氮气 氮气在各行业中的用途

氮气广泛应用于化工、石油工业、电子工业、食品工业、金属冶炼和加工工业。

1.石油、天然气和煤矿工业的应用

向油井中充入氮气，不仅可以增加井内压力，增加产油量，还可以在钻杆测量中起到缓冲垫的作用，完全避免了井内泥桨压力挤压下试管柱的可能性。此外，氮气还用于井下作业，如酸化、压裂、液压井喷和液压封隔器坐封。用氮气填充天然气可以降低热值。当用原油更换管道时，可以向两端的材料注入液氮，使其固化并堵塞。

用氮气加压输送煤粉安全、方便、经济。

2.化学工业中的应用

氮气是合成氨的主要原料。氨合成所需的氮气直接来自空气体，无需分离提纯。氨合成气生产过程中，空气中的氧气在高温下与烃类原料反应，经过变换、脱碳、甲烷化等过程。，产生主要由氢气组成并含有少量甲烷、微量一氧化碳和二氧化碳的混合气体。空气中的氮气和氩气不参与反应，直接进入合成气，从而得到以氢气和氮气为主的氨合成气。在氨合成中，氧气、一氧化碳和二氧化碳容易使合成催化剂中毒，甲烷和氩气是惰性物质，大量积累会降低合成效率。采用液氮洗涤工艺净化合成气可以延长催化剂的使用寿命，提高氨合成效率。

氮也是合成氰氨化钙、氰化钠和氮化硅的主要原料。

高纯氮气可作为聚乙烯生产的辅助气体。比如一条年产1000万吨的聚乙烯生产线，每小时需要提供4400标准立方米的纯氮气。

利用氮气的化学惰性，将氮气充入许多易燃液体物质的反应器和储罐中，不仅保护材料免受氧化，保持产品质量，而且确保安全，防止燃烧和爆炸事故。

3.在冶金工业中的应用

在冶金工业中，氮气主要用作保护气体和吹扫气体。在轧钢和金属热处理过程中，由于氮的膨胀，减少了金属的高温氧化，表面光滑。有色金属熔炼炉充氮气可以降低氧气和温度，减少氧化，提高产品纯度。用氮气吹扫钢水可以降低钢中的氢含量，提高产品的强度。高炉开炉时吹入86%氮气，可降低焦炭消耗，延长使用寿命。在等离子弧中

向炉内充氮气可以生产氮化高速工具钢。

4.在电子工业中的应用

在电子工业中，硅片可以通过用干燥的氮气吹扫来保持干燥和清洁。在大规模集成电路生产过程中，高纯氮气可以作为化学反应气体、惰性保护气体和封装气体的载气。

5.机械加工中的应用

液氮用于金属的过拟合或静拟合，避免了高温氧化，能保持零件的表面光洁度。零件经液氮浸泡后，可延长加工后的磨损寿命。金属切削中的液氮冷却具有使用寿命长、表面光洁度高的优点。

6、科技应用

在气相色谱分析中，通常使用高纯度的氮气作为载气。液氮是科学仪器或实验中的重要冷源。例如，EDAX能谱仪的单晶锂探测器需要在液氮温度下储存和使用。很多实验都要在低温下进行，大部分情况下冷却能力由液氮提供。液氮可以用作各种冷阱、冷泵和低温超导的冷源。

7.在食品工业中的应用

氮气在食品工业中主要用作保护气体。例如在果蔬仓库中，充氮排氧，抑制霉菌的生长和乙烯的产生和释放，延缓果蔬的新陈代谢，延长保鲜期。在储粮中，充氮可以延缓陈化，并能长时间保持新米的风味。随着生活节奏的加快，人们越来越重视快餐。在包装容器中充入氮气可以延长这些食品的保质期。鱼、肉等食物可以用液氮冷冻，可以达到快速冷冻的效果，防止组织中的水分形成玻璃体，防止组织被破坏，再加热后保持原有的美味。

8.生物和医学应用

氮气是生物和医学领域的理想冷源，主要利用液氮的低温性、不活泼性和无毒性。液氮已广泛用于动物精液、人体组织和外科手术的保存。

9.其他人

液氮在建筑领域也有一些应用。比如大体积混凝土凝固时放出热量，内部经常出现裂缝，降低强度。使用液氮作为冷却剂可以大大提高混凝土的强度。液氮在打捞沉船中发挥着独特的作用。液氮气化后可以产生压力，可以作为动力源。液氮还用于空气凝结成云、空之间的环境模拟、低温气动通道的形成、放射性废物的回收、金属表面氧化皮的去除、陶瓷超导电缆的制造、废旧橡胶和塑料制品的粉碎和回收。

氮气也可以用作灭火气体。单独使用氮气或氮氩混合物填充灯泡可以延长灯泡的寿命。

总之，氮广泛应用于国民经济和民生，与人类生活、生产活动和科学实验密切相关。