Recepția și aplicarea azotului
În laborator, azotul poate fi ușor obținut prin încălzirea azotului de amoniu concentrat: NH4NO2 → N2 + 2H2O. Metoda tehnică pentru producerea azotului se bazează pe separarea aerului pre-lichefiat, care este apoi supus distilării.
Cea mai mare parte din azotul liber produs este utilizat pentru producția industrială de amoniac, care este apoi prelucrat în cantități mari de acid azotic, îngrășăminte, explozivi, etc. În plus față de sinteza directă a amoniacului din elementele de importanță industrială pentru legarea azotului din aer a dezvoltat în 1905tsianamidny metodă bazată pe faptul că reacționează cu azotul liber la 10000S carbură de calciu (obținută prin încălzirea unui amestec de var cărbune într-un cuptor electric): CaC2 + N2 → CaCN2 + C . rezultat cianamidă de calciu prin acțiunea vaporilor de apă supraîncălziți se descompune pentru a elibera amoniac: CaCN2 + 3H2O → CaCO3 + 2NH3.
azot liber este utilizat în multe industrii ca mediu inert la diverse procese chimice și metalurgice pentru umplerea spațiului din termometre cu mercur, când pomparea lichidelor inflamabile, etc. Lichidul de azot este utilizat în diverse instalații de refrigerare. Este depozitat și transportat în vase din oțel Dewar, azot gazos sub formă comprimată - în cilindri. Mulți compuși de azot sunt utilizați pe scară largă. Producția de azot legat a început să se dezvolte intens după primul război mondial și a ajuns acum la o scară foarte mare.
Azotul este unul dintre cele mai frecvent utilizate gaze din industrie, producția de azot în industrie sub formă de gaz sau lichid are loc prin utilizarea mai multor tehnologii:
Separarea aerului cu membrană este o tehnologie în care nu se utilizează temperaturi criogenice pentru separarea gazelor. Principiul producerii azotului din aer se bazează pe viteza diferită de penetrare a gazelor prin membrana polimerică. Plantele de azot cu membrană fac posibilă producerea de azot foarte ieftin, cu o puritate de până la 99,9%, fiind din punct de vedere economic cea mai bună alegere la volumul moderat de consum.
Separarea aerului prin adsorbție - producerea de azot utilizând această tehnologie se bazează pe absorbția selectivă a substanțelor speciale, adsorbanților, diverselor componente ale aerului. Producția de azot prin instalații de adsorbție cu ciclu scurt este cea mai preferabilă atunci când este necesară o productivitate mai mare pentru azotul cu puritate medie.
Separarea aerului criogenic este procesul prin care producția de azot are loc prin comprimarea și răcirea la temperaturi criogenice ale aerului atmosferic și transformarea lichidului. După aerul lichefiat din cauza diferitelor puncte de fierbere ale componentelor principale - azotul, oxigenul, argonul și hidrogenul sunt separate în coloanele de distilare. Producția de azot cu ajutorul acestei tehnologii este benefică numai atunci când sunt necesare volume mari de azot foarte înalt de puritate.
Aplicarea azotului în industria alimentară.
Utilizarea azotului în industria alimentară este foarte mare. În plus față de faptul că azotul face parte din diverși aminoacizi utile oamenilor, azotul este de asemenea utilizat în diferite instalații de refrigerare utilizate în industria alimentară pentru stocarea pe termen lung a produselor.
Înghețarea este cea mai veche metodă de depozitare a alimentelor (cel puțin într-un climat rece). Diverse soluții inginerești în acest domeniu au apărut numai în secolele XVIII-XIX.
Alimentele înghețate au folosit cu mii de ani în urmă. În ultimele două secole, mulți au încercat să îmbunătățească mașina de gheață și ghețarii din lemn. Primul frigider prototip a fost demonstrat în Glasgow în 1748. La sfârșitul secolului al XIX-lea, a început utilizarea comercială a înghețului în timpul transportului și depozitării. La începutul secolului al XX-american Clarence Birdsey lucreaza la Labrador Inuit prima am incercat produsele congelate. Clarence a decis să combine frigul natural și să facă progrese sub forma unui frigider. Și în 1924 a fondat prima companie pentru a produce pește proaspăt congelat: congelat ei în timp ce în recipiente de staniu, folosind clorură de calciu răcită la o temperatură de minus 40 °. În anii 1920 a apărut tehnologia înghețării rapide. Apariția sa se datorează anumitor caracteristici ale înghețării alimentelor.
Când apa este răcită la 0 ° C, începe formarea centrelor de cristalizare și creșterea cristalelor de gheață în volum. În produse, datorită prezenței substanțelor dizolvate în miezul de celule, acest proces are loc la temperaturi cuprinse între -1 și -4 ° C. Formarea cristalelor mari de gheață duce la distrugerea peretelui celular textura produsului perturbărilor și, după dezghețare, scurgerea seva celulei, deteriorarea și pierderea prezentării palatabilitate.
Pentru a evita astfel de efecte nedorite, atunci când se îngheață alimentele, este necesar să se depășească rapid intervalul de temperatură de la -1 la -4 ° C, împiedicând astfel creșterea cristalelor de gheață mari. În plus, răcirea rapidă împiedică înghețarea fragmentelor individuale de produse într-o masă monolitică. De fapt, acesta este principalul avantaj al metodelor rapide de înghețare față de metodele tradiționale.
Există mai multe modalități de congelare rapidă, care este utilizat în fluxul de aer de răcire a produselor, diverse soluții saline, dioxid de carbon, azot lichid, etc. Se aplică răcirea prin imersie în spațiul de lichid de răcire în fluxul de produs de contactul agentului de răcire atomizată cu suprafețele răcite (această metodă a fost dezvoltată de congelare rapidă întâi). Una dintre metodele cele mai eficiente este înghețarea criogenică utilizând azot lichid. Punctul de fierbere scăzut (-195.8 ° C), inerția chimică și natura biogen face refrigerant azot ideal pentru industria alimentară.
Camere de aer înghețate
Cele mai răspândite, în legătură cu costurile de capital mici și simplitatea tehnică relativă, au fost camerele de aer de răcire și îngheț. În cameră există un răcitor de aer cu circulație forțată a aerului, iar mașina frigorifică în sine este amplasată în afara camerei.
Cu similitudinea constructivă a soluțiilor tehnice ale camerelor de depozitare și răcire
Pentru distribuția uniformă a debitului de aer de spălare a aerului „rece“ a produsului, mai favorabil produc încărcarea produsului camerei pus pe un cărucior pe niveluri, care este apoi rulat în camera prin utilizarea unei astfel de tehnologii oferă acces uniform la produs de aer, reduce timpul de tratament la rece, manipulare simplificată și reducerea pierderii de frig prin ușa deschisă. De asemenea, ca opțiune, este posibil să instalați rafturi cu mai multe niveluri în camera pe care sunt plasate produsele.