液氮速凍柜

在常壓下，液氮溫度為－196℃；1立方米的液氮可以膨脹至696立方米 21°C的純氣態(tài)氮。液氮是無(wú)色、無(wú)味，在高壓下低溫的液體和氣體。液氮（常寫(xiě)為L(zhǎng)N2），是氮?dú)庠诘蜏叵滦纬傻囊后w形態(tài)。氮的沸點(diǎn)為-196°C，在正常大氣壓下溫度如果在這以下就會(huì)形成液氮；如果加壓，可以在更高的溫度下得到液氮。

液氮速凍機(jī)有哪些優(yōu)勢(shì)  

速凍和冷卻在產(chǎn)品生產(chǎn)與配送中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。隨著食品行業(yè)今后對(duì)速凍和冷卻需求的持續(xù)增長(zhǎng)，越來(lái)越多的食品加工者會(huì)液氮速凍機(jī)，而液氮速凍機(jī)的優(yōu)勢(shì)有很多，主要體現(xiàn)在以下幾條：   1.速度快、產(chǎn)量高 凍結(jié)速度極快，5至15分鐘速凍食品，快速可以成凍品，包裝出售快。 2.質(zhì)量高：延長(zhǎng)食品保質(zhì)期，由于凍結(jié)極快，能最大限度保持食品的新鮮美味。 3.干耗�。�  一般凍結(jié)的干耗損失率為3～6%，而液氮速凍可減少到0.25～0.5%，這對(duì)于價(jià)格較高的食品顯得尤為重要。4.抗氧化、雜菌少： 液氮速凍時(shí)所產(chǎn)生的氣體是隋性的氮?dú)�，氮�(dú)庠谏�產(chǎn)過(guò)程中隔絕了空氣起到了保護(hù)食品的作用。同時(shí)，由于冷凍速度極快，很好的隔絕了雜菌。       

通過(guò)以上液氮速凍機(jī)的優(yōu)勢(shì)我們可以看出做優(yōu)質(zhì)食品供應(yīng)商，液氮速凍機(jī)是食品生產(chǎn)廠(chǎng)家 最有價(jià)值的設(shè)備投資！

液氮特性

化學(xué)品中文名稱(chēng)：液氮

液氮

CASNo.：7727-37-9

分子式：N2

分子量：28.01

主要成分：含量：高純氮≥99.999%；工業(yè)級(jí)一級(jí)≥99.5%；二級(jí)≥98.5%。

外觀(guān)與性狀：液體，無(wú)色無(wú)臭。

熔點(diǎn)（℃）：-209.8

沸點(diǎn)（℃）：-196.56

相對(duì)密度（水=1）：0.808（-196℃）

汽化潛熱：5.56kJ/mol

相對(duì)蒸氣密度（空氣=1）：0.97

飽和蒸氣壓（kPa）：1026.42（-173℃）

燃燒熱（kJ/mol）：無(wú)意義

臨界溫度（℃）：-147

臨界壓力（MPa）：3.40

辛醇/水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值：無(wú)資料

閃點(diǎn)（℃）：無(wú)意義

引燃溫度（℃）：無(wú)意義

爆炸上限%（V/V）：無(wú)意義

爆炸下限%（V/V）：無(wú)意義

溶解性：微溶于水、乙醇。

主要用途：用作制冷劑等。

其它理化性質(zhì)：

穩(wěn)定性：穩(wěn)定

禁配物：無(wú)資料

避免接觸的條件：禁忌物

聚合危害：不聚合

分解產(chǎn)物：氮?dú)?/p>

在食品工業(yè)應(yīng)用

1 、液氮在食品速凍中的應(yīng)用在眾多的保藏法中，冷凍保藏法應(yīng)用最為廣泛，效果也非常顯著。而作為冷凍保藏方法之一的液氮速凍早已被食品加工企業(yè)所采用， 由于它能實(shí)現(xiàn)低溫深冷的超速凍， 也有利于實(shí)現(xiàn)凍結(jié)食品的部分玻璃化， 使食品解凍后能最大限度地恢復(fù)到原來(lái)的新鮮狀態(tài)和原有的營(yíng)養(yǎng)成分， 極大提高了冷凍食品的品質(zhì)， 因此在速凍工業(yè)中顯示出特有的生命力。與其它冷凍方法相比， 液氮速凍具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：

① 冷凍速度快 ( 凍結(jié)速度比一般凍結(jié)方法約快30-40 倍) ：采用液氮速凍， 可使食品迅速通過(guò)0℃～5℃最大冰晶生長(zhǎng)帶，食品研究人員已在這方面做了有益的嘗試。

②保持食品品質(zhì)：由于液氮速凍時(shí)間短，經(jīng)液氮速凍的食品可以最大限度地保持加工前的色、香、味及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。段振華等人用液氮對(duì)檳榔進(jìn)行速凍處理，結(jié)果表明經(jīng)液氮處理后的檳榔保持有較高葉綠素含量，風(fēng)味好。

③物料干耗�。阂话銉鼋Y(jié)的干耗損失率為3～6%，而液氮速凍可減少到0.25 ～0.5 %。

④設(shè)備與動(dòng)力費(fèi)用低，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化流水線(xiàn)，提高生產(chǎn)率。液氮速凍主要有噴淋凍結(jié)、浸漬凍結(jié)和冷空氣凍結(jié)三種方式，其中又以噴淋凍結(jié)應(yīng)用最為廣泛。 [4] 

2 、液氮在飲料加工中的應(yīng)用

已有不少飲料生產(chǎn)廠(chǎng)家采用氮或氮與C02的混合物取代傳統(tǒng)的C02，對(duì)飲料進(jìn)行充氣包裝。充了氮的高碳酸型飲料， 比僅充填二氧化碳的飲料引起的問(wèn)題要少； 氮對(duì)于灌裝無(wú)泡飲料， 如酒和果汁也是很理想的。在非充氣飲料罐頭中加注液氮的好處是， 所注入的少量液氮可排除每只罐頭頂部空間中的氧氣， 使貯罐上部空間的氣體呈惰性，從而延長(zhǎng)了易腐品的貯存期限。

3 、液氮在果蔬貯存保鮮中的應(yīng)用

液氮用于果蔬的貯存保鮮具有氣調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，可調(diào)節(jié)農(nóng)副產(chǎn)品旺季和淡季供需方面的矛盾，減少貯存上的損失。氣調(diào)的功能是提高氮?dú)獾臐舛龋�同時(shí)控制氮、氧與C02的氣體比例， 并使其保持在穩(wěn)定狀態(tài)， 降低果蔬的呼吸強(qiáng)度， 延緩后熟過(guò)程，從而使果品、蔬菜保持采摘時(shí)的新鮮狀態(tài)和原有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值， 延長(zhǎng)果蔬保鮮期。

4 、液氮在肉制品加工中的應(yīng)用

液氮在對(duì)原料肉絞制、斬拌或混合等工序中加入，可有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。如在沙拉米型香腸加工中， 液氮的使用可提高肉保水性， 阻止脂肪氧化， 改善切片性和外觀(guān)質(zhì)量； 用于肉制點(diǎn)心、肉脯等再制肉的加工， 不僅可使肉糜混合時(shí)加速蛋白質(zhì)溶解和增強(qiáng)保水性， 且對(duì)保持產(chǎn)品特有形狀尤為有效。另外原料肉經(jīng)液氮快速冷卻， 既可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持熱肉特性， 氣又保證了肉品衛(wèi)生安全； 在加工工藝上，無(wú)須再擔(dān)心溫度上升對(duì)肉質(zhì)的影響， 且加工可不受原料溫度、加工時(shí)間、季節(jié)因素的影響， 同時(shí)還可使加工過(guò)程處于低氧分壓， 在一定范圍延長(zhǎng)了產(chǎn)品的貨架壽命。

5 、液氮在食品低溫粉碎中的應(yīng)用

低溫粉碎，就是將冷卻到脆化點(diǎn)溫度的物質(zhì)，在外力作用下破碎成粉體的過(guò)程。食品的低溫粉碎是發(fā)展起來(lái)的一種食品加工新技術(shù)， 該技術(shù)特別適宜于加工含芳香成分多、含脂量高、含糖量多和含膠狀物質(zhì)多的食品。用液氮進(jìn)行低溫粉碎處理，可連原料的骨、皮、肉、殼等一次性全部粉碎，使成品顆料細(xì)小并保持其有效營(yíng)養(yǎng)。如日本將經(jīng)液氮凍結(jié)后的海藻、甲殼素、蔬菜、調(diào)味品等，投入粉碎機(jī)粉碎，可使成品微細(xì)粒度高達(dá)100μm以下，且基本保持原有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。此外，用液氮進(jìn)行低溫粉碎，還可粉碎常溫下難以粉碎的物料、熱敏性及受熱易變質(zhì)，易分解的物質(zhì)。另外，液氮可以粉碎如脂肪多的肉類(lèi)、水分多的蔬菜等在常溫下難以粉碎的食品原料，并可以制造迄今未曾有過(guò)的新加工食品。

6 、液氮在食品包裝中的應(yīng)用

英國(guó)倫敦一家公司開(kāi)發(fā)出一種簡(jiǎn)單實(shí)用的食品保鮮包裝方法，就是在給食品進(jìn)行包裝時(shí)， 往包裝袋內(nèi)加入幾滴液氮。當(dāng)液氮蒸發(fā)轉(zhuǎn)化成氣體時(shí)它的體積迅速擴(kuò)大，在包裝袋內(nèi)快速取代原有的大部分氣體，減少食品因氧化而造成的變質(zhì)，從而大大延長(zhǎng)食品的保鮮期。

7 、液氮在食品冷藏運(yùn)輸中的應(yīng)用

冷藏運(yùn)輸是食品工業(yè)中很重要的一部分。開(kāi)發(fā)液氮制冷技術(shù)，發(fā)展液氮冷藏火車(chē)、冷藏汽車(chē)及冷藏集裝箱是現(xiàn)今國(guó)際上的共同發(fā)展趨勢(shì)。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家多年的應(yīng)用實(shí)踐表明， 液氮制冷系統(tǒng)是在商業(yè)上可與機(jī)械制冷系統(tǒng)相競(jìng)爭(zhēng)的冷藏保鮮技術(shù)，也是食品冷藏運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向。

8 、液氮在食品工業(yè)中的其它應(yīng)用

由于液氮的制冷作用，蛋汁、液體調(diào)味品、醬油能夠加工成可自由流動(dòng)并能倒出的顆粒狀冷凍食品， 這些食品可隨時(shí)使用并且很容易配制。在研磨香料和吸水的食物添加劑， 如糖的替代品和卵磷脂時(shí)， 液氮被注入到研磨機(jī)中來(lái)保護(hù)有價(jià)值的成分， 同時(shí)也增加了研磨產(chǎn)量。周順華等人研究證明， 利用液氮淬冷協(xié)同高溫解凍進(jìn)行花粉破壁具有效果好、破壁率高、速度快及花粉生理活性保持穩(wěn)定、不受污染等特點(diǎn)。

在電子工業(yè)中應(yīng)用

1 、超導(dǎo)技術(shù)

超導(dǎo)體得天獨(dú)厚的特性，使它可能在各種領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。以液態(tài)氮代替液態(tài)氦作超導(dǎo)制冷劑獲得超導(dǎo)體，使超導(dǎo)技術(shù)走向大規(guī)模開(kāi)發(fā)應(yīng)用，認(rèn)為是20 世紀(jì)科學(xué)上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的基礎(chǔ)是由釔鋇銅氧(YBCO)構(gòu)成的超導(dǎo)陶瓷，當(dāng)這種超導(dǎo)材料被冷卻到液氮溫度(78K，相當(dāng)于-196~C) 時(shí)，就從正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)。由屏蔽電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與軌道磁場(chǎng)相互排斥， 如果排斥力大于列車(chē)的重量， 車(chē)體就可以懸浮在空中。同時(shí)，在冷卻過(guò)程中，由于超導(dǎo)體的磁通釘扎效應(yīng)，一部分磁場(chǎng)被俘獲在超導(dǎo)體內(nèi)。這一俘獲磁場(chǎng)與軌道磁場(chǎng)相互吸引， 由于斥力和吸引力的同時(shí)存在，車(chē)體得以穩(wěn)定地懸浮在軌道上方。與常規(guī)磁鐵之間同性相斥， 異性相吸的作用不同， 超導(dǎo)體和外磁場(chǎng)之間的這種既排斥又相吸的相互作用， 使超導(dǎo)體或永久磁鐵都可以克服自身重力，懸浮或倒掛在對(duì)方的下面。

2 、電子元件制造與檢測(cè)

環(huán)境應(yīng)力篩選就是選擇若干典型環(huán)境因素，將適量的環(huán)境應(yīng)力作用于組件或整機(jī)，把元器件工藝缺陷， 即生產(chǎn)和裝配過(guò)程中的缺陷激發(fā)出來(lái)， 給予修正或更換。環(huán)境應(yīng)力篩選采用溫度循環(huán)和隨機(jī)振動(dòng)較為有效。溫度循環(huán)試驗(yàn)是采用高的變溫率、大的熱應(yīng)力，使那些不同材料組成的元器件，因結(jié)合不良、材料本身的不均勻性、工藝中缺陷等所造成的隱患而迅速失效，采用變溫率為5℃/分；極限溫度為- 40℃，+60℃；循環(huán)次數(shù)為8 次。這樣的環(huán)境參數(shù)組合使得虛焊、夾傷部位、元器件本身缺陷的暴露較明顯。對(duì)于大批量的溫度循環(huán)試驗(yàn)， 可以考慮采用二箱法。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)在級(jí)進(jìn)行篩選。液氮是一種更快和更有效的屏蔽和測(cè)試電子元器、電路板的方法。

3 、低溫球磨技術(shù)

低溫行星式球磨機(jī)是將液氮?dú)怏w源源不斷地輸入裝有保溫罩的行星式球磨機(jī)中，這些冷氣將高速旋轉(zhuǎn)的球磨罐產(chǎn)生的熱量及時(shí)吸收， 使裝有物料、磨球的球磨罐始終處于一定的低溫環(huán)境中． 在低溫環(huán)境中混合、細(xì)磨、新產(chǎn)品研制和小批量生產(chǎn)技術(shù)材料的必備裝置。該產(chǎn)品體積小、功能全、效率高、噪聲低，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、環(huán)保、輕工、建材、冶金、陶瓷、礦產(chǎn)等部門(mén)。．

4 、綠色切削加工技術(shù)

低溫切削是利用低溫流體如液態(tài)氮、液態(tài)二氧化碳和冷風(fēng)等噴向加工系統(tǒng)的切削區(qū)域，造成切削區(qū)的局部低溫或超低溫狀態(tài)，利用工件在低溫條件下產(chǎn)生的低溫脆性，提高工件的切削加工性、刀具壽命和工件表面質(zhì)量。根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，低溫切削可分為冷風(fēng)切削和液氮冷卻切削。低溫冷風(fēng)切削法是通過(guò)向刀尖的加工部位噴- 20℃～ - 30℃ ( 甚至更低) 的低溫氣流，并混入微量的植物性潤(rùn)滑劑( 每小時(shí)10~20m 1)，從而起到降溫、排屑、潤(rùn)滑的作用。低溫冷風(fēng)切削與傳統(tǒng)切削相比，能夠提高加工效率，改善工件表面質(zhì)量，而且對(duì)環(huán)境幾乎無(wú)污染。日本安田工業(yè)公司的加工中心采用在電機(jī)軸、刀桿軸的中心插入絕熱風(fēng)管的結(jié)構(gòu)， 使用- 30℃ 的低溫冷風(fēng)直接通向刀刃。 該結(jié)構(gòu)大大改善了切削條件，有利于低溫冷風(fēng)切削加工工藝的實(shí)施。橫川和彥對(duì)車(chē)削和銑削中的冷風(fēng)冷卻進(jìn)行了研究。在銑削試驗(yàn)中，分別采用水基切削液、常溫風(fēng)（ +10℃）和冷風(fēng)(- 30℃ ) 三種條件進(jìn)行比較，結(jié)果表明，采用冷風(fēng)切削時(shí)刀具耐用度顯著提高。在車(chē)削試驗(yàn)中，冷風(fēng)(- 20℃ ) 切削時(shí)刀具磨損率比常溫風(fēng)(+20℃ ) 切削時(shí)顯著下降。

液氮冷卻切削主要有兩種應(yīng)用形式，一種是利用瓶裝壓力將液氮像切削液一樣直接噴射到切削區(qū)； 另一種是利用液氮受熱蒸發(fā)循環(huán)來(lái)間接冷卻刀具或工件。低溫切削加工主要應(yīng)用于鈦合金、高錳鋼、淬硬鋼等難加工材料的加工中。KPRaijurkar 采用H13A硬質(zhì)合金刀具、并用液氮循環(huán)冷卻刀具的方法對(duì)鈦合金進(jìn)行了低溫切削加工試驗(yàn)， 試驗(yàn)結(jié)果表明， 與傳統(tǒng)的切削方法相比， 刀具磨損明顯減少，切削溫度降低30%，工件表面加工質(zhì)量得到很大改善。萬(wàn)光民采用間接冷卻方法對(duì)高錳鋼進(jìn)行了低溫切削加工試驗(yàn)，結(jié)果表明，采用間接冷卻方法低溫加工高錳鋼時(shí)， 刀具所受沖擊力減少， 刀具磨損減小， 加工硬化現(xiàn)象得到改善，工件表面質(zhì)量也有所提高。王連鵬等人采用液氮噴淋的方法在數(shù)控機(jī)床上低溫切削加工45 淬硬鋼，試驗(yàn)結(jié)果表明， 采用液氮噴淋式低溫加工45 淬硬鋼可以提高刀具耐用度，改善工件表面質(zhì)量。在液氮冷卻加工狀態(tài)下，硬質(zhì)合金材料能保持其抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性和耐沖擊強(qiáng)度，其硬度隨溫度的降低而增大， 因此硬質(zhì)合金刀具材料在液氮冷卻中能夠保持其優(yōu)良的切削性能， 并且和在常溫下一樣， 其性能決定于粘結(jié)相的數(shù)量。對(duì)于高速鋼， 隨溫度的降低， 其硬度增大而抗沖擊強(qiáng)度降低， 但總體上能保持較好的切削性能。他對(duì)一些材料在低溫下提高其切削加工性進(jìn)行了研究， 選用了低碳鋼AISll010 、高碳鋼AISl070 、軸承鋼 AISIE52100 、鈦合金Ti-6A 1-4V 、鑄造鋁合金A390五種材料，實(shí)驗(yàn)研究表明：由于低碳鋼表現(xiàn)出良好的低溫脆性，低溫切削可獲得理想的加工效果； 對(duì)于高碳鋼和軸承鋼， 應(yīng)用液氮冷卻可抑制切削區(qū)溫升和刀具磨損速度； 在切削鑄造鋁合金時(shí)， 應(yīng)用低溫冷卻可提高刀具硬度和刀具抗硅相磨粒磨損能力， 在加工鈦合金時(shí)， 同時(shí)低溫冷卻刀具和工件， 可有效地降低切削溫度和減少鈦和刀具材料之間的化學(xué)親和力。 [4] 

其它領(lǐng)域

酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心特燃站生產(chǎn)液氮，它是火箭燃料的推送劑，大量的液氮用高壓把火箭燃料推向燃燒室。應(yīng)用于高溫超導(dǎo)電力電纜開(kāi)發(fā)； 應(yīng)用于緊急維修中對(duì)液體管道進(jìn)行凍結(jié)； 應(yīng)用于物質(zhì)的低溫穩(wěn)定和低溫淬火；液氮冷裝配技術(shù)( 熱脹冷縮現(xiàn)象在工業(yè)中的應(yīng)用)也廣泛使用； 液氮人工增雨技術(shù)； 液氮排液技術(shù)及時(shí)降液誘噴， 正在不斷深入研究。

采用氮?dú)饩�下滅火，火�?shì)被迅速撲滅，同時(shí)又消除了瓦斯爆炸危險(xiǎn)等。為什么選擇液氮：因?yàn)楸绕渌�方法冷卻得更快，并且不與其它物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)，大大地節(jié)省空間，提供了干燥的氣氛，它是環(huán)保的（液氮使用后直接揮發(fā)成氣體返回大氣中，不會(huì)留下任何污染），它用起來(lái)簡(jiǎn)單方便。

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