Debido a su naturaleza inerte, el nitrógeno gaseoso se puede usar en una variedad de operaciones de purga, cubierta y enjuague. Dependiendo del tipo de proceso involucrado, se requieren diferentes niveles de pureza de nitrógeno para satisfacer las necesidades de fabricación únicas.
¿Qué es la pureza de nitrógeno?
La pureza de nitrógeno es el porcentaje de nitrógeno presente en una muestra tomada de su corriente en comparación con las impurezas presentes. El nitrógeno puede clasificarse como alta o baja pureza en función de la relación de gas puro a contaminantes como oxígeno, vapor de agua, monóxido de carbono y dióxido de carbono.
Esta clasificación basada en la concentración de nitrógeno juega un papel clave en la determinación de la idoneidad del nitrógeno para cualquier proceso industrial.
Alta pureza versus nitrógeno de baja pureza
La pureza de una muestra de nitrógeno está determinada por el porcentaje/concentración de nitrógeno puro en él. Para que un gas se clasifique como alta pureza, debe contener al menos 99.998% de nitrógeno, mientras que el nitrógeno de menor pureza típicamente contiene un mayor porcentaje de impurezas.
Nitrógeno de alta pureza
El nitrógeno gaseoso con una concentración superior al 99.998% se considera una fracción de alta pureza. El nitrógeno de alta pureza puede ser calificado de diferentes maneras por diferentes fabricantes, pero en su mayoría se consideran fracciones de "grado cero". El nitrógeno de alta pureza de grado cero se clasifica como tal porque contienen impurezas de hidrocarburos de menos de 0.5 partes por millón.
Otras características clave del nitrógeno de alta pureza son:
Concentración de oxígeno ≤ 0.5 ppm
Monóxido de carbono/dióxido de carbono no más de 1.0 ppm
Humedad no más de 3 ppm
Nitrógeno de baja pureza
El nitrógeno con una pureza del 90% a ligeramente inferior al 99.9% se considera baja pureza.
Clasificación de pureza de nitrógeno
La clasificación de nitrógeno puro se logra a través de un sistema de clasificación utilizando números dentro de cada grado de pureza más baja. El primer número de cada grado se refiere al número de "nueves" que aparecen dentro de él, mientras que el segundo número representa el número después de los últimos nueve dígitos.
Los grados de pureza de nitrógeno se clasifican como N2.0, N3.0, N4.0, N5.0, N6.0 y N7.0.
¿Qué es el nitrógeno de pureza ultra alta?
El nitrógeno ultra alto es nitrógeno es una concentración de 99.999% e impurezas insignificantes. Las especificaciones de nitrógeno son estrictas y las variaciones invalidan la clasificación.
El gas no debe contener más de dos partes por millón por volumen (ppmv) de oxígeno, 0.5 partes por millón por volumen de hidrocarburos totales y una parte por millón por volumen de humedad). El nitrógeno se usa comúnmente para aplicaciones científicas.
¿Qué es el nitrógeno sin oxígeno?
El nitrógeno libre de oxígeno (OFN) se define como nitrógeno gaseoso que contiene no más de 0.5 partes por millón (ppm) de oxígeno. Los gases OFN generalmente se mantienen en 99.998% de pureza. Este grado de nitrógeno se usa en la investigación científica y los procesos de calibración donde las impurezas de oxígeno pueden alterar los resultados o causar resultados incorrectos.
Niveles de pureza de nitrógeno por industria/aplicación
Como se mencionó anteriormente, la concentración de nitrógeno requerida para diferentes procesos industriales varía mucho. La consideración clave en la selección de un grado de nitrógeno es el efecto de las impurezas en la aplicación elegida. La sensibilidad a la humedad, el oxígeno y otros contaminantes son factores clave a considerar.
Nitrógeno de grado alimenticio / bebida nitrógeno
El nitrógeno se usa comúnmente en diferentes pasos de producción de alimentos/bebidas, envases y almacenamiento. El nitrógeno en el envasado y el procesamiento de alimentos se utiliza para mantener la vida útil de los alimentos/bebidas procesados al eliminar los oxidantes alimenticios, preservar el sabor y prevenir la rancidez. La pureza requerida para el nitrógeno de grado alimenticio es típicamente en el rango de 98-99.5%.
Nitrógeno de grado farmacéutico
Los procesos de fabricación farmacéutica requieren alta pureza para evitar la contaminación y la alteración del producto final. Muchos productos farmacéuticos requieren nitrógeno de alto grado con purezas entre 97-99.99%. Este nitrógeno de pureza alta a ultra alta se usa para cubrir tanques de nitrógeno, contenedores y otros equipos de fabricación de medicamentos.
El nitrógeno de alta pureza también se usa en los envases farmacéuticos para ayudar a mantener la frescura y evitar el deterioro de los ingredientes activos.
El nitrógeno gaseoso con una pureza del 95-99% se usa en la industria del petróleo y el gas para reducir el riesgo de fuego y explosión durante el proceso. Los tanques de almacenamiento químico de inertación y las tuberías de purga con nitrógeno gaseoso ayuda a minimizar el riesgo de combustión repentina de sus contenidos.
Los servicios de mantenimiento de la tubería a menudo utilizan nitrógeno presurizado para la limpieza de tuberías y procesos de decommisión de tuberías.
Pureza de grado de nitrógeno industrial
Algunas aplicaciones industriales y sus requisitos de grado de nitrógeno se describen a continuación.
Electrónica y nitrógeno de grado de fabricación de semiconductores
Los requisitos típicos de contenido de nitrógeno en electrónica y fabricación de semiconductores suelen ser al menos 99.99-99.999%. Algunos procesos, como la limpieza de piezas y la cobertura adhesiva, utilizan concentraciones más bajas de nitrógeno (95-99.5%).
Nitrógeno de grado de fabricación de plásticos
Los requisitos de grado de nitrógeno para la síntesis de plásticos son 95-98% para el moldeo por inyección, 99.5% para el moldeo por inyección asistida por gas y 98-99.5% para extrusión de película soplada.
Nitrógeno de grado de procesamiento de metales
El contenido de nitrógeno del grado de procesamiento de metales varía mucho, de 95-99% para el tratamiento térmico a 99-99.999% para el proceso de corte por láser.
Nitrógeno de grado de generación de energía
Se requiere nitrógeno en el rango del 95-99.6% para los procesos de generación de energía, como la exploración del sello de aire, el revestimiento de la caldera, la exploración de la tubería de gas natural y la superposición de suavizado de agua.
Tiempo de publicación: julio-11-2023