Devido à sua natureza inerte, o nitrogênio gasoso pode ser usado em uma variedade de operações de purga, cobrança e descarga. Dependendo do tipo de processo envolvido, diferentes níveis de pureza de nitrogênio são necessários para atender às necessidades exclusivas de fabricação.
O que é pureza de nitrogênio?
A pureza do nitrogênio é a porcentagem de nitrogênio presente em uma amostra retirada de seu fluxo em comparação com as impurezas presentes. O nitrogênio pode ser classificado como alta ou baixa pureza com base na proporção de gás puro e contaminantes como oxigênio, vapor de água, monóxido de carbono e dióxido de carbono.
Essa classificação baseada na concentração de nitrogênio desempenha um papel fundamental na determinação da adequação do nitrogênio para qualquer processo industrial.
Alta pureza vs. nitrogênio de baixa pureza
A pureza de uma amostra de nitrogênio é determinada pela porcentagem/concentração de nitrogênio puro. Para que um gás seja categorizado como alta pureza, ele deve conter pelo menos 99,998% de nitrogênio, enquanto o nitrogênio de pureza menor contém normalmente uma porcentagem maior de impurezas.
Nitrogênio de alta pureza
O nitrogênio gasoso com concentração acima de 99,998% é considerado uma fração de alta pureza. O nitrogênio de alta pureza pode ser classificado de diferentes maneiras por diferentes fabricantes, mas eles são considerados frações de "grau zero". O nitrogênio de alta pureza de grau zero é categorizado como tal porque eles contêm impurezas de hidrocarbonetos inferiores a 0,5 partes por milhão.
Outras características -chave do nitrogênio de alta pureza são:
Concentração de oxigênio ≤ 0,5 ppm
Monóxido de carbono/dióxido de carbono não superior a 1,0 ppm
Umidade não maior que 3 ppm
Nitrogênio de baixa pureza
O nitrogênio com pureza de 90%, para pouco menos de 99,9%, é considerado de baixa pureza.
Classificação de pureza de nitrogênio
A classificação do nitrogênio puro é realizada através de um sistema de classificação usando números dentro de cada grau de pureza mais baixa. O primeiro número de cada série refere -se ao número de "nove" que aparecem dentro dela, enquanto o segundo número representa o número após os últimos nove dígitos.
Os graus de pureza do nitrogênio são categorizados como N2.0, N3.0, N4.0, N5.0, N6.0 e N7.0.
O que é nitrogênio de pureza ultra-alta?
O nitrogênio ultra-pureza é nitrogênio com uma concentração de 99,999% e impurezas insignificantes. As especificações de nitrogênio são rigorosas e as variações invalidam a classificação.
O gás não deve conter mais de duas partes por milhão por volume (PPMV) de oxigênio, 0,5 partes por milhão por volume de hidrocarbonetos totais e uma parte por milhão por volume de umidade). O nitrogênio é comumente usado para aplicações científicas.
O que é nitrogênio livre de oxigênio?
O nitrogênio livre de oxigênio (OFN) é definido como nitrogênio gasoso contendo não mais de 0,5 partes por milhão (ppm) de oxigênio. Os gases do OFN são normalmente mantidos com 99,998% de pureza. Esse grau de nitrogênio é usado em processos científicos de pesquisa e calibração, onde as impurezas de oxigênio podem alterar os resultados ou causar resultados incorretos.
Níveis de pureza de nitrogênio por indústria/aplicação
Como mencionado acima, a concentração de nitrogênio necessária para diferentes processos industriais varia bastante. A principal consideração na seleção de um grau de nitrogênio é o efeito das impurezas na aplicação escolhida. A sensibilidade à umidade, oxigênio e outros contaminantes são fatores -chave a serem considerados.
Nitrogênio de grau alimentar nitrogênio de grau de bebida
O nitrogênio é comumente usado em diferentes etapas de produção, embalagem e armazenamento de alimentos/bebidas. O nitrogênio na embalagem e processamento de alimentos é usado para manter a vida útil dos alimentos/bebidas processados, eliminando oxidantes alimentares, preservando o sabor e impedindo a ranço. A pureza necessária para o nitrogênio alimentar normalmente está na faixa de 98-99,5%.
Nitrogênio de grau farmacêutico
Os processos de fabricação farmacêutica requerem alta pureza para evitar contaminação e alteração do produto final. Muitos farmacêuticos requerem nitrogênio de alto grau com pureza entre 97-99,99%. Esse nitrogênio de pureza alta a ultra-alta é usado para cobrir tanques de nitrogênio, recipientes e outros equipamentos de fabricação de medicamentos.
O nitrogênio de alta pureza também é usado em embalagens farmacêuticas para ajudar a manter a frescura e impedir a deterioração dos ingredientes ativos.
O nitrogênio gasoso com pureza de 95 a 99% é usado na indústria de petróleo e gás para reduzir o risco de incêndio e explosão durante o processo. A inércia de tanques de armazenamento químico e os oleodutos com nitrogênio gasoso ajuda a minimizar o risco de combustão repentina de seu conteúdo.
Os serviços de manutenção de pipeline geralmente usam nitrogênio pressurizado para os processos de limpeza e descomissionamento por tubulação.
Pureza industrial de grau de nitrogênio
Algumas aplicações industriais e seus requisitos de grau de nitrogênio estão descritos abaixo.
Nitrogênio eletrônico e semicondutores de fabricação de fabricação
Os requisitos típicos de conteúdo de nitrogênio na fabricação eletrônica e semicondutores geralmente são de pelo menos 99,99-99,999%. Alguns processos, como limpeza de peças e cobertura adesiva, usam concentrações mais baixas de nitrogênio (95-99,5%).
Nitrogênio de grau de fabricação de plásticos
Os requisitos de grau de nitrogênio para a síntese de plásticos são 95-98% para moldagem por injeção, 99,5% para moldagem por injeção assistida por gás e 98-99,5% para extrusão de filme soprado.
Nitrogênio de grau de processamento de metal
O teor de nitrogênio do grau de processamento de metal varia muito, de 95-99% para tratamento térmico a 99-99,999% para o processo de corte a laser.
Nitrogênio de grau de geração de energia
O nitrogênio na faixa de 95 a 99,6% é necessário para processos de geração de energia, como explosão de vedação de ar, revestimento da caldeira, explosão de gasoduto natural e sobreposição de amolecimento da água.
Hora da postagem: Jul-11-2023