De veilige opslag van vloeibare stikstof speelt een sleutelrol in de beschikbaarheid van deze stof. Vloeibare stikstof is aanwezig in een breed scala aan industrieën en is nu een essentieel onderdeel voor veel producten die al deel uitmaken van het dagelijks leven.
Vloeibare stikstof is in wezen stikstof die is afgekoeld om over te gaan van een gasvormige naar een vloeibare toestand. In deze toestand vertoont het unieke eigenschappen die aanleiding geven tot het gebruik ervan in verschillende sectoren, variërend van de voedingsindustrie tot de geneeskunde.
Om toegang te krijgen tot deze eigenschappen is echter een precieze opslag van vloeibare stikstof vereist om de potentiële risico's te voorkomen die specifiek zijn voor deze stof, terwijl ook maximale efficiëntie wordt bereikt en verspilling van hulpbronnen wordt vermeden.
In dit artikel delen we meer over LN₂ en de belangrijkste factoren voor het ontwerpen van een veilig opslagsysteem voor vloeibare stikstof.
Wat is vloeibare stikstof?
Bij kamertemperatuur is stikstof een kleurloos en geurloos gas dat ongeveer 78% van de atmosfeer van de aarde uitmaakt. Wanneer het wordt blootgesteld aan temperaturen onder -195,8°C, vloeibare stikstof vormt zich, en de productie ervan omvat het ontwerpen van een vloeibaarheidsproces dat compressie- en koeltechniekenworden opgeslagen.
Indien opnieuw blootgesteld aan kamertemperatuur verdampt vloeibare stikstof snel. Deze bijzonderheid met betrekking tot de temperatuur van vloeibare stikstof ligt ten grondslag aan enkele van de belangrijkste overwegingen bij het ontwerpen van cryogene opslagsystemen voor vloeibare stikstofworden opgeslagen.
Het is ook belangrijk om te begrijpen dat stikstof in zijn vloeibare vorm een veel hogere dichtheid heeft (vergeleken met zijn gasvormige toestand). Hierdoor kunnen grote hoeveelheden van deze stof in een relatief klein volumeworden opgeslagen.
Belangrijkste toepassingen van vloeibare stikstof
De extreem lage temperatuur van vloeibare stikstof maakt het mogelijk om deze stof te gebruiken om te bevriezen een breed scala aan materialen door direct contact.
Deze eigenschap ligt ten grondslag aan de verscheidenheid aan toepassingen van LN₂ als hulpbron, waaronder:
- Tot de industriële toepassingen behoort de behandeling van metalen en andere materialen om hun sterkte te verbeteren.
- In de voedingsindustrie, wordt het gebruikt om ultrafriesprocessen te creëren, die de houdbaarheid van voedsel verlengen en tegelijkertijd de kwaliteit ervan behouden. Dit komt omdat het resulteert in een extreem snel vriesproces, waarbij kleinere kristallen worden gegenereerd in vergelijking met langzamere vriesmethoden.
- In geneeskunde, wordt het gebruikt om biologische monsters te bevriezen en te bewaren . Het is ook essentieel bij de ontwikkeling van cryotherapieën, die gebaseerd zijn op de behandeling van bepaalde ziekten door het bevriezen van weefsels.
- Het is een fundamentele hulpbron in laboratoria en onderzoekscentra, omdat het de creatie mogelijk maakt van lage-temperatuurcondities die essentieel zijn voor bepaalde experimenten.
- Als onderdeel van de technologiesector, is het nuttig voor de productie van componenten zoals microprocessors of LED's, onder andere.
Waar moet vloeibare stikstof worden opgeslagen? --- Cryogene opslagtanks
Het handhaven van de temperatuur van vloeibare stikstof is een van de belangrijkste overwegingen bij het kiezen van een opslagsysteem. Alleen door te allen tijde de juiste temperatuur te handhaven, kan de kwaliteit van stikstof worden gegarandeerd en kan het veilig en efficiënt gebruik ervan worden gewaarborgd.
Daarom moeten cryogene opslagtanks in staat zijn om potentiële warmteoverdracht met de omgeving te minimaliseren, wat anders zou leiden tot warmte-energieverlies en de impliciete extra economische kosten.
Cryogene opslagtanks en hun technologie
Cryogene opslagtanks zijn een optie voor de opslag van vloeibare stikstof. Dergelijke systemen zijn ontworpen om grote hoeveelheden vloeibare stikstof te bevatten en zijn ideaal voor toepassingen die een grote en continue toevoer van vloeibare stikstof vereisen. Hun basisstructuur bestaat uit de volgende onderdelen:
- Een binnenste roestvrijstalen container die bestand is tegen de lage temperaturen die nodig zijn voor vloeibare stikstof.
- Een buitenste container van koolstofstaal.
- Isolerend materiaal dat de twee containers scheidt.
- Een drukgereguleersysteem om een constante druk in de tank te garanderen.
Opslag optimaliseren: hoe verliezen te minimaliseren en de efficiëntie te verbeteren
Verdampingsverliezen verminderen
Zoals hierboven vermeld, is het ontwerp van een geschikt isolatiemechanisme de kern van een opslagsysteem dat in staat is om verdampingsverliezen te verminderen.
Het kiezen van de juiste cryogene container is cruciaal, maar het is ook belangrijk om de beste praktijken te volgen voor het afdichten van de container na gebruik en het selecteren van een geschikte opslagruimte.
Het wordt ook aanbevolen om bewakingsapparatuur te installeren, omdat deze potentiële temperatuur- en drukveranderingen in realtime kan volgen en alarmen kan activeren voor tijdige corrigerende maatregelen.
GNEE: Cryogene opslagoplossingen
Bij GNEE gebruiken we geavanceerde cryogene engineering expertise om op maat gemaakte
opslagoplossingen voor vloeibare stikstof te ontwikkelen. Wij zijn gespecialiseerd in het ontwerp, de productie, de assemblage en de inbedrijfstelling van cryogene opslagtanks.
Met meer dan 17 jaar ervaring maken onze oplossingen gebruik van isolatiematerialen van de hoogste kwaliteit en zijn ze ontw