درجات نقاء النيتروجين للتطبيقات الصناعية المختلفة!

نظرًا لطبيعته الخاملة، يمكن استخدام النيتروجين الغازي في مجموعة متنوعة من عمليات التطهير والتغطية والغسل. اعتمادًا على نوع العملية المعنية، هناك حاجة إلى مستويات مختلفة من نقاء النيتروجين لتلبية احتياجات التصنيع الفريدة.

ما هو نقاء النيتروجين؟

نقاء النيتروجين هو نسبة النيتروجين الموجود في العينة المأخوذة من تيارها مقارنة بالشوائب الموجودة. يمكن تصنيف النيتروجين على أنه عالي أو منخفض النقاء بناءً على نسبة الغاز النقي إلى الملوثات مثل الأكسجين وبخار الماء وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.

ويلعب هذا التصنيف المعتمد على تركيز النيتروجين دورًا رئيسيًا في تحديد مدى ملاءمة النيتروجين لأي عملية صناعية.

عالية النقاء مقابل النيتروجين منخفض النقاء

يتم تحديد نقاء عينة النيتروجين بنسبة / تركيز النيتروجين النقي فيها. لكي يتم تصنيف الغاز على أنه عالي النقاء، يجب أن يحتوي على 99.998٪ من النيتروجين على الأقل، في حين يحتوي النيتروجين منخفض النقاء عادةً على نسبة أعلى من الشوائب.

النيتروجين عالي النقاء

يعتبر النيتروجين الغازي الذي يزيد تركيزه عن 99.998% جزءًا عالي النقاء. يمكن تصنيف النيتروجين عالي النقاء بطرق مختلفة من قبل الشركات المصنعة المختلفة، ولكنها تعتبر في الغالب كسور "درجة الصفر". يتم تصنيف النيتروجين عالي النقاء بدرجة الصفر 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

الرطوبة لا تزيد عن 3 جزء في المليون

نيتروجين منخفض النقاء

ويعتبر النيتروجين ذو درجة نقاء تتراوح بين 90% إلى أقل بقليل من 99.9% منخفض النقاء.

تصنيف نقاء النيتروجين

يتم تصنيف النيتروجين النقي من خلال نظام تصنيف باستخدام أرقام ضمن كل درجة نقاء أدنى. يشير الرقم الأول من كل درجة إلى عدد "التسعة" التي تظهر بداخلها، بينما الرقم الثاني يمثل الرقم بعد آخر تسعة أرقام.

يتم تصنيف درجات نقاء النيتروجين على أنها N2.0 وN3.0 وN4.0 وN5.0 وN6.0 وN7.0.

ما هو النيتروجين عالي النقاء؟

النيتروجين فائق النقاء هو 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 (ppmv) من الأكسجين، و0.5 جزء في المليون من إجمالي الهيدروكربونات، وجزء واحد في المليون من حجم الرطوبة). يستخدم النيتروجين عادة للتطبيقات العلمية.

ما هو النيتروجين الخالي من الأكسجين؟

يتم تعريف النيتروجين الخالي من الأكسجين (OFN) على أنه نيتروجين غازي يحتوي على ما لا يزيد عن 0.5 جزء في المليون (جزء في المليون) من الأكسجين. عادة ما يتم الحفاظ على غازات OFN عند درجة نقاء 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، فإن تركيز النيتروجين المطلوب للعمليات الصناعية المختلفة يختلف بشكل كبير. الاعتبار الرئيسي عند اختيار درجة النيتروجين هو تأثير الشوائب على التطبيق المختار. تعتبر الحساسية للرطوبة والأكسجين والملوثات الأخرى من العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها.

نيتروجين بدرجة الطعام / نيتروجين بدرجة المشروبات

يستخدم النيتروجين بشكل شائع في خطوات مختلفة لإنتاج الأطعمة والمشروبات وتعبئتها وتخزينها. يتم استخدام النيتروجين في تغليف المواد الغذائية ومعالجتها للحفاظ على العمر الافتراضي للأطعمة والمشروبات المصنعة عن طريق التخلص من المواد المؤكسدة في الطعام، والحفاظ على النكهة ومنع النتانة. عادة ما تتراوح درجة النقاء المطلوبة للنيتروجين الغذائي بين 98-99.5%.

النيتروجين الصيدلاني

تتطلب عمليات التصنيع الصيدلانية درجة نقاء عالية لمنع التلوث وتغيير المنتج النهائي. تتطلب العديد من المستحضرات الصيدلانية نيتروجين عالي الجودة بدرجة نقاء تتراوح بين 97-99.99%. يتم استخدام هذا النيتروجين عالي النقاء إلى عالي النقاء لتغطية خزانات النيتروجين والحاويات وغيرها من معدات تصنيع الأدوية.

يُستخدم النيتروجين عالي النقاء أيضًا في عبوات الأدوية للمساعدة في الحفاظ على نضارتها ومنع تدهور المكونات النشطة.

يتم استخدام النيتروجين الغازي بنسبة نقاء 95-99% في صناعة النفط والغاز لتقليل مخاطر الحريق والانفجار 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.

نقاء درجة النيتروجين الصناعية

بعض التطبيقات الصناعية ومتطلبات درجة النيتروجين الخاصة بها موضحة أدناه.

تصنيع الالكترونيات وأشباه الموصلات الصف النيتروجين

عادة ما تكون متطلبات محتوى النيتروجين النموذجي في صناعة الإلكترونيات وأشباه الموصلات 99.99-99.999% على الأقل. تستخدم بعض العمليات، مثل تنظيف الأجزاء وتغطية المواد اللاصقة، تركيزات أقل من النيتروجين (95-99.5%).

تصنيع البلاستيك الصف النيتروجين

متطلبات درجة النيتروجين لتصنيع البلاستيك هي 95-98% لقولبة الحقن، 99.5% لقولبة الحقن بمساعدة الغاز، و98-99.5% لقذف الفيلم المنفوخ.

معالجة المعادن النيتروجين

يختلف محتوى النيتروجين في درجة معالجة المعادن بشكل كبير، من 95-99% للمعالجة الحرارية إلى 99-99.999% لعملية القطع بالليزر.

درجة توليد الطاقة من النيتروجين

مطلوب النيتروجين في نطاق 95-99.6% لعمليات توليد الطاقة مثل تفريغ ختم الهواء، وبطانة الغلاية، وتفجير خط أنابيب الغاز الطبيعي، وتراكب تخفيف الماء.