氮气物性参数
氮气的物理性质
1名称2化学式3CAS注册号4相对分子质量5熔点6沸点,101.325kPa(1atm)时7临界温度8临界压力9临界体积10临界密度11临界压缩系数12偏心因子13液体刻密度,-180℃时14液体热膨胀系数,-180℃时15表面张力,-210℃时气体密度,101.325 kPa(atm)和1670oF(21.1℃)时气体相对密度,101.325 kPa(1atm)17和70oF时(空气=1)18汽化热,沸点下19熔化热,熔点下20气体定压比热xxcp ,25 ℃时21气体定容比热容cp ,25 ℃时22气体比热容比, cp/cv氮N27727-37-928.01363.15K,-210℃,-346oF77.35K,-195..8℃,-320.44oF126.1K,-147.05℃,-232.69oF3.4MPa,33.94bar,33.5atm,492.26psia 90.1cm3/mol 0.3109g/cm3 0.2920.0400.729g/cm30.00753 1/℃12.2×10-3 N/m, 12.2dyn/cm1.160kg/m3 , 0.0724 lb/ft3 0.967202.76kJ/kg, 87.19 BTU/1b 25.7kJ/kg,11.05 BTU/1b 1.038kJ/(kg• k), 0.248 BTU/(1b·R) 0.741kJ/(kg• k),0.177 BTU/(1b·R)1.40123液体比热容,-183℃时24因体比热容,-223℃时25气体摩尔熵,25℃时26气体摩尔生成熵,25℃时27气体摩尔生成焓,25℃时28气体摩尔xx生成能,25℃时29溶解度参数30液体摩尔体积31在水中的溶解度,25℃时32辛醇-水分配系数,lgKow33在水中的亨利定律常数,25℃时34气体黏度,25℃时35液体黏度,-150℃时36气体热导率,25℃时37液体热导率,-150℃时38空气中爆炸低限含量39空气中爆炸高限含量40闪点41自燃点42燃烧热,25℃(77oF)气态时美国政府工业卫生工作者会议43(ACGIH)阈值浓度xx职业安全与卫生管理局44(OSHA)xx值xx国立职业安全与卫生研究所45(NIOSH)推荐浓度值2.13kJ/(kg•k ),0.509 BTU/(1b·R )1.489kJ/(kg•k ),0.356 BTU/(1b·R )191.5 J/(mol•k )0 J/(mol•k )0 KJ/mol0 KJ/mol9.082 (J/cm3 )0.534.677 cm3 /mol17.28×10-6(w)---8829Mpa/x, 87143.1atm/(x) 175.44×10-7 Pa•s, 175.44μP0.038mPa •s,0.038 cp0.02475 W/(m • K) 0.0646W/(m • K) ------------------------。
高纯氮气技术指标
注:1)纯度中含微量惰性气体氦、氖、氩.2)液态氮不规定水含量。
液氮及液氮生物容器的合理使用液氮是一种特殊的工业制成品,在畜牧品种改良工作中,液氮是精液及胚胎的主要冷冻贮存媒介。
但笔者在实际生产中,发现由于对液氮及液氮生物容器特性的不了解,而造成的不合理使用现象严重,既易造成液氮的浪费,增加生产成本,严重的还可能发生伤人事故。
下面,笔者就液氮使用过程中几个常见问题介绍如下: 一、液氮的来源液氮来源于空气。
空气中所含主要气体成分分为氧气和氮气,其中,氮气约占空气的78.09%,液氮即为液化的氮气。
二、液氮的特性液氮由于是由氮气压缩冷却下来,其理化性质比较特殊.主要特性如下: 1、超低温性:液氮的沸点为-195.8,这一超低温特性能抑制精子和胚胎等生物体的代谢能力,使精液及胚胎得以长期保存。
同时液氮气化时,每公斤液氮可夺热48大卡。
2、液氮是无色、无臭、无毒的液体.3、液氮的渗透性很弱。
但当皮肤接触液氮时,却还是会受到冻伤的。
4、膨胀性:液氮是由空气压缩冷却制成,其气化时就恢复为氮气。
据测定,每一立升液氮气化,温度上升15度,体积膨胀约为180倍。
5、窒息性:氮气本身不致使人窒息,但在一定空间内,如果氮气过多而隔绝了氧气,操作者也会引起窒息.据测定,10公斤液氮在10立方米的室内瞬间蒸发,可使空间氧气突然降到13%,造成空间缺氧。
在此条件下,能引起人窒息乃至死亡。
三、液氮罐的种类液氮罐一般可分为贮存罐、运输罐两种。
贮存罐主要用于室内液氮的静置贮存,不宜在工作状态下作远距离运输使用;运输罐为了满足运输的条件,作了专门的防震设计。
其除可静置贮存外,还可在充装液氮状态下,作运输使用,但也应避免剧烈的碰撞和震动。
在短时间、短距离内使用液氮的情况下,也可使用保温瓶、杯等。
但在用保温瓶等物贮存时,须在瓶塞边缘上切开一条牙签样大小的小沟,以利于氮气的排出。
四、液氮罐口不能密封液氮贮存在液氮罐中时,要注意将液氮罐口保留一定缝隙,否则由于液氮气化时气体无法及时排出,极易造成爆炸事故发生。
氮气设计指标
一、氮设备技术指标:氮气产量:氮气纯度:>%氮气压力: 0~(可调)露点:≤-40℃总装机功率: kw工作方式: 24小时连续工作重量:约 t二、PSA变压吸附制氮装置变压吸附制氮装置由吸附塔、气动阀、电磁阀、控制部分、流量计、氮分仪、消声器、纯化系统等组成,由PC机对工作全过程实现自动控制,并有测氧仪对氮气中的氧进行连续测量,可实现无人操作。
A.吸附塔(装填日本武田分子筛,填冲量≥吨)a.设计压力: 1MPab.工作压力:c.容器类别:Ⅰ类d. 数量: 2台注:采用可靠的填充技术和独特的压紧方式,有效减少分子筛的粉化,延长分子筛使用寿命,严格保证氮气纯度,确保碳分子筛的使用寿命。
B.气动阀a. 最大工作压力: MPab. 控制气源压力:~c.执行指令速度:< sd. 数量: 11 只e. 产地:德国宝德C.电磁阀a.最大工作压力: MPab.执行指令速度:< sc.型号及结构形式:型号:3V1 结构形式:角座式d. 数量: 6 只e. 产地:佳尔灵D.氮气分析仪a.型号: DFYb.测量范围:~100%c.精度: ±d.工作电压: 180~250Ve. 数量: 1只f. 产地:昶艾E. 含氧量检测仪本设备采用英国原装进口氧探头和意大利进口检测仪表,要求使用寿命长、测量精度高、测量范围宽、使用和校验方便,并具有超限报警等功能。
F.金属转子流量计配有智能流量显示仪,可分别显示氮气的瞬时及累积流量。
a.型号:b.测量范围: 50-500 Nm3/hc.测量精度:级d. 数量: 1只G.程序控制器(PLC)a.型号: FXOSb. 数量: 1只c. 适用类型:低温防震d. 产地:日本三菱e. 响应速度:~μsH.电控柜a. 数量: 1台b. 安装结构:与主机一体I.管道、支架、底座a. 数量:管道、高压联接软管、支架等各一套,底座二个(保证强度和刚性,焊接牢固吊耳,保证起吊平衡。
)J、消声器可移至室外安装。
N2在油藏开发中的技术应用
当原油与驱替流体之间存在有界面,即存在界面张力时候驱替过程称之为非混相驱替。当油藏注水开发到一定程度时, 就会产生油藏高含水、水驱采收率较低、注水困难而残余油饱和度较高等不利情况。这时,可以采用注氮气开采剩余原油。 (1) 改变流动方向,驱替裂缝通道中的残余油
由于重力分异作用,在长期底部注水的高含水油藏,注氮气后改变了渗流空间的压力分布,可能“疏通”某些被阻塞的 “死油”和“剥脱”裂缝面上的部分粘附油,从而降低裂缝通道网络中的残余油量。 (2)通过原油体积膨胀排出残余油
注氮气保持压力的目的是使油气藏的压力保持在露点或泡点之上,以避免出现反凝析或溶解气逸出而降低 凝析油和原油的采收率。
二、氮气、氮气泡沫在油藏开发上的技术应用
在普通稀油油藏中的应用
2、氮气驱
1000
井深/m
1500
2000
泡沫流体在井筒内的压力分布
一、氮气、氮气泡沫特性
2、氮气泡沫特性
氮气泡沫在油田开发中的应用机理
(5)加入的表面活性剂能大幅度降低油水界面张力,改善岩石表面的润湿性,使原来呈束缚状态的原油通 过油水乳化、液膜置换等方式成为流动的油,降低残余油饱和度,使驱油效率进一步提高;
(6)通过注入气体,产生弹性膨胀,增加地层弹性能量;
(7)气体的上浮作用,提高了顶部油层的动用程度。
二、氮气、氮气泡沫在油藏开发上的技术应用
1、氮气吞吐 (1)氮气吞吐主要增产机理
在普通稀油油藏中的应用
氮气吞吐采油工艺,就是把一定体积的氮气注人到生产层内,让氮气扩散进人到油层内 部。(1)氮气不溶于水,难溶于油,具有良好的膨胀性,有利于迅速补充地层能量,增加 回采速度和回采水率; (2)氮气与原油之间有着比较大的密度差,在宏观上,氮气上浮到油层的上部,形成超覆 现象;在微观上,可由下而上进人岩石孔隙中,驱替出被捕集在与较大裂缝连通且上端封闭 的裂缝或孔隙中的原油,降低残余油饱和度。
氮气设计指标
一、氮设备技术指标:氮气产量:氮气纯度:>99.5%氮气压力: 0~0.7Mpa(可调)露点:≤-40℃总装机功率: 0.5 kw工作方式: 24小时连续工作重量:约 5.3 t二、PSA变压吸附制氮装置变压吸附制氮装置由吸附塔、气动阀、电磁阀、控制部分、流量计、氮分仪、消声器、纯化系统等组成,由PC机对工作全过程实现自动控制,并有测氧仪对氮气中的氧进行连续测量,可实现无人操作。
A.吸附塔(装填日本武田分子筛,填冲量≥ 2.3 吨)a.设计压力: 1MPab.工作压力: 0.8Mpac.容器类别:Ⅰ类d. 数量: 2台注:采用可靠的填充技术和独特的压紧方式,有效减少分子筛的粉化,延长分子筛使用寿命,严格保证氮气纯度,确保碳分子筛的使用寿命。
B.气动阀a. 最大工作压力: 1.6 MPab. 控制气源压力: 0.3~0.6Mpac.执行指令速度:<0.3 sd. 数量: 11 只e. 产地:德国宝德C.电磁阀a.最大工作压力: 1.6 MPab.执行指令速度:<0.2 sc.型号及结构形式:型号:3V1 结构形式:角座式d. 数量: 6 只e. 产地:佳尔灵D.氮气分析仪a.型号: DFYb.测量范围: 0.1~100%c.精度: ±0.5d.工作电压: 180~250Ve. 数量: 1只f. 产地:昶艾E. 含氧量检测仪本设备采用英国原装进口氧探头和意大利进口检测仪表,要求使用寿命长、测量精度高、测量范围宽、使用和校验方便,并具有超限报警等功能。
F.金属转子流量计配有智能流量显示仪,可分别显示氮气的瞬时及累积流量。
a.型号:b.测量范围: 50-500 Nm3/hc.测量精度: 1.6级d. 数量: 1只G.程序控制器(PLC)a.型号: FXOSb. 数量: 1只c. 适用类型:低温防震d. 产地:日本三菱e. 响应速度: 0.72~16.2μsH.电控柜a. 数量: 1台b. 安装结构:与主机一体I.管道、支架、底座a. 数量:管道、高压联接软管、支架等各一套,底座二个(保证强度和刚性,焊接牢固吊耳,保证起吊平衡。
天然气物性参数计算
异丁烷iC4 正丁烷nC4 异戊烷iC5 正戊烷nC5 己烷C6
0.060
物性参数计算结果(标准参比条件101.325kPa,20℃) 摩尔质量(kg/kmol) 高位摩尔发热量 (MJ/mol) 临界压力(MPa) 沃泊指数 (MJ/m³) 17.4778 真实相对密度 918.6086 低位摩尔发热量 (MJ/mol) 0.6046 829.0536 参比条件密度 (kg/m³) 高位体积发热量 (MJ/m³) 0.7266 38.2706 4.8729
4.6022 临界温度(℃) 49.2207
197.3959 爆炸下限(%)
计算依据:GB/T 11062-2014
格
组分名称 摩尔百分数
庚烷C7 辛烷C8 壬烷C9 癸烷C10 氦气He 氩气Ar
黄色区域输入组分 摩尔百分数即可得 出计算结果
20℃) 标况压缩因子 低位体积发热量 (MJ/m³) 爆炸上限(%) 0.9978 34.5396 15.1264
天然气物性参数计算表格
天然气组分化验结果(mol/mol%) 组分名称 摩尔百分数 组分名称 பைடு நூலகம்2.470 水H2O 1.750 硫化氢H2S 0.680 氢气H2 3.500 一氧化碳CO 0.980 氧气O2 100 摩尔百分数 组分名称 摩尔百分数 0.340 0.220
甲烷C1 氮气N2 二氧化碳CO2 乙烷C2 丙烷C3
计算氮气物性参数方程的对比研究
3
U357 Uª¬57Gª¬wDG UwDwGU wWGº¼ W º¼
=
=
G
G wD
U
wD U wG
wG
W
W
计算结果对比分析
(6) (7)
˄˄˅˅ ˄˅ ˄˅
由于无因次Helmholtz方程(3)是密度、温度的函 数,而实际中温度和压力是已知数据,因此,由压力 方程(6)可以进行数值编程,计算求解出密度,再由 其他的物性方程计算不同的物性参数。同样采用数值 计算的方法求解出立方型状态方程的物性参数,将二 者的计算结果和NIST(美国国家标准与技术研究所) 数据进行对比分析。
˄˅
D G W $ U7 57
图1 偏差因子的相对误差对比(P=20MPa)
䴽ˈ㠚˗DⲴ㠚ᰐҾᔿީᰐU²⭡˗Dᰐഐᱟѝ ⨶⭡DG㠚ഐFR㜭7L ⅑ˈˈഐᜣ㜭 ѪGW⭡⅑GFᰐҾᔿᰐLӕᰐį㺘⅑ 䜘ᯩWѪWѤ㜭ӕDഐᱟѝഐ ഐȡⲴ皮࠶〻R⭼Ѥᯩ⅑ˈˈ⅑ ȡ䴽⅑GDFOӕ㺘㺘Ѫ〻䴽QᇶӕᰐįӕL⭼ˈWީӕRG ഐ䗮皮ȡ㺘ީ $ᓖ˖IJG㠚ȡ 䴽⅑䴽䴽皮㠚ᔿѪDFO7UQWL⭡䴽ˈᓖNީӕީGᰐO7ީѪ⭡ Dm7˖˖JQIJ㜭ީF㠚㠚W L ഐ3˗˖㜭P.㠚GDD7;Ⲵ㠚ᰐҾᔿ⭡䴽⭡DŽ⅑²UOᯩ7WD⭡˗$式 于 无 Q⨶⭡DD 㜭ީ㜭FTDഐᱟѝ WRLGⲴ˗F〻㜭c7L Ⲵ㠚Ⲵ Rᜣ㜭是 因 中 iѪGU为 WFG⅑ˈˈD²DӕD㺘 L㺘⨶⭡࢙DᰐҾᔿG䜘ᯩ WѪWѤ7R, 次F,W临 ӕᰐį皮L ᜣ㜭։ ѪഐᱟѝG皮W࠶〻GѤ⭼D 无 亥 D䴽Ѫδ 䜘ᯩ䜘 Wഐȡ界 WѤDW⅑ˈˈ㺘㺘Ѫ$ᇶ⭼W ީ R࠶〻࠶˖ȡU因 姆 ⭼$ӕᰐį䴽⅑=䗮皮温D ˖ᓖ FODG㺘㺘㺘Q㠚LU Dᇶρ Wˈഐȡ次 霍 ᔿѪRީӕUG度 WDᓖU䗮皮䗮7 ⭡ᓖNȡG 䴽⅑ IJ˖˖W/JFG亥 兹 7㠚ᔿѪᔿρ LK㜭WˈD.P˄˄ީӕNDD7W ˖˖˖W。 JDŽ姆 自 ⭡䴽㺘IJ cU㠚˗DO7ϮP5iDD Q,G7皮㜭ީ˅˅F霍 由 7 WU⭡䴽7WL˗G˗D 7WFѪGτLⲴ㠚㜭ީWF兹 能 7$ ѪWL˗W²F˖D L Ⲵ㠚= ⨶⭡DDѪUѤ自 的²FTᰐD⨶⭡DѤL7 O⭼ᜣ㜭QѪ$GF由 理 / DL OഐT⭼ᜣ㜭ª¬QѪG 䜘ᯩWWѤUcª¬能 想⅑䜘ᯩWiѤ$ᓖ ;DH7 ࠶〻Rᓖ⭼Ⲵ[࠶〻方 部H⭼˄ ˄ D S.[GρUD㺘㺘DӕS.㺘㺘ᇶ WDŽᇶϮ程 分 5W 7RDŽR˅˅c7D䗮皮䗮皮 ᓖ ᓖ iDG为 表 表 GW䴽WᔿѪᔿѪ W$$ WDº¼N示 达临º¼ީ N˖˖JU ˖˖WJ UP㠚U为 式 D界P7DU7⭡˗˄ ˄ ˄ : : 密 UG ( ( ˗㜭7D Ϯ5GWF˅˅˅7度 LW732㺘 ˄˄˄Ѫ˄˄˄W) ) FL皮ϮѤ ϮѪ˅˅˅k˅˅˅Ѫ⭼gDѤ/˖O⭼Qᓖª¬.ᓖDŽHD[ S.G DŽW DW$
天然气计量标准体系:参数测定
Байду номын сангаас
3 标准参比条件下物性参数测定标准
标准参比条件下的物性参数有发热量、密度、相对 密度及沃泊指数,与计量和质量指标有关。测量方法有 直接测定和计算的间接测定2种方法。直接测定方法由 于受现场条件的影响,准确度不高;随着计算机技术的 发展,把在实验室条件下获得的准确数据进行研究、处 理后,开发的计算方法的准确度比现场直接测定高。 3.1 国内外直接测定方法标准有: 1) ISO 15971:2008 Natural gas - Measurement of properties - Calorific value and Wobbe index(天然 气 - 参数测量 – 发热量和沃泊指数)。 2) ASTM D4891-1989(2006) Standard Test Method for Heating Value of Gases in Natural Gas Range by Stoichiometric Combustion (化学计量燃 烧法确定天然气发热量的试验方法 )。
硫化氢, mol%
14
2018/8/13
15
说明:D:AGA8-92DC方法;S:SGERG-88方法;1: 管输气(温度263K~338K,压力0 MPa~12 MPa); 2: 管输气(温度263K~338K,压力12 MPa~30 MPa),3: 更宽组成范围的气体(温度温度263K~338K,压 力0 MPa~30 MPa);4: 预期不确定度≤±0.1%;5: 预期不确定度:±0.1%~±0.2%;6: 预期不确定度: ±0.2%~±0.5%;7: 预期不确定度:±0.5%~±3.0%。 2018/8/13 16
2018/8/13 11
氮气的物理性质
1.160kg/m3 ,0.0724 lb/ft3
17
气体相对密度,101.325 kPa(1atm)和70oF时(空气=1)
0.967
18
汽化热 , 沸点下
202.76kJ/kg,87.19 BTU/1b
19
熔化热 , 熔点下
25.7kJ/kg,11.05 BTU/1b
20
气体定压比热容 cp ,25 ℃时
1.038kJ/(kg• k),0.248 BTU/(1b·R)
21
气体定容比热容 cp ,25 ℃时
0.741kJ/(kg• k),0.177 BTU/(1b·R)
22
气体比热容比 , cp/cv
1.401
23
液体比热容 ,-183℃时
2.13kJ/(kg•k ),0.509 BTU/(1b·R )
闪点
---
41
自燃点
---
42
燃烧热 ,25℃(77oF)气态时
---
43
美国政府工业卫生工作者会议 (ACGIH) 阈值浓度
---
44
美国职业安全与卫生管理局 (OSHA) 允许浓度值
---
45
美国国立职业安全与卫生研究所 (NIOSH) 推荐浓度值
---
175.44×10 -7 Pa•s,175.44μP
35
液体黏度 ,-150℃时
0.038mPa •s,0.038 cp
36
气体热导率 ,25℃时
0.02475 W/(m • K)
37
液体热导率 ,-150℃时
0.0646W/(m • K)
LNG热物性参数的计算
LNG热物性参数的计算罗洋;周伟国;贾云飞【摘要】液化天然气(LNG)是多元混合物,其热物性参数的计算不能按照理想状态处理.引入各参数相应混合规则,分别介绍了LNG导热系数、动力黏度、密度及定压比热容的计算方法,并且以某气源为例,用Matlab编程计算出不同温度下LNG的这四种基本热物性参数,并和HYSYS的计算结果进行了比较,结果表明该计算方法可行.【期刊名称】《上海煤气》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】6页(P1-5,21)【关键词】LNG;热物性参数;计算【作者】罗洋;周伟国;贾云飞【作者单位】同济大学机械与能源工程学院;同济大学机械与能源工程学院;同济大学机械与能源工程学院【正文语种】中文天然气液化后的体积约为同质量气态天然气体积的1/625,大大节省了储存空间及运输成本,具有明显的经济优势和发展潜力。
天然气在其液态状态输送过程中,其热物性参数会随着温度和压力的变化而不断变化。
较为准确的热物性参数是天然气在液化、换热和运输等环节流程模拟及动态分析的基础,同时也是提高流程模拟分析准确性的关键。
本文主要针对LNG导热系数λ、动力黏度µ、密度ρ和定压比热容Cp四个热物性参数的计算方法进行总结和验证。
1 混合物热物性计算方法天然气是多元混合物,分子之间的尺寸、形状和极性等存在较大差异,分子间相互作用与纯物质中同种分子间的相互作用存在本质上的差别,如果用纯组分热物性、摩尔分数以及分子量等参数建立函数关系计算混合物热物性,则忽略了各组分之间分子作用力,导致计算出现偏差;并且方程中一些参数值或参数的关联式仅适合于纯物质,用状态方程处理混合物体系时,离不开方程中有关参数的混合规则;其次,对于某些组分的热物性参数数据缺乏时,只能采用估算值进行计算,使得计算值和实测值偏差较大。
天然气作为混合物,需要综合考虑各组分之间的相互作用对于整体效应的影响。
由此需要引进混合规则,根据对应态原理,混合物可以看作具有一套按一定规则求出的假临界参数、性质均一的虚拟的纯物质,其对应的物性参数需要通过混合规则求出。
氮气物性参数范文
氮气物性参数范文氮气是一种常见的气体,具有许多重要的物性参数。
在下面的文章中,我将详细介绍氮气的物理性质、化学性质以及其在各个领域的应用。
首先,我们来了解氮气的物理性质。
氮气是一种无色、无味、无毒的气体。
它的化学式是N2,表示一个分子中有两个氮原子。
氮气的摩尔质量为28.0134 g/mol,密度为1.165 kg/m^3、在常温下,氮气是一种气体,沸点为-195.79℃,熔点为-210.01℃。
氮气的化学性质比较活泼,但不如氧气那样容易与其他物质发生反应。
它属于不活泼的非金属,且常态下氮气是稳定的分子,不易分解。
然而,在高温和高压的条件下,氮气可以与其他元素形成化合物,如氨(NH3)、氮氧化物(例如N2O)等。
氮气在工业和科研领域有广泛的应用。
首先,氮气主要用于保护性气氛。
由于氮气不易与其他物质发生反应,因此可以被用来取代空气中的氧气,减少与氧气反应的可能性。
这一特性使得氮气常被用于保护易氧化的物质,如金属、食物等。
当这些物质暴露在空气中时,气氛中的氧气会导致它们的氧化或变质,而氮气的使用可以有效地防止这种情况的发生。
另外,氮气还广泛用于制冷、制造高纯度化合物以及气体分离等领域。
由于氮气的沸点较低,可以被用作制冷剂。
在制造高纯度化合物的过程中,氮气可以被用来移除杂质和湿气,以确保产品的纯度和质量。
此外,氮气还可以通过气体分离技术从空气中提取出来,用于各种工业用途。
除此之外,氮气还在食品行业、医药行业以及电子工业中有广泛应用。
在食品行业,氮气常被用作食品保鲜剂,可以延长食品的保质期。
在医药行业,氮气常被用于制药过程中的辅助气体和抽真空设备。
在电子工业,氮气可以用于灭火、焊接和制造半导体等过程。
综上所述,氮气是一种具有重要物性参数的气体。
它具有许多重要的物理性质和化学性质,并在各个领域具有广泛的应用。
我们应该深入了解氮气的特性和运用,以更好地利用这种重要的气体。
氮气临界温度和临界压力
氮气临界温度和临界压力氮气(N2)是我们周围广泛存在的气体之一,它在工业、航空航天、医疗等领域发挥着重要作用。
了解氮气的物性参数对于正确应用和处理氮气至关重要。
本文将重点讨论氮气的临界温度和临界压力,以帮助我们更好地了解和利用这种重要的气体。
1. 氮气的临界点氮气的临界温度(Tc)和临界压力(Pc)是描述氮气状态的重要参数,它们代表着氮气的特殊状态,即氮气在该条件下无法继续液化。
在临界点上,液氮和气氮不再有明显的界面,氮气的物理性质也发生了显著的变化。
2. 氮气的临界温度氮气的临界温度是指在一定的压力下,氮气从气态向液态转变所需要的最低温度。
氮气的临界温度为-146.9°C(或者77.4K),在这个温度下,无论增加压力如何,氮气都无法被液化。
当氮气温度低于临界温度时,氮气可以被液化。
液氮是一种常见的冷却介质,具有很高的冷却效果。
在液氮温度下,氮气变得非常低温,可以用于冷冻、超导等领域。
然而,当温度接近或超过临界温度时,氮气由液态转变为气态的过渡变得极为困难。
3. 氮气的临界压力氮气的临界压力是指在一定的温度下,氮气从气态向液态转变所需要的最低压力。
氮气的临界压力为33.5 bar(或者3.39 MPa)。
当氮气的压力超过临界压力时,无论温度如何,氮气都无法保持液态。
氮气的临界压力决定了氮气在高压容器中的特性。
在高压下,氮气可以被压缩为液态或超临界状态,以便在航空航天、化工等领域进行使用。
临界压力还决定了构建高压氮气系统的设计压力。
4. 氮气临界温度和临界压力的应用4.1 工业化学氮气的临界温度和临界压力对工业化学过程具有重要影响。
在高压高温条件下,氮气可以被用作超临界流体,用于催化反应、萃取和精馏等过程。
超临界氮气具有较高的溶解能力和渗透性,可以提高反应速率和选择性。
4.2 航空航天氮气在航空航天领域的应用也十分重要。
在航空燃料系统中,氮气可以用作惰性气体,以减少燃料和氧气之间的接触,降低火灾和爆炸的风险。
20摄氏度氮气气体常数
20摄氏度氮气气体常数在20摄氏度下,氮气的气体常数是一个重要的物理常数,用于描述气体性质和行为。
首先,我们需要了解气体常数的概念。
气体常数是描述气体在一定温度和压力下性质的一个物理常数,通常用符号R表示。
对于理想气体,气体常数等于摩尔热容比与阿伏伽德罗常数的乘积,即R = (γ/M) × R_u。
其中,γ是气体的热容比,M是气体的摩尔质量,R_u是阿伏伽德罗常数。
对于氮气,其分子式为N2,摩尔质量为28.014 g/mol。
在20摄氏度下,阿伏伽德罗常数的值约为 6.022×10^23 mol^-1。
同时,氮气的热容比约为1.4。
将这些数值代入公式,即可求出氮气的气体常数。
具体计算过程如下:R = (1.4/28.014) × 6.022×10^23 mol^-1 ≈ 3.857×10^22 J/(mol·K)。
因此,在20摄氏度下,氮气的气体常数约为3.857×10^22 J/(mol·K)。
这个数值是一个理论计算值,实际的气体常数可能会因为气体的非理想行为而略有偏差。
但在大多数情况下,理想气体模型可以很好地近似描述气体的性质和行为。
氮气的气体常数在许多领域都有应用,如化学反应动力学、热力学和气体分析等。
通过了解气体常数,我们可以更好地理解气体性质和行为,以及它们在不同条件下的变化规律。
这对于科学研究、工业生产和日常生活中涉及气体的问题具有重要的指导意义。
总之,在20摄氏度下,氮气的气体常数约为3.857×10^22 J/(mol·K)。
这个数值是描述气体性质和行为的一个重要参数,对于深入了解气体的性质和应用具有重要意义。
氮气的保存和储存方法
氮气的保存和储存方法氮气是一种广泛应用于科研、工业和医疗领域的重要气体。
正确的保存和储存氮气对于保证其品质和安全至关重要。
本文将介绍氮气保存和储存的方法,以确保使用者能够正确处理和管理氮气。
首先,要了解氮气的物性特点。
氮气具有无色、无味、无毒的特点,是一种不可燃气体。
它的密度比空气小,且能溶于水。
根据这些特性,下面是几个常用的保存和储存方法。
1. 气瓶储存法气瓶是常见的氮气储存设备之一。
当氮气以高压形式保存时,可将其装入专用的气瓶中。
气瓶外表通常有颜色编码表示所装载的气体类型,以便在使用时快速识别。
使用气瓶的过程中,需要注意以下几点:首先,确保气瓶处于良好的通风环境下,远离任何明火或高温源。
保持气瓶远离易燃物品,以防止气体泄漏引发火灾或爆炸。
其次,必须定期检查气瓶的阀门、压力表等装置,确保其正常工作。
如果发现异常,应及时更换或修理。
气瓶的使用寿命有限,需要严格按照规定的周期进行定期检验和检测。
最后,在使用气瓶时要注意避免猛然开启或关闭阀门,以避免气体剧烈喷发或产生过高的压力。
使用气瓶时应穿戴个人防护用具,如安全眼镜和手套,以防止任何可能的危险。
2. 液氮储存法液氮的保存和储存方法类似于液态氮。
首先,需要使用专用的液氮容器存储液态氮。
这些容器通常由高真空多层保温材料制成,可以有效减少氮气的蒸发量。
其次,液氮容器应垂直放置,确保底部与地面保持一定距离,以防止结露导致液氮泄漏。
在存放液氮时,要确保容器周围没有易燃物品。
还需要定期检查液氮容器的密封性能,以确保其中的液态氮不会泄漏。
此外,在使用液态氮时要注意逐渐增加对液氮的接触时间,避免直接触摸或吸入液态氮,以免造成低温灼伤或其他伤害。
3. 气体管道系统对于规模较大的氮气使用需求,可以建立气体管道系统来供应氮气。
在建立气体管道系统时,需要考虑以下几个方面:首先,选择适当的管道材料和配件。
为了确保其耐腐蚀性和密封性,通常使用不锈钢或其他合适的材料。
其次,管道系统中必须安装压力表和流量计以监测氮气的压力、流速和使用量。
氮气物性参数(PDF)
氮气物性参数(1) 常规性质中文名: 氮气英文名: NITROGENCAS号: 7727379化学式: N2结构简式:所属族: 元素分子量: 28.0135 g/mol熔点: 63.149 K沸点: 77.344 K临界压力: 3400.00091 kPa临界温度: 126.2 K临界体积: 8.921E-05 m3/mol偏心因子: 0.03772临界压缩因子: 0.289偶极距: 0. debye标准焓: 0. kcal/mol标准自由焓: 0. kcal/mol绝对熵: .1915 kJ/mol/K熔化焓: 未知 kcal/mol溶解参数: 4.44 (cal/cm3)1/2折光率: 1.2053等张比容: 60.1672(2) 饱和蒸气压系数(Y单位:Pa)使用温度范围:63.15 - 126.2KA= 58.282 B=-1084.1 C=-8.3144 D= .044127 E= 1(3) 液体热容系数(Y单位:J/kmol/K)使用温度范围:63.15 - 112KA= 281970 B=-12281 C= 248 D=-2.2182 E= .0074902(4) 理想气体比热容系数(Y单位:J/mol/K)使用温度范围:50 - 1500KA= 29105 B= 8614.9 C= 1701.6 D= 103.47 E= 909.79(5) 液体粘度系数(Y单位:Pa·s)使用温度范围:63.15 - 124KA= 16.004 B=-181.61 C=-5.1551 D= 0 E= 0(6) 气体粘度容系数(Y单位:Pa·s)使用温度范围:63.15 - 1970KA= .00000065592 B= .6081 C= 54.714 D= 0 E= 0(7) 液体导热系数系数(Y单位:W/m/K)使用温度范围:63.15 - 124KA= .2654 B=-.001677 C= 0 D= 0 E= 0(8) 气体导热系数系数(Y单位:W/m/K)使用温度范围:63.15 - 2000KA= .00033143 B= .7722 C= 16.323 D= 373.72 E= 0(9) 汽化焓系数(Y单位:J/kmol)使用温度范围:63.15 - 126.2KA= 7490500 B= .40406 C=-.317 D= .27343 E= 0(10) 液体密度系数(Y单位:kmol/m3)使用温度范围:63.15 - 126.2KA= 3.2091 B= .2861 C= 126.2 D= .2966 E= 0(11) 表面张力系数(Y单位:N/m)使用温度范围:63.15 - 126.2KA= .02901 B= 1.2485 C= 0D= 0 E= 0(12) 第二维里系数系数(Y单位:N/m)使用温度范围:100 - 1400KA= .04162 B=-12.585 C=-118000 D= 2.47E+15 E=-2.039E+17。
氮气应用技术
氮气应用技术
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• 氮气性质
• 氮气设备
• 氮气应用
液态氮密度为807.7kg/m³ (6.741b/gal),沸点一
195.8º C(一320.36º F)。 液态氮转化为气态氮,其体积将增大为原体积的697 倍。1加仑液氮可产生93.1标准立方英尺氮气。 氮气属于惰性气体,不容易于其它物质发生化学反 应,无腐蚀,低溶入油和水
320.360F 沸点 6.745lb/gal;50.5lb.scf 液氮比重 0.0724lb/scf 氮气比重 氮气与空气的相对比重700F 0.97 氮气与空气的相对比重-3200F 3.8 液氮转换成700F氮气所需热量 184btu/gal 1:697 液氮转换氮气膨胀率 320F时2.35%; 680F时1.55%; 氮气在水中溶解度 1加仑-3200F的液氮可产生93.11标准立方英尺氮气 (14.7psi,700F)
蒸发器
• 型号 NOV Hydra Rig-4N490035 • 工作压力: 15,000 psi (103.4 MPa) • 冷却剂排出温度: 70 º (21 º –全流量时 F C)
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• 氮气性质
• 氮气设备
• 氮气应用
氮气应用
气驱作业。 增压手段。 混合气体。 气密测试 氮气干燥
气驱作业
1.驱动通径规对地面管线通径。 2.将油管中或油井系统的液体驱替出来。 1)替空油管或环空。 2)气举作业。与连续油管配合连续不断 地替出井内液体。
氮气知识
1 序言磁性材料中高性能MnZn铁氧体(高μi和功率铁氧体)的烧结和NdFeB等稀土永磁合金生产中的细粉碎工序都需要高纯氮气进行保护,以防止磁体(粉)在工艺过程中的氧化。
众所周知,MnZn铁氧体是由Fe、Mn、Zn的氧化物在高温烧结时产生固相反应生成的。
Mn、Fe极易变价,在不同的温度和气氛(氧分压)条件下,Mn、Fe的价态是不同的,要使MnZn铁氧体达到所要求的磁性能,必须保证其中各金属离子处于特定的价态和适宜的晶体结构,除有合适的配方外,关键是应在平衡气氛条件下进行烧结,而保护气体则是实施平衡气氛烧结的基本物质条件之一。
氮窑清洗仓的氮中氧含量希望在50×10-6以下,故要求氮气的纯度在99.995%以上,且对杂质气(O2、H2)的量有较严格的限制:一条年产1000吨左右的MnZn铁氧体生产线,一般氮耗量在100~120Nm3/h。
NdFeB等稀土永磁合金中的稀土金属即使是在常温条件下,也很易氧化而导致稀土永磁合金性能降低,过量氧化将使合金性能大为恶化。
因为1份氧能使6份(重量)的稀土元素氧化而失去作用。
以NdFeB为例,要制得N45的磁体必须保证其生产工艺环境中的氧含量≤0.01%,最终产品中的氧含量为0.09±0.02%(质量分数)〔1〕。
若用氮气作为工艺环境气体其氮气纯度必须在99.99%以上。
目前国内外大规模工业化生产稀土永磁合金的制(细)粉工序都采用一种名为“氮气流磨”的设备,它是利用高速氮气流带动物料相互碰撞而达到研磨效果的,制得的粉料粒径要求在3~5μm,有很大的表面积,极易氧化,故氮气必须是高纯级,对O2、H2等杂质气量也有严格要求。
年生产100吨左右的NdFeB生产线通常要消耗60Nm3/h左右的高纯氮气。
2 磁性材料生产用氮气的技术要求从使用着眼,氮气有四个基本参数需要注意,即纯度、流量、露点和压力,参数值因用途不同而异,供需双方为取得共识,有必要先简单介绍一下四个技术参数的概念。
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氮气物性参数
(1) 常规性质
中文名: 氮气
英文名: NITROGEN
CAS号: 7727379
化学式: N2
结构简式:
所属族: 元素
分子量: 28.0135 g/mol
熔点: 63.149 K
沸点: 77.344 K
临界压力: 3400.00091 kPa
临界温度: 126.2 K
临界体积: 8.921E-05 m3/mol
偏心因子: 0.03772
临界压缩因子: 0.289
偶极距: 0. debye
标准焓: 0. kcal/mol
标准自由焓: 0. kcal/mol
绝对熵: .1915 kJ/mol/K
熔化焓: 未知 kcal/mol
溶解参数: 4.44 (cal/cm3)1/2
折光率: 1.2053
等张比容: 60.1672
(2) 饱和蒸气压
系数(Y单位:Pa)
使用温度范围:63.15 - 126.2K
A= 58.282 B=-1084.1 C=-8.3144 D= .044127 E= 1
(3) 液体热容
系数(Y单位:J/kmol/K)
使用温度范围:63.15 - 112K
A= 281970 B=-12281 C= 248 D=-2.2182 E= .0074902
(4) 理想气体比热容
系数(Y单位:J/mol/K)
使用温度范围:50 - 1500K
A= 29105 B= 8614.9 C= 1701.6 D= 103.47 E= 909.79
(5) 液体粘度
系数(Y单位:Pa·s)
使用温度范围:63.15 - 124K
A= 16.004 B=-181.61 C=-5.1551 D= 0 E= 0
(6) 气体粘度容
系数(Y单位:Pa·s)
使用温度范围:63.15 - 1970K
A= .00000065592 B= .6081 C= 54.714 D= 0 E= 0
(7) 液体导热系数
系数(Y单位:W/m/K)
使用温度范围:63.15 - 124K
A= .2654 B=-.001677 C= 0 D= 0 E= 0
(8) 气体导热系数
系数(Y单位:W/m/K)
使用温度范围:63.15 - 2000K
A= .00033143 B= .7722 C= 16.323 D= 373.72 E= 0
(9) 汽化焓
系数(Y单位:J/kmol)
使用温度范围:63.15 - 126.2K
A= 7490500 B= .40406 C=-.317 D= .27343 E= 0
(10) 液体密度
系数(Y单位:kmol/m3)
使用温度范围:63.15 - 126.2K
A= 3.2091 B= .2861 C= 126.2 D= .2966 E= 0
(11) 表面张力
系数(Y单位:N/m)
使用温度范围:63.15 - 126.2K
A= .02901 B= 1.2485 C= 0
D= 0 E= 0
(12) 第二维里系数
系数(Y单位:N/m)
使用温度范围:100 - 1400K
A= .04162 B=-12.585 C=-118000 D= 2.47E+15 E=-2.039E+17。