氮气与液氮的转化

1、14400立方氮气如何换算是多少吨液氮？氮气的密度为1.25g/l=1.25×103kg/m3，液氮的密度为810kg/m3，氮气转换为液氮质量不变，所以14400×1.25×103=18000×103kg=18000吨40升得氮气瓶一般为150公斤，氮气钢瓶标准状态下为6立方，氮气瓶一般设计压力15Mpa，充装一般为12.5Mpa。2、压力容器容积1.66立方米，气密试验压力1.33Mpa；瓶装氮气压力12Mpa，体积40升；共需要多少瓶氮气？波义耳-马略特定律：在等温过程中，一定质量的气体的压强跟其体积成反比。即在温度不变时任一状态下压强与体积的乘积是一常数。即p1V1=p2V2。根据你的要求P1=1.33Mpa,V1=1.66立方米＝1660升，P2=12Mpa,V2=?V2≈184升因此，184/40=4.6即5瓶。理想化的计算。通常实际使用氮气温度和瓶装氮气供货标准温度相差不大,则按照理想气体定律,一定量(用千克或摩尔计量)氮气的压力和气体的乘积可近似认为是常数(注意采用同样的单位),故所需的氮气瓶数理论值为:1.66×1000×1.33/(40×12)=4.6瓶4、用瓶装氮气（容量40L，压力12mpa）将容积为1M3的容器从0.6mpa充压至10mpa，请问如何计算需要氮气多少瓶？这个问题并不简单。为计算方便，采用理想气体状态方程，并假设，冲氮过程中，氮气钢瓶与1m³容器的温度均保持在25℃。冲第1瓶氮气。氮气钢瓶内含有的氮气mol数，由理想气体状态方程pV＝nRT，则n＝pV/RT＝（12×106×0.04）÷（8.314×298）＝193.7mol，容器内原有气体mol数为：n＝pV/RT＝（0.6×106×1）÷（8.314×298）＝242.2mol。我们想象一下，1个1.04m³的容器有242.2mol＋193.7mol＝435.9mol的氮气，其压力为：p＝nRT/V＝（435.9×8.314×298）/1.04＝1038436pa≈1.04Mpa，那么这个压力就是冲第1瓶氮气的平衡压力。同理，冲第2瓶，第3瓶等等，都有一个平衡压力，下面予以逐瓶计算：瓶序号平衡压力11.04Mpa21.46Mpa31.87Mpa42.26Mpa42.63Mpa52.99Mpa63.34Mpa73.67Mpa83.99Mpa94.30Mpa104.60Mpa114.88Mpa125.15Mpa135.41Mpa145.66Mpa155.90Mpa166.13Mpa176.36Mpa186.58Mpa196.79Mpa206.99Mpa217.18Mpa227.37Mpa237.55Mpa247.72Mpa257.88Mpa268.04Mpa278.19Mpa288.34Mpa298.48Mpa308.62Mpa318.75Mpa328.87Mpa338.99Mpa349.11Mpa359.22Mpa369.33Mpa379.43Mpa389.53Mpa399.62Mpa409.71Mpa419.80Mpa429.88Mpa439.96Mpa4410.03Mpa由计算可见，竟然需要44瓶氮气！所以用氮气瓶将1m³容器冲压至10Mpa根本不可取，还是用压缩机的好。