制取氮气；氨水蒸发法则适用于一些简单的实验或非专业场合。
在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的制氮方法。
氮气液氮、氧气液氧等气体体积换算关系表
1.6928 6.4080
2.2050 1.0000 423.3000
11.1260
3.7330 14.1280
0.0052 0.0024 1.0000
0.0263
0.0088 0.0334
0.1982 0.0899 38.0400
1.0000
0.3355 1.2699
0.5906 0.2679 113.4100
8.4700 3.8420 74.0400
1.9431
1.0000 3.7850
2.2380 1.0151 19.5620
0.5134
0.2642 1.0000
重量
气态
液态
磅 Lb 公斤 Kg
立方英尺 SCF
立方米 Nm3 加仑 Gal
升 Lit
0.45
0.625
乙烯
1升
重量
气态
液态
磅 Lb 公斤 Kg
0.3262 1.2349
0.0725 0.0329 1.0000
0.0263
0.0107 0.0407
2.7570 1.2506 38.0400
1.0000
0.4080 1.5443
6.7450 3.0600 93.1100
2.4470
1.0000 3.7850
1.7820 0.8083 24.6000
1.0000 0.4536 8.7410
0.2294
0.1181 0.4469
2.2050 1.0000 19.2530
0.5058
0.2603 0.9860
0.1144 0.0519 1.0000
0.0263
0.0135 0.0511
氮气与液氮的转化
氮气的密度为l=×103kg/m3，液氮的密度为810kg/m3，氮气转换为液氮质量不变，所以14400××103=18000×103kg=18000吨40升得氮气瓶一般为150公斤，氮气钢瓶标准状态下为6立方，氮气瓶一般设计压力15Mpa，充装一般为。
2、压力容器容积立方米，气密试验压力；瓶装氮气压力12Mpa，体积40升；共需要多少瓶氮气？波义耳-马略特定律：在等温过程中，一定质量的气体的压强跟其体积成反比。
即在温度不变时任一状态下压强与体积的乘积是一常数。
即p1V1=p2V2。
根据你的要求P1= ,V1=立方米＝1660升，P2=12Mpa ,V2=?V2≈184升因此，184/40=即5瓶。
理想化的计算。
通常实际使用氮气温度和瓶装氮气供货标准温度相差不大,则按照理想气体定律,一定量(用千克或摩尔计量)氮气的压力和气体的乘积可近似认为是常数(注意采用同样的单位),故所需的氮气瓶数理论值为:×1000×(40×12)=瓶4、用瓶装氮气（容量40L，压力12mpa）将容积为1M3的容器从充压至10mpa，请问如何计算需要氮气多少瓶？这个问题并不简单。
为计算方便，采用理想气体状态方程，并假设，冲氮过程中，氮气钢瓶与1m³容器的温度均保持在25℃。
冲第1瓶氮气。
氮气钢瓶内含有的氮气mol数，由理想气体状态方程pV＝nRT，则n＝pV/RT ＝（12×106×）÷（×298）＝，容器内原有气体mol数为：n＝pV/RT＝（×106×1）÷（×298）＝。
我们想象一下，1个³的容器有＋＝的氮气，其压力为：p＝nRT/V＝（××298）/＝1038436pa≈，那么这个压力就是冲第1瓶氮气的平衡压力。
同理，冲第2瓶，第3瓶等等，都有一个平衡压力，下面予以逐瓶计算：瓶序号平衡压力12344567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344由计算可见，竟然需要44瓶氮气！所以用氮气瓶将1m³容器冲压至10Mpa根本不可取，还是用压缩机的好。
氮气与液氮的转化
1、14400立方氮气如何换算是多少吨液氮氮气的密度为l=×103kg/m3，液氮的密度为810kg/m3，氮气转换为液氮质量不变，所以14400××103=18000×103kg=18000吨40升得氮气瓶一般为150公斤，氮气钢瓶标准状态下为6立方，氮气瓶一般设计压力15Mpa，充装一般为。
2、压力容器容积立方米，气密试验压力；瓶装氮气压力12Mpa，体积40升；共需要多少瓶氮气波义耳-马略特定律：在等温过程中，一定质量的气体的压强跟其体积成反比。
即在温度不变时任一状态下压强与体积的乘积是一常数。
即p1V1=p2V2。
根据你的要求P1= ,V1=立方米＝1660升，P2=12Mpa ,V2=V2≈184升因此，184/40=即5瓶。
理想化的计算。
通常实际使用氮气温度和瓶装氮气供货标准温度相差不大,则按照理想气体定律,一定量(用千克或摩尔计量)氮气的压力和气体的乘积可近似认为是常数(注意采用同样的单位),故所需的氮气瓶数理论值为:×1000×(40×12)=瓶4、用瓶装氮气（容量40L，压力12mpa）将容积为1M3的容器从充压至10mpa，请问如何计算需要氮气多少瓶这个问题并不简单。
为计算方便，采用理想气体状态方程，并假设，冲氮过程中，氮气钢瓶与1m³容器的温度均保持在25℃。
冲第1瓶氮气。
氮气钢瓶内含有的氮气mol数，由理想气体状态方程pV＝nRT，则n＝pV/RT ＝（12×106×）÷（×298）＝，容器内原有气体mol数为：n＝pV/RT＝（×106×1）÷（×298）＝。
我们想象一下，1个³的容器有＋＝的氮气，其压力为：p＝nRT/V＝（××298）/＝1038436pa≈，那么这个压力就是冲第1瓶氮气的平衡压力。
氮气置换
1.按置换段管道或管段的延长千米计算工作量。
2.按置换段管道或管段的水容积乘以置换的倍数计算氮气消耗量，考虑压力、温度等因素的影响，综合取定1m3液氮汽化为650m3氮气。
（例如：720管线64km，水容积26041，空管1.5倍39062.4方，换算为液氮为60方。
）3.氮气作为定额的“未计价材料”另计其材料价格（规定：瓶装氮气损耗率为10%，液氮损耗率为5%），瓶装氮气价格按工程所在地市场价格，液氮按分公司内部统一结算价1800元/ m3计。
4.根据规范规定，站内设备及工艺管道内气体利用站外管道内氮气进行置换，若单独对某站场设备及工艺管道进行氮气置换，置换量为站内设备、管段水容积的10倍，按站内主计量管段的规格换算为管道的长度（若长度不足1Km按1Km计），计算公式为：L=（V设备+V管段）×10/（0.25×π×d2）（Km）其中：d——主计量管段内径。
特别备注：（站场一般按20方计算，约200方，不足0.5方液氮量，但一般按1方液氮计取。
）5.DN400以下的管道是按氮气瓶集装阁供气或制氮车现场制氮气编制的，若DN200以内、DN300以内、DN400以内管道因工程实3际需要用液氮汽化进行氮气置换，则可代用DN600以内“液氮汽化供气置换”子目“5-3402”，但应乘以相应的换算系数对该定额进行换算，换算系数见下表：表1 小管径管道用液氮汽化置换换算系数序号公称直径换算系数备注1 DN200以内0.6 换算子目5-3402 2 DN300以内0.7 换算子目5-3402 3DN400以内0.8换算子目5-3402注：相应的分析化验台班不做换算。
6.分析化验台班：按设计文件或氮气置换方案确定的分析化验台班数量计算。
若无明确规定，则按每一置换段管道或管段进气、出气端各设置一个分析化验点计算。
7.置换机械设备台班停滞占用费，计算方法为：每超过7小时计一台班，行驶设备按台班费用的80%计算，非行驶设备按台班费用的50%计算（台班单价按定额机械台班费计）。
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1、14400立方氮气如何换算是多少吨液氮？
氮气的密度为1.25g/l=1.25×103kg/m3，液氮的密度为810kg/m3，氮气转换为液氮质量不变，所以14400×1.25×103=18000×103kg=18000吨
40升得氮气瓶一般为150公斤，氮气钢瓶标准状态下为6立方，氮气瓶一般设计压力15Mpa，充装一般为12.5Mpa。
2、压力容器容积1.66立方米，气密试验压力1.33Mpa ；瓶装氮气压力12Mpa，体积40升；共需要多少瓶氮气？
波义耳-马略特定律：在等温过程中，一定质量的气体的压强跟其体积成反比。
即在温度不变时任一状态下压强与体积的乘积是一常数。
即p1V1=p2V2。
根据你的要求P1=1.33Mpa ,V1=1.66立方米＝1660升，P2=12Mpa ,V2=?
V2≈184升
因此，184/40=4.6即5瓶。
理想化的计算。
通常实际使用氮气温度和瓶装氮气供货标准温度相差不大,则按照理想气体定律,一定量(用千克或摩尔计量)氮气的压力和气体的乘积可近似认为是常数(注意采用同样的单位),故所需的氮气瓶数理论值为: 1.66×1000×1.33/(40×12)=4.6瓶
4、用瓶装氮气（容量40L，压力12mpa）将容积为1M3的容器从0.6mpa充压至10mpa，请问如何计算需要氮气多少瓶？
这个问题并不简单。
为计算方便，采用理想气体状态方程，并假设，冲氮过程中，氮气钢瓶与1m³容器的温度均保持在25℃。
冲第1瓶氮气。
氮气钢瓶内含有的氮气mol数，由理想气体状态方程pV＝nRT，则n＝pV/RT ＝（12×106×0.04）÷（8.314×298）＝193.7mol，容器内原有气体mol数为：n＝pV/RT＝（0.6×106×1）÷（8.314×298）＝242.2mol。
我们想象一下，1个1.04m³的容器有242.2mol
＋193.7mol＝435.9mol的氮气，其压力为：p＝nRT/V＝（435.9×8.314×298）/1.04＝1038436pa≈1.04Mpa，那么这个压力就是冲第1瓶氮气的平衡压力。
同理，冲第2瓶，第3瓶等等，都有一个平衡压力，下面予以逐瓶计算：
瓶序号平衡压力
1 1.04Mpa
2 1.46Mpa
3 1.87Mpa
4 2.26Mpa
4 2.63Mpa
5 2.99Mpa
6 3.34Mpa
7 3.67Mpa
8 3.99Mpa
9 4.30Mpa
10 4.60Mpa
11 4.88Mpa
12 5.15Mpa
13 5.41Mpa
14 5.66Mpa
15 5.90Mpa
16 6.13Mpa
17 6.36Mpa
18 6.58Mpa
19 6.79Mpa
20 6.99Mpa
21 7.18Mpa
22 7.37Mpa
23 7.55Mpa
24 7.72Mpa
25 7.88Mpa
26 8.04Mpa
27 8.19Mpa
28 8.34Mpa
29 8.48Mpa
30 8.62Mpa
31 8.75Mpa
32 8.87Mpa
33 8.99Mpa
34 9.11Mpa
35 9.22Mpa
36 9.33Mpa
37 9.43Mpa
38 9.53Mpa
39 9.62Mpa
40 9.71Mpa
41 9.80Mpa
42 9.88Mpa
43 9.96Mpa
44 10.03Mpa
由计算可见，竟然需要44瓶氮气！所以用氮气瓶将1m³容器冲压至10Mpa根本不可取，还是用压缩机的好。