نظرًا لطبيعته الخاملة ، يمكن استخدام النيتروجين الغازي في مجموعة متنوعة من عمليات التطهير والتغطية والشطف.اعتمادًا على نوع العملية المعنية ، يلزم وجود مستويات مختلفة من نقاء النيتروجين لتلبية احتياجات التصنيع الفريدة.
ما هي نقاء النيتروجين؟
نقاء النيتروجين هو النسبة المئوية للنيتروجين الموجود في عينة مأخوذة من تيارها مقارنة بالشوائب الموجودة.يمكن تصنيف النيتروجين على أنه نقاء مرتفع أو منخفض بناءً على نسبة الغاز النقي إلى الملوثات مثل الأكسجين وبخار الماء وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.
يلعب هذا التصنيف القائم على تركيز النيتروجين دورًا رئيسيًا في تحديد مدى ملاءمة النيتروجين لأي عملية صناعية.
نقاوة عالية مقابل نيتروجين منخفض النقاء
يتم تحديد نقاء عينة النيتروجين بنسبة / تركيز النيتروجين النقي فيها.لتصنيف الغاز على أنه عالي النقاء ، يجب أن يحتوي على 99.998٪ على الأقل من النيتروجين ، بينما يحتوي النيتروجين الأقل نقاوة عادةً على نسبة أعلى من الشوائب.
نيتروجين عالي النقاء
يعتبر النيتروجين الغازي بتركيز أعلى من 99.998٪ جزء عالي النقاوة.يمكن تصنيف النيتروجين عالي النقاء بطرق مختلفة من قبل جهات تصنيع مختلفة ، ولكنها تعتبر في الغالب كسور "درجة صفر".يتم تصنيف النيتروجين عالي النقاوة الصفري على هذا النحو لأنه يحتوي على شوائب هيدروكربونية أقل من 0.5 جزء في المليون.
الخصائص الرئيسية الأخرى للنيتروجين عالي النقاء هي:
تركيز الأكسجين ≤ 0.5 جزء في المليون
أول أكسيد الكربون / ثاني أكسيد الكربون لا يزيد عن 1.0 جزء في المليون
رطوبة لا تزيد عن 3 جزء في المليون
نيتروجين منخفض النقاء
النيتروجين بنقاوة 90٪ إلى أقل بقليل من 99.9٪ يعتبر منخفض النقاوة.
تصنيف نقاء النيتروجين
يتم تصنيف النيتروجين النقي من خلال نظام تصنيف باستخدام أرقام داخل كل درجة نقاء أدنى.يشير الرقم الأول من كل درجة إلى عدد "التسعات" التي تظهر بداخله ، بينما يمثل الرقم الثاني الرقم بعد آخر تسعة أرقام.
يتم تصنيف درجات نقاء النيتروجين على أنها N2.0 و N3.0 و N4.0 و N5.0 و N6.0 و N7.0.
ما هو النيتروجين فائق النقاء؟
النيتروجين فائق النقاوة عبارة عن نيتروجين بتركيز 99.999٪ وشوائب لا تذكر.مواصفات النيتروجين صارمة والاختلافات تبطل التصنيف.
يجب ألا يحتوي الغاز على أكثر من جزأين في المليون من حيث الحجم (جزء في المليون) من الأكسجين ، و 0.5 جزء في المليون من حيث الحجم من إجمالي الهيدروكربونات ، وجزء واحد في المليون من حيث حجم الرطوبة).يشيع استخدام النيتروجين في التطبيقات العلمية.
ما هو النيتروجين الخالي من الأكسجين؟
يتم تعريف النيتروجين الخالي من الأكسجين (OFN) على أنه نيتروجين غازي لا يحتوي على أكثر من 0.5 جزء في المليون (جزء في المليون) من الأكسجين.عادةً ما يتم الاحتفاظ بغازات OFN بنقاوة 99.998٪.تُستخدم هذه الدرجة من النيتروجين في البحث العلمي وعمليات المعايرة حيث قد تؤدي شوائب الأكسجين إلى تغيير النتائج أو التسبب في نتائج غير صحيحة.
مستويات نقاء النيتروجين حسب الصناعة / التطبيق
كما ذكر أعلاه ، يختلف تركيز النيتروجين المطلوب للعمليات الصناعية المختلفة اختلافًا كبيرًا.الاعتبار الرئيسي في اختيار درجة النيتروجين هو تأثير الشوائب على التطبيق المختار.تعتبر الحساسية للرطوبة والأكسجين والملوثات الأخرى من العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها.
النيتروجين الغذاء الصف / المشروبات الصف النيتروجين
يستخدم النيتروجين بشكل شائع في مراحل مختلفة من إنتاج الأغذية / المشروبات وتعبئتها وتخزينها.يستخدم النيتروجين في تغليف المواد الغذائية ومعالجتها للحفاظ على العمر الافتراضي للأطعمة / المشروبات المصنعة من خلال القضاء على مؤكسدات الطعام ، والحفاظ على النكهة ومنع النتانة.النقاوة المطلوبة لنيتروجين الطعام عادة ما تكون في حدود 98-99.5٪.
النيتروجين الصيدلاني
تتطلب عمليات تصنيع المستحضرات الصيدلانية درجة نقاء عالية لمنع التلوث وتغيير المنتج النهائي.تتطلب العديد من المستحضرات الصيدلانية نيتروجين عالي الجودة بنقاوة تتراوح بين 97-99.99٪.يتم استخدام هذا النيتروجين عالي النقاء للغاية لتغطية خزانات النيتروجين والحاويات ومعدات تصنيع الأدوية الأخرى.
يستخدم النيتروجين عالي النقاء أيضًا في عبوات الأدوية للمساعدة في الحفاظ على النضارة ومنع تلف المكونات النشطة.
يستخدم النيتروجين الغازي بنقاوة 95-99٪ في صناعة النفط والغاز لتقليل مخاطر نشوب حريق وانفجار أثناء العملية.يساعد خامل صهاريج تخزين المواد الكيميائية وتطهير خطوط الأنابيب بالنيتروجين الغازي على تقليل مخاطر الاحتراق المفاجئ لمحتوياتها.
غالبًا ما تستخدم خدمات صيانة خطوط الأنابيب النيتروجين المضغوط لتنظيف خطوط الأنابيب وعمليات إيقاف تشغيل خطوط الأنابيب.
درجة نقاء النيتروجين الصناعي
بعض التطبيقات الصناعية ومتطلبات درجة النيتروجين مبينة أدناه.
نيتروجين درجة تصنيع الإلكترونيات وأشباه الموصلات
عادة ما تكون متطلبات محتوى النيتروجين النموذجية في الإلكترونيات وتصنيع أشباه الموصلات على الأقل 99.99-99.999٪.تستخدم بعض العمليات مثل تنظيف الأجزاء والتغطية اللاصقة تركيزات أقل من النيتروجين (95-99.5٪).
نيتروجين درجة تصنيع البلاستيك
متطلبات درجة النيتروجين لتخليق البلاستيك هي 95-98٪ لقولبة الحقن ، و 99.5٪ لقولبة الحقن بمساعدة الغاز ، و 98-99.5٪ لبثق الأغشية المنفوخة.
النيتروجين الصف معالجة المعادن
يختلف محتوى النيتروجين في درجة معالجة المعادن بشكل كبير ، من 95-99٪ للمعالجة الحرارية إلى 99-99.999٪ لعملية القطع بالليزر.
نيتروجين درجة توليد الطاقة
مطلوب النيتروجين في نطاق 95-99.6٪ لعمليات توليد الطاقة مثل تفجير مانع تسرب الهواء ، وبطانة الغلاية ، وتفريغ خط أنابيب الغاز الطبيعي وتراكب تليين المياه.