31. maaliskuuta 2020
Elektroniikan, kemikaalien ja kosteudelle herkkien materiaalien valmistuksessa ja varastoinnissa tarvitaan usein inerttiä ympäristöä. Ilmakehän ilman läsnäolo näissä prosesseissa aiheuttaa vaurioita ja lyhentää niiden käyttöikää hapen, kosteuden ja muiden suspendoituneiden epäpuhtauksien syövyttävien vaikutusten vuoksi.
Teollisessa ratkaisussa tähän ongelmaan käytetään huuhtelutekniikoita, joissa käytetään inerttejä kaasuja, kuten typpeä ja argonia. Vaikka molemmat kaasut ovat tehokkaita vaaditun inertisoinnin aikaansaamiseksi, argonilla ja typellä puhdistetuilla säiliöillä on merkittäviä fysikaalisia, kemiallisia ja taloudellisia eroja.
Tässä artikkelissa pohditaan argon- ja typpipuhdistusprosessin käytön hyötyjä ja haittoja.
Typpikaasu
Kaasumaisella typellä on ainutlaatuisia ominaisuuksia, jotka tekevät siitä sopivan teollisten prosessien inertisointiin. Typen luontainen kemiallinen stabiilisuus vähentää ei-toivottujen kemiallisten reaktioiden/palamisen mahdollisuutta.
Rakenteellisesti typpi koostuu kahdesta atomista, jotka muodostavat sen molekyylin (N2) ilman vapaita elektroneja. Tämän seurauksena sillä on jalokaasun (täysin inertin) kaltaisia ominaisuuksia.
Miten typpikaasua tuotetaan
Vaikka typpi on kaikkialla läsnä, teollisesti merkittävän kaasumäärän tuottaminen edellyttää, että valmistajat valitsevat yhden kolmesta synteesimenetelmästä.
- Painevaihteluadsorptiotekniikat (PSA), jotka perustuvat kaasuseoksen differentiaaliseen adsorptioon, kun se johdetaan adsorbenttimateriaalin läpi.
Hae tarjous GENERON® PSA-typpigeneraattoreista
- Membraanitypen tuottaminen, joka tehdään puoliläpäisevällä membraanilla, joka erottaa kaasuseoksen sen ainesosiin.
Hae tarjous GENERON® Membrane Nitrogen Generators
- Fraktionaalisella tislauksella tuotetaan kaasua, jonka puhtausprosentti on erittäin korkea.
Typen tuotannossa käytettävän tekniikan valinta riippuu toiminnanharjoittajan typen puhtausvaatimuksista ja kustannusnäkökohdista.
Miksi typpi on hyvä kaasu inertointiin?
Teollisessa ympäristössä on joitakin merkittäviä etuja, jotka tekevät typen peittämisestä ja inertoinnista ihanteellista. Vaikka typpi ei ole jalokaasu, se on yksi kemiallisesti vakaimmista luonnossa esiintyvistä kaasuista. Koska sitä on luonnossa runsaasti, se voidaan valjastaa inertointitarkoituksiin kustannustehokkaasti.
Lisäksi ilmakehän inertoinnissa keskeisenä tavoitteena on hapettumisen estäminen, mikä tapahtuu tuomalla laskennallisia määriä typpeä ympäristön hapen tilalle. Kaasumaisen typpivirran johtaminen teollisuusprosessin läpi syrjäyttää läsnä olevan hapen tai pitää sen pitoisuudet sellaisissa rajoissa, joissa ei-toivottuja hapettumisprosesseja tapahtuu.
Loppujen lopuksi typpigeneraattoreiden käyttö paikan päällä varmistaa, että kaasua syntetisoidaan vain tarvittavia määriä tarpeen vaatiessa, mikä eliminoi varastointitilan tarpeen ja lisää prosessin kokonaistehokkuutta.
Argon-kaasu
Argon on esimerkki jalokaasusta, mikä tarkoittaa sitä, että se on täydellisen stabiili. Sillä on korkea reagoimattomuus muihin kemiallisiin aineisiin. Tämän vuoksi se soveltuu teollisiin prosesseihin, kuten argon-peittämiseen. Argonkaasu on tiheämpää kuin ilma, mikä tekee siitä ihanteellisen hapen syrjäyttämiseen suljetuissa tiloissa.
Miten argonkaasua tuotetaan?
Huolimatta siitä, että argonkaasu on yksi yleisimmin esiintyvistä jaloalkuaineista, argonkaasun osuus ilmakehän ilmasta on muiden jalokaasujen ohella vain pieni (0,934 %). Tämän vuoksi argonkaasun syntetisointi on huomattavasti kalliimpaa kuin typen tuottaminen. Kaasumaisen argonin puhdas muoto voidaan ottaa talteen ilmakehän ilmasta tislaamalla sen nesteytetyt jakeet hyvin kylmissä lämpötiloissa.
Miksi argon on hyvä kaasu inertisointiin?
Ominaisuuksiensa ansiosta, jotka tekevät siitä väritöntä, hajutonta ja myrkytöntä, argonkaasu on varsin käyttökelpoinen teollisuussovelluksissa, kuten maalien valmistuksessa, elintarvike- ja juomien valmistuksessa. Näissä sovelluksissa huuhtelu argonilla ei muuta tuotteen laatua, mikä takaa tuotestandardien yhdenmukaisuuden.
Korroosioriskin alaisissa teollisuussovelluksissa inertointi argonilla on fiksu valinta. Argonia voidaan käyttää tehokkaasti kosteudelle herkkien metallitöiden huuhteluun.
Argon vs. typpi inerttiatmosfääri
Kaikki argon ja typpi saavuttavat samankaltaisen inertointitason, mutta niiden kemiallisessa luonteessa on eroja, jotka vaikuttavat sovelluksiin, joissa niitä käytetään.
Argon on typpeä tiheämpi kaasu, ja argonilla huuhdeltu teollisuussovellus pitää kosteuden ja hapen tehokkaammin poissa tämän seurauksena. Sen molekyylit hajaantuvat vähemmän helposti kuin typen. Argonin inertin ilmakehän tuottaminen on kuitenkin kalliimpaa kuin typen käyttäminen, koska argon-synteesin kustannukset ovat korkeammat.
Mikä on argon-typpiseos?
Jossain tapauksissa argon-typpikaasuseosta voidaan käyttää tehokkaan teollisuusilmakehän inertoinnin aikaansaamiseksi. Kummankin kaasun pitoisuudet riippuvat teollisuusprosessista ja siihen liittyvistä vaatimuksista.
GENERONilla on tarvitsemasi inertointiratkaisut
Neljän viime vuosikymmenen aikana GENERON on johdonmukaisesti tarjonnut asiakkailleen tehokkaimmat kaasuratkaisut maksimaalisen teollisen tuottavuuden saavuttamiseksi kustannustehokkaasti. Typpigeneraattorimme on otettu tehokkaasti käyttöön teollisissa prosesseissa, kuten inertoinnissa ja huuhtelussa.
Ota yhteyttä jo tänään saadaksesi tarjouksen tai lisätietoja tarjoamistamme inertointiratkaisuista.