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真空热处理是国内外正在采用的比较先进的热处理方法,在真空热处理中,往往离不开使用氮气。例如,当钢铁件在真空炉中加热时,若真空程度过高,则为防止工件材料中的合金元素挥发,需对炉中回充适量的氮气,以提离炉内微量气体的压力。又如,在真空加热油淬的真空淬火过程中,有时为了保证或提高淬火油的冷却能力,需在工件冷却之前,向真空炉中回充足够的氮气。

虽然液氮为非易燃物,但在使用、运输和贮藏液氮的时候,也必须注意安全。例如,不要用手直接接触液氮,并且注意防止液氮溅到身上,以防冻伤;应在通风的场所使用液氮,以防氮气使人窒息;装运液氮时,不要将液氮封装过严,以防发生物理爆炸等等。 液氮是真空热处理所需的氮气来源之一,又是对材料作深冷处理的一种较为安全和经济的制冷剂。真空热处理有着广阔的发展前景;而材料的深冷处理,无论是在稳定材料组织、防止产品变形方面。

分离液态空气法,在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发,由于液态氮的沸点是‐196℃,比液态氧的沸点(‐183℃)低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,各种高纯氩气生产剩下的主要是液态氧。空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同,从空气中制备氧气称空气分离法。膜分离技术,膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。眉山高纯氩气生产利用这种膜进行多级分离,可以得到百分之九十以上氧气的富氧空气。分子筛制氧法(吸附法),利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。电解制氧法,把水放入电解槽中,加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度,然后通入直流电,水就分解为氧气和氢气。每制取一立方米氧,同时获得两立方米氢。

氢气气体的存储一般而言制取的氢气,有几种存储方式。1种是将制取的按照压缩机压缩,存储在中低压压力级别的储氢罐,当制取的氢气量非常大时,能够运用目前的地下洞穴或天然气气穴存储,地下存储的氢气压力水平范围为2MPa至18MPa;。若机器设备允许,可将制取的氢气,按照超低温液化,存储到超低温液态储氢罐,其储氢量相比较压缩储氢要大许多,一致空间的情况下,若压缩储氢提供氢储量100千瓦时(kWh),超低温液态存储储氢量能够达100GWh。

氢气是最轻的气体,最常见的用途是充填氢气球和氢气飞艇。其实氢气是重要的化工原料。如:氢气和氮气在高温、高压、催化剂存在下可直接合成氨气,目前,全世界生产的氢气约有2/3用于合成氨工业。在石油工业上许多工艺过程需用氢气,如加氢裂化,加氢精制、加氢脱硫、催化加氢等。氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,用水吸收得到重要的化工原料枣盐酸。氢气在氧气中燃烧的火焰枣氢氧焰可达3000℃高温,可用于熔融和切割金属。