2020. március 31.
Az elektronika, a vegyi anyagok és a nedvességre érzékeny anyagok gyártásához és tárolásához gyakran szükség van inert környezet használatára. A légköri levegő jelenléte ezekben a folyamatokban az oxigén, a nedvesség és más lebegő szennyeződések korrozív hatása miatt károsítja és csökkenti a hasznos élettartamukat.
A probléma ipari megoldása az inert gázokat, például nitrogént és argont használó tisztítási technikák alkalmazása. Bár mindkét gáz hatékony a szükséges inertizálás elérésében, az argonnal és a nitrogénnel tisztított tartályok között jelentős fizikai, kémiai és pénzügyi különbségek vannak.
Ez a cikk az argon és a nitrogén tisztítási eljárás alkalmazásának előnyeit és hátrányait vizsgálja.
Nitrogéngáz
A gáznemű nitrogén egyedi tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek alkalmassá teszik az ipari folyamatok inertizálására. A nitrogén saját kémiai stabilitása csökkenti a nem kívánt kémiai reakciók/égés kialakulásának esélyét.
Szerkezetileg a nitrogén két atomból áll, amelyek a molekuláját (N2) alkotják, szabad elektronok nélkül. Ennek eredményeként olyan tulajdonságokkal rendelkezik, mint egy nemes (teljesen inert) gáz.
Hogyan állítják elő a nitrogéngázt
Noha a nitrogén mindenütt jelen van, az iparilag jelentős mennyiségű gáz előállításához a gyártóknak három szintézismódszer egyikét kell választaniuk.
- A nyomásingadszorpciós (PSA) technikák, amelyek egy adszorbens anyagon áthaladó gázkeverék differenciális adszorpcióján alapulnak.
Kérjen ajánlatot a GENERON® PSA nitrogéngenerátorokra
- Membrános nitrogéngenerálás, amely egy féligáteresztő membrán segítségével történik a gázkeverék alkotórészeire történő szétválasztása.
Kérjen árajánlatot a GENERON® membrános nitrogénfejlesztőkre
- A frakcionált desztillációval nagyon nagy tisztaságú gázt állítanak elő.
A nitrogéngyártás során alkalmazott technika kiválasztása a nitrogén tisztaságára vonatkozó üzemeltetői követelményektől és a költségmegfontolásoktól függ.
Miért jó gáz a nitrogén inertizáláshoz?
Ipari környezetben van néhány jelentős előny, amely a nitrogén takarás és inertizálás szempontjából ideális. Bár a nitrogén nem nemesgáz, a környezetben természetesen előforduló egyik kémiailag legstabilabb gáz. A természetben való bőséges előfordulása miatt költséghatékonyan hasznosítható inertizálási célokra.
A légköri inertizálás egyik fő célja továbbá az oxidáció megakadályozása, ami a környezeti oxigén kiszorítása érdekében számított mennyiségű nitrogén bevezetésével történik. A gáznemű nitrogénáram átvezetése egy ipari folyamaton kiszorítja a jelenlévő oxigént, vagy a szintjét olyan tartományok alatt tartja, ahol nemkívánatos oxidatív folyamatok lépnek fel.
Végezetül, a helyszíni nitrogéngenerátorok használata biztosítja, hogy a gázból szükség esetén csak a szükséges mennyiséget szintetizálják, így nincs szükség tárolóhelyre, és a folyamat teljes hatékonyságát növelik.
Argon gáz
Az argon egy példa a nemesgázokra, ami azt jelenti, hogy teljesen stabil. Más kémiai anyagokkal szemben nagyfokú reaktivitásmentességgel rendelkezik. Ez teszi alkalmassá ipari folyamatokhoz, beleértve az argontakarást is. Az argongáz sűrűbb, mint a levegő, ezért ideális az oxigén kiszorítására zárt helyiségekben.
Hogyan keletkezik az argongáz?
Dacára annak, hogy az egyik leggyakrabban előforduló nemeselem, az argongáz a többi nemesgázzal együtt a légköri levegőnek csak kis részét teszi ki (0,934%). Ennek eredményeként az argongáz szintetizálása lényegesen költségesebb, mint a nitrogén előállítása. A gáznemű argon tiszta formája a légköri levegőből nyerhető ki cseppfolyósított frakcióinak nagyon hideg hőmérsékleten történő desztillálásával.
Miért jó gáz az argon inertizálásra?
A színtelen, szagtalan és nem mérgező tulajdonságai miatt az argongáz igen hasznos ipari alkalmazásokban, például a festékgyártásban, az élelmiszer- és italgyártásban. Ezekben az alkalmazásokban az argonnal történő öblítés nem változtatja meg a termék minőségét, így biztosítva a termékszabványok egységességét.
A korrózióveszélyes ipari alkalmazásokban az argonnal történő inertizálás okos választás. Az argon hatékonyan használható a nedvességre érzékeny fémipari munkák tisztítására.
Argon vs. nitrogén inert atmoszféra
Míg mind az argon, mind a nitrogén hasonló inertizálási szintet ér el, kémiai természetükben vannak különbségek, amelyek befolyásolják az alkalmazásokat, amelyekben használják őket.
Az argon sűrűbb gáz, mint a nitrogén, és egy argonnal tisztított ipari alkalmazás ennek következtében hatékonyabban tartja távol a nedvességet és az oxigént. Molekulái kevésbé fognak szétszóródni, mint a nitrogén esetében. Az argon inert atmoszféra előállítása azonban drágább, mint a nitrogén használata az argon szintézisének magasabb költségei miatt.
Mi a helyzet az argon-nitrogén keverékkel?
Egyes esetekben argon-nitrogén gázkeveréket lehet használni a hatékony ipari atmoszféra inertizálásának eléréséhez. Az egyes gázok koncentrációja az adott ipari folyamattól és követelményektől függ.
A GENERON rendelkezik a szükséges inertizálási megoldásokkal
A GENERON az elmúlt négy évtizedben következetesen a leghatékonyabb gázmegoldásokat nyújtotta ügyfeleinek a maximális ipari termelékenység költséghatékony módon történő eléréséhez. Nitrogéngenerátorainkat hatékonyan alkalmazták ipari folyamatokban, beleértve az inertizálást és a tisztítást.
Lépjen velünk még ma kapcsolatba árajánlatért vagy további információkért az általunk kínált inertizálási megoldásokról.