یو ، مردمی! من امروز در مورد دنیای فوق العاده جالب تجهیزات کرایوژنیک با شما گپ می زنم. من به عنوان تأمین کننده این تجهیزات پیشرفته و فناوری ، دست اول را دیدم که چگونه در یک دسته از صنایع مختلف موج می زند. بنابراین ، بیایید درست شیرجه بزنیم و بسیاری از کاربردهای تجهیزات کرایوژنیک را بررسی کنیم.
1. جداسازی هوا
یکی از رایج ترین کاربردهای تجهیزات کرایوژنیک در جداسازی هوا است. هوا از گازهای مختلفی مانند نیتروژن ، اکسیژن و آرگون تشکیل شده است و فناوری کرایوژنیک به ما کمک می کند تا این گازها را برای نیازهای مختلف صنعتی جدا کنیم.
درگیاه جداسازی هوای کرایوژنیک گازوتواحد جداسازی هوای کرایوژنیکبازیکنان اصلی اینجا هستند. آنها با خنک کردن هوا تا دمای بسیار پایین ، در حدود 170 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد کار می کنند. در این دمای سرد ، گازهای مختلف موجود در هوا در نقاط مختلف متراکم می شوند. به عنوان مثال ، مایعات اکسیژن در حدود 183 درجه سانتیگراد ، نیتروژن در - 196 درجه سانتیگراد و آرگون در - 186 درجه سانتیگراد.
پس از مایع شدن گازها ، می توان با استفاده از ستون های تقطیر به راحتی از هم جدا شد. گازهای جدا شده دارای طیف گسترده ای از برنامه ها هستند. اکسیژن در ساخت فولاد ، تولید شیمیایی و کاربردهای پزشکی استفاده می شود. در فولاد سازی ، اکسیژن به داخل کوره دمیده می شود تا با کربن و سایر ناخالصی ها واکنش نشان دهد و به تولید فولاد با کیفیت بالا کمک می کند. در زمینه پزشکی ، اکسیژن برای بیماران مبتلا به مشکلات تنفسی ضروری است.
از طرف دیگر ازت برای حفظ مواد غذایی ، تولید الکترونیک و به عنوان یک گاز بی اثر در واکنشهای شیمیایی استفاده می شود. این امر به جلوگیری از اکسیداسیون و فساد در محصولات غذایی کمک می کند. در تولید الکترونیک ، ازت برای ایجاد یک محیط تمیز و اکسیژن بدون استفاده از اکسیژن برای جلوگیری از اکسیداسیون اجزای حساس استفاده می شود.
آرگون در جوشکاری و به عنوان گاز محافظ در صنعت نیمه هادی استفاده می شود. در جوشکاری ، آرگون فضای محافظتی را در اطراف جوش ایجاد می کند و از واکنش فلز با اکسیژن و نیتروژن در هوا جلوگیری می کند و این می تواند باعث ایجاد نقص در جوش شود.
2. صنعت گاز طبیعی مایع (LNG)
صنعت LNG یکی دیگر از مناطق مهم است که تجهیزات کرایوژنیک نقش مهمی را ایفا می کند. گاز طبیعی عمدتاً از متان تشکیل شده است و برای حمل و نقل آن به طور مؤثر در مسافت های طولانی ، باید مایع شود. از تجهیزات کرایوژن برای خنک کردن گاز طبیعی تا حدود 162 درجه سانتیگراد استفاده می شود ، که در این مرحله به یک مایع تبدیل می شود.
مزیت مایع سازی گاز طبیعی این است که حجم آن را حدود 600 برابر کاهش می دهد. این امر باعث می شود تا ذخیره و حمل و نقل بسیار ساده تر و هزینه بیشتری داشته باشد. از مخازن ذخیره سازی کرایوژنیک تخصصی و کشتی های حمل و نقل برای نگه داشتن LNG در دمای پایین آن در هنگام ذخیره و حمل و نقل استفاده می شود.
پس از رسیدن LNG به مقصد خود ، قبل از استفاده از آن باید مجدداً تنظیم شود. باز هم ، تجهیزات کرایوژنیک در این فرآیند دخیل است. LNG به تدریج گرم می شود و سپس گاز از طریق خطوط لوله برای استفاده در تولید برق ، گرمایش و به عنوان سوخت وسایل نقلیه توزیع می شود.
3. پزشکی و بیوتکنولوژی
در زمینه های پزشکی و بیوتکنولوژی ، از تجهیزات کرایوژنیک برای اهداف مختلف استفاده می شود. یکی از مهمترین برنامه ها در حفظ کریپرس است. این فرآیند ذخیره سلول ها ، بافت ها و اندام ها در دماهای بسیار پایین برای حفظ زنده ماندن آنها برای استفاده در آینده است.
به عنوان مثال ، اسپرم ، تخم مرغ و جنین را می توان برای درمان باروری محافظت کرد. سلولهای بنیادی ، که پتانسیل رشد در انواع مختلف سلول در بدن را دارند ، برای اهداف تحقیق و درمانی نیز تحت تأثیر قرار می گیرند. از فریزرهای کرایوژنیک برای حفظ نمونه ها در دمای پایین به اندازه 196 درجه سانتیگراد استفاده می شود ، که به طور موثری تمام فعالیت های بیولوژیکی را متوقف می کند و نمونه ها را برای دوره های طولانی حفظ می کند.
برنامه دیگر در زمینه پزشکی جراحی کرایو است. در جراحی کرایوس ، از درجه حرارت بسیار سرد برای از بین بردن بافت های غیر طبیعی مانند تومورها استفاده می شود. پروب های مخصوص کرایوژنیک برای تحویل نیتروژن مایع یا گاز آرگون به ناحیه هدف ، انجماد و کشتن سلولهای ناخواسته استفاده می شود. این یک جایگزین حداقل تهاجمی برای جراحی سنتی در برخی موارد است.
4. ابررسانا
ابررسانایی پدیده ای است که در آن مواد خاص می توانند در هنگام خنک شدن در زیر دمای بحرانی ، با مقاومت صفر برق را انجام دهند. این دمای بحرانی معمولاً بسیار پایین است ، اغلب در محدوده - 200 درجه سانتیگراد یا پایین.
تجهیزات کرایوژنیک برای حفظ این دمای پایین ضروری است. مواد ابررسانا دارای طیف گسترده ای از کاربردهای بالقوه ، از جمله قطارهای با سرعت بالا ، دستگاه های تصویربرداری با رزونانس مغناطیسی (MRI) و انتقال نیرو هستند.
در قطارهای با سرعت بالا ، می توان از آهن ربا های ابررسانا برای ایجاد یک اثر لخت مغناطیسی (Maglev) استفاده کرد و به قطار اجازه می دهد تا بالای مسیرها شناور شود و اصطکاک را کاهش دهد ، که این قطار را قادر می سازد تا به سرعت بسیار بالایی برسد.
در دستگاه های MRI ، آهنرباهای ابررسانا یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد می کنند که برای ایجاد تصاویر دقیق از داخل بدن انسان استفاده می شود. استفاده از آهنرباهای ابررسانا امکان تصویربرداری قدرتمندتر و دقیق تر در مقایسه با آهنرباهای سنتی را فراهم می کند.
در انتقال نیرو ، کابل های ابررسانا می توانند برق را با ضرر بسیار کمی حمل کنند ، که می تواند به طور قابل توجهی کارایی شبکه برق را بهبود بخشد.
5. صنایع غذایی
صنایع غذایی همچنین از تجهیزات کرایوژنیک سود می برد. انجماد کرایوژنیک یک روش محبوب برای حفظ محصولات غذایی است. با استفاده از نیتروژن مایع یا دی اکسید کربن ، مواد غذایی می توانند خیلی سریع منجمد شوند.
انجماد سریع با به حداقل رساندن تشکیل بلورهای یخ به حفظ کیفیت مواد غذایی کمک می کند. کریستال های بزرگ یخ می توانند به ساختار سلول مواد غذایی آسیب برساند و منجر به از بین رفتن بافت و طعم می شود. با انجماد کرایوژنیک ، غذا به حدی منجمد می شود که فقط کریستال های کوچک یخ ایجاد می شوند ، که به حفظ کیفیت اصلی غذا کمک می کند.
از تجهیزات کرایوژنیک نیز در تولید برخی از محصولات غذایی استفاده می شود. به عنوان مثال ، در تولید بستنی ، از انجماد کرایوژنیک می توان برای ایجاد یک بافت نرم تر و خامه تر استفاده کرد.
6. هوافضا
در صنعت هوافضا ، از تجهیزات کرایوژنیک در سیستم های پیشرانه موشک استفاده می شود. اکسیژن مایع (LOX) و هیدروژن مایع معمولاً به عنوان سوخت موشک استفاده می شوند. این سوخت ها باید در دماهای بسیار کم نگهداری و کنترل شوند.
از مخازن ذخیره سازی کرایوژن برای نگه داشتن هیدروژن LOX و مایع در حالت مایع خود استفاده می شود. با پرتاب موشک ، سوخت های کرایوژنیک به داخل محفظه احتراق پمپ می شوند ، جایی که آنها واکنش نشان می دهند تا مقدار زیادی از فشار را تولید کنند. استفاده از سوخت های کرایوژنیک به موشک ها اجازه می دهد تا به عملکرد بالاتر برسند و بارهای سنگین تری را در مقایسه با سایر انواع سوخت ها حمل کنند.
همانطور که مشاهده می کنید ، تجهیزات کرایوژنیک طیف گسترده ای از برنامه ها را در صنایع مختلف دارد. این که آیا این باعث جدا شدن گازها ، حفظ مواد غذایی و یا موشک های قدرتمند می شود ، این فناوری تأثیر بزرگی می گذارد.
اگر در بازار هستیدتجهیزات فاحش، ما شما را پوشانده ایم. ما یک تأمین کننده پیشرو تجهیزات کرایوژنیک با کیفیت بالا هستیم و می توانیم راه حل های مورد نیاز خود را در اختیار شما قرار دهیم. این که آیا شما به یک فریزر کوچک کرایوژنیک برای آزمایشگاه پزشکی یا یک کارخانه جداسازی هوا در مقیاس بزرگ برای یک مرکز صنعتی نیاز دارید ، ما تخصص و محصولات لازم را برای برآورده کردن نیازهای شما داریم.
اگر علاقه مند به یادگیری بیشتر یا بحث در مورد نیازهای خاص خود هستید ، دریغ نکنید که به ما دسترسی پیدا کنید. ما دوست داریم با شما گپ بزنیم و ببینیم که چگونه می توانیم به شما در مورد نیازهای تجهیزات کرایوژنیک کمک کنیم.
منابع
- پری ، RH ، و گرین ، DW (Eds.). (1997). کتابچه راهنمای مهندسان شیمی پری. مک گرا - هیل.
- Cengel ، Ya ، & Boles ، MA (2015). ترمودینامیک: یک رویکرد مهندسی. مک گرا - هیل.
- کرک - دانشنامه اوتمر فناوری شیمیایی. (2004). ویلی - بینابینی.
