Газообразный азот представляет собой бесцветный газ, не имеющий запаха и широко применяющийся в промышленности. Он выполняет роль хладагента и позволяет быстро выполнить заморозку, буквально в считанные мгновения. Также с помощью газообразного азота обеспечивают необходимую для защиты от окисления среду.

Характеристики

Перечислим основные характеристики газообразного азота:

• объемная доля азота — не менее 99,6% (1 сорт), 99% (2 сорт);
• объемная доля кислорода — не более 0,4% (1 сорт), 1% (2 сорт);
• объемная доля водяного пара — не более 0,009% (1 сорт);
• объемная доля водорода или углесодержащих соединений не нормируется;
• плотность в нормальных условиях — 1,17 кг/м3;
• температура кипения — -195,8 °С;
• растворимость в воде — незначительна.

Получение и производство

Существует несколько главных способов получения и производства газообразного азота.

Мембранный метод

Данный способ производства газообразного азота начал широко применяться в 70-х годах. Для этих целей используется специальное оборудование, главным элементом которого является мембрана, изготавливаемая из полимерных материалов. Азот отделяется за счет разных парциальных давлений, образуемых на поверхностях мембраны.

Этот метод используется для получения азота чистотой не менее 99,5%. При этом оборудование может работать в широком диапазоне температур (от -40°С до +60°С градусов).

Криогенный метод

Криогенная технология имеет как положительные стороны, так и недостатки. К плюсам можно отнести возможность производства очень чистого газа. Существенным минусом являются большие габаритные размеры оборудования. По этой причине выполнение пуско-наладочных работ занимает много времени.

Процесс получения азота данным способом состоит из следующих этапов:

1. поток воздуха нагнетается при помощи компрессора;
2. он проходит через фильтр и очищается от пыли;
3. затем воздух поступает во влагоотделитель и водяной холодильник;
4. воздух расширяется и охлаждается;
5. после этого он попадает в ректификационную колонну;
6. данный процесс происходит многократно, в результате чего получается азот, а также аргон и кислород.

Данную методику принято считать устаревшей и слишком дорогой.

Технология короткоцикловой адсорбции

Помимо азота, методом абсорбции также получают кислород и водород. К преимуществам этой технологии можно отнести:

• возможность легко настраивать оборудование в зависимости от нужной производительности и других требований;
• автоматический контроль за производством азота;
• невысокие затраты, в сравнении с криогенной технологией.

Оборудование имеет два адсорбера. С их помощью из воздуха поглощается кислород и отводится в атмосферу. Цикл повторяется многократно. Результатом является накапливание азота с чистотой до 99,99%. Такой эффект возможен и при использовании криогенного метода, но расходы будут слишком высокими. Оправдать их можно только при достаточно больших объемах производства.

Меры безопасности при обращении

Азот относят к веществам, имеющим 2-й класс опасности. Он не оказывает токсичного воздействия, но все же требует определенных мер предосторожности. При хранении, транспортировке и обращении с газообразным азотом необходимо соблюдать правила безопасности.

В небольшом помещении он способен быстро вытеснить кислород и привести к удушью человека. По этой причине требуется особое внимание уделять герметичности баллонов с азотом. Неконтролируемое выделение газа недопустимо.

Основные требования безопасности при обращении с азотом:

• Нельзя допускать контакта с кожей рук и со слизистой оболочкой глаз. Необходимо использовать защитные средства.
• Работая в атмосфере азота, нужно использовать шланговый противогаз.
• Содержание кислорода в помещении, где выполняются работы, должно быть более 19%. Необходимо контролировать концентрацию газообразного азота в воздухе и не допускать превышения допустимых значений.

Газообразный азот удобно хранить в специальных баллонах объемом 10 или 40 литров. Температура должна быть примерно 20 °С.