31. marts 2020
Fremstilling og opbevaring af elektronik, kemikalier og fugtfølsomme materialer kræver ofte brug af et inert miljø. Tilstedeværelsen af atmosfærisk luft inden for disse processer vil forårsage skader og mindske deres nyttige levetid på grund af de korrosive virkninger af ilt, fugt og andre suspenderede urenheder.
En industriel løsning på dette problem involverer brugen af rensningsteknikker ved hjælp af inerte gasser som nitrogen og argon. Mens begge gasser er effektive til at opnå den krævede inertering, har argon- og kvælstofspurgte beholdere betydelige fysiske, kemiske og økonomiske forskelle.
I denne artikel vil vi se på fordele og ulemper ved at bruge en argon- og kvælstofspulingsproces.
Stickstofgas
Gasformigt kvælstof har unikke egenskaber, der gør det velegnet til inertering af industrielle processer. Kvælstofs iboende kemiske stabilitet vil reducere risikoen for, at der opstår uønskede kemiske reaktioner/forbrændinger.
Strukturelt set består nitrogen af to atomer, der udgør dets molekyle (N2) uden frie elektroner. Som følge heraf udviser det egenskaber som en ædelgas (fuldstændig inaktiv).
Hvordan produceres kvælstofgas
Selv om kvælstof er allestedsnærværende, kræver det, at producenterne for at generere en industrielt betydelig mængde af gassen vælger en af tre syntesemetoder for at generere den.
- Tryksvingningsadsorptionsteknikker (PSA), der er baseret på differentiel adsorption af en gasblanding, når den passerer gennem et adsorbent materiale.
Få et tilbud på GENERON® PSA kvælstofgeneratorer
- Membrankvælstofgenerering, der sker ved hjælp af en semipermeabel membran til at adskille en gasblanding i dens bestanddele.
Få et tilbud på GENERON® Membran Nitrogen Generators
- Fraktioneret destillation producerer gas med en meget høj renhedsprocent.
Valget af den teknik, der anvendes til nitrogenproduktion, afhænger af operatørens krav til nitrogenrenhed og omkostningsovervejelser.
Hvorfor er kvælstof en god gas til inertisering?
I industrielle omgivelser er der nogle betydelige fordele, der gør kvælstof til en ideel gas til tæthed og inertisering. Selv om nitrogen ikke er en ædelgas, er det en af de mest kemisk stabile gasser, der forekommer naturligt i miljøet. På grund af dens rigelige forekomst i naturen kan den udnyttes til inertiseringsformål til omkostningseffektive priser.
Det er endvidere et centralt mål med atmosfærisk inertisering at forhindre oxidation, hvilket sker ved at indføre beregnede mængder nitrogen for at fortrænge ilten i omgivelserne. Ved at lade en strøm af gasformigt kvælstof passere gennem en industriel proces vil man fortrænge den tilstedeværende ilt eller holde dens niveau under de områder, hvor uønskede oxidationsprocesser vil forekomme.
Endeligt vil brugen af kvælstofgeneratorer på stedet sikre, at der kun syntetiseres de nødvendige mængder af gassen, når der er behov for det, hvilket eliminerer behovet for lagerplads og øger den samlede proceseffektivitet.
Argongas
Argon er et eksempel på en ædelgas, hvilket betyder, at den er fuldstændig stabil. Den besidder en høj grad af ikke-reaktivitet over for andre kemiske stoffer. Dette gør den velegnet til industrielle processer, herunder argonblanketing. Argongas er tættere end luft, hvilket gør den ideel til fortrængning af ilt i begrænsede områder.
Hvordan produceres argongas?
Selv om argongas er et af de mest almindeligt forekommende ædelstoffer, udgør den sammen med andre ædelgasser kun en lille del af atmosfærisk luft (0,934 %). Som følge heraf er det betydeligt dyrere at syntetisere argongas end at fremstille nitrogen. En ren form for gasformig argon kan genvindes fra atmosfærisk luft ved at destillere de flydende fraktioner ved meget kolde temperaturer.
Hvorfor er argon en god gas til inertisering?
På grund af dens egenskaber, der gør den farveløs, lugtfri og ikke-toksisk, er argongas ganske nyttig i industrielle anvendelser som f.eks. fremstilling af maling, fødevarer og drikkevarer. I disse applikationer vil rensning med argon ikke ændre produktkvaliteten og dermed sikre ensartethed i produktstandarderne.
I industrielle applikationer, hvor der er risiko for korrosion, er inertisering med argon et smart valg. Argon kan bruges effektivt til at rense metalværker, der er fugtfølsomme.
Argon vs. Nitrogen inert atmosfære
Selv om både argon og nitrogen vil opnå et lignende niveau af inertering, er der forskelle i deres kemiske natur, som påvirker de anvendelser, hvor de anvendes.
Argon er en tættere gas end nitrogen, og en industriel anvendelse, der renses med argon, vil derfor holde fugt og ilt mere effektivt ude. Dens molekyler vil spredes mindre let end med nitrogen. Det er dog dyrere at skabe en inert argonatmosfære end at bruge kvælstof på grund af de højere omkostninger ved argonsyntese.
Hvad med en argon-kvælstofblanding?
I nogle tilfælde kan der anvendes en argon-kvælstofgasblanding for at opnå effektiv inertisering af industriatmosfære. Koncentrationerne af hver gas afhænger af den industrielle proces og de involverede krav.
GENERON har de inertiseringsløsninger, du har brug for
I de sidste fire årtier har GENERON konsekvent forsynet sine kunder med de mest effektive gasløsninger til at opnå maksimal industriel produktivitet på en omkostningseffektiv måde. Vores nitrogengeneratorer er blevet effektivt implementeret i industrielle processer, herunder inertisering og rensning.
Kontakt os i dag for at få et tilbud eller for at få flere oplysninger om de inertiseringsløsninger, vi tilbyder.