氮氣液化系統中氮的沸點是77°K(-196℃),在正常大氣壓下溫度低于零下196攝氏度就會形成液氮,如果加壓,可以在比較高的溫度下得到液氮。任何一種物質都有一個臨界溫度。就目前人類所知的科學知識和實驗證明:任何一種物質,如果其溫度高于臨界溫度,無論何種情況,包括增加到無限大的壓強,都絕對不可能液化或凝固。降溫或者同時配合加壓便可將氮氣液化。且不能單單加壓,因為氮氣的臨界溫度低于室溫,溫度高于臨界溫度時無論加多大壓都不能液化,而只能變成超臨界態。
在常壓或較低壓力下,當氮氣溫度降低到其液化溫度時,即可由氣體液化成液體,形成類似“水滴”的液化效果。反之,液氮蒸發可以釋放出大量的冷量,可以應用大低溫保存、低溫醫療、科研支持等等很多場景。只要溫度給力,就可簡單粗暴+快速獲得液氮。
隨著大氣污染問題日益凸顯,我國對清潔能源的需求愈發迫切。lng(液化天然氣)作為天然氣這一清潔能源的一種儲運形式,廣泛用于沿海城市燃氣保障及調峰。我國lng接收站廣泛分布于各沿海城市,在其運行過程中產生的大量bog(閃蒸汽)對接收站的安全產生威脅。bog是lng受熱氣化形成的氣體,因保溫材料所限,不可避免從外界滲入熱量,致使lng受熱蒸發。隨著熱量不斷侵襲,氣相質量增加,壓力容器承壓增大,若不在達到容器可承載壓力前釋放bog將對設備產生極大危害,發生超壓損壞罐體。當氣相空間達到一定壓力觸發安全泄放閥,將罐內多余閃蒸氣直接排至火炬放空燃燒。大型lng站場bog總量較大,直接排放造成能源的浪費以及環境的污染。