Grados de pureza del nitrógeno para diferentes aplicaciones industriales！

Debido a su naturaleza inerte, el nitrógeno gaseoso se puede utilizar en diversas operaciones de purga, cobertura y lavado. Dependiendo del tipo de proceso involucrado, se requieren diferentes niveles de pureza del nitrógeno para satisfacer necesidades de fabricación únicas.

¿Qué es la pureza del nitrógeno?

La pureza del nitrógeno es el porcentaje de nitrógeno presente en una muestra tomada de su corriente en comparación con las impurezas presentes. El nitrógeno se puede clasificar como de alta o baja pureza según la proporción entre gas puro y contaminantes como oxígeno, vapor de agua, monóxido de carbono y dióxido de carbono.

Esta clasificación basada en la concentración de nitrógeno juega un papel clave a la hora de determinar la idoneidad del nitrógeno para cualquier proceso industrial.

Nitrógeno de alta pureza versus nitrógeno de baja pureza

La pureza de una muestra de nitrógeno está determinada por el porcentaje/concentración de nitrógeno puro que contiene. Para que un gas se clasifique como de alta pureza, debe contener al menos un 99.998 % de nitrógeno, mientras que el nitrógeno de menor pureza suele contener un mayor porcentaje de impurezas.

Nitrógeno de alta pureza

El nitrógeno gaseoso con una concentración superior al 99.998% se considera una fracción de alta pureza. Los diferentes fabricantes pueden clasificar el nitrógeno de alta pureza de diferentes maneras, pero en su mayoría se consideran fracciones de "grado cero". El nitrógeno de alta pureza y grado cero se clasifica como tal porque contiene impurezas de hidrocarburos inferiores a 0.5 partes por millón.

Otras características clave del nitrógeno de alta pureza son:

Concentración de oxígeno ≤ 0.5 ppm

Monóxido de carbono/dióxido de carbono no más de 1.0 ppm

Humedad no superior a 3 ppm.

Nitrógeno de baja pureza

El nitrógeno con una pureza del 90% a un poco menos del 99.9% se considera de baja pureza.

Clasificación de pureza del nitrógeno

La clasificación del nitrógeno puro se logra mediante un sistema de clasificación que utiliza números dentro de cada grado de pureza más bajo. El primer número de cada grado se refiere a la cantidad de "nueves" que aparecen dentro de él, mientras que el segundo número representa el número después de los últimos nueve dígitos.

Los grados de pureza del nitrógeno se clasifican en N2.0, N3.0, N4.0, N5.0, N6.0 y N7.0.

¿Qué es el nitrógeno de pureza ultraalta?

El nitrógeno de pureza ultraalta es nitrógeno con una concentración del 99.999% y impurezas insignificantes. Las especificaciones del nitrógeno son estrictas y las variaciones invalidan la clasificación.

El gas no debe contener más de dos partes por millón en volumen (ppmv) de oxígeno, 0.5 partes por millón en volumen de hidrocarburos totales y una parte por millón en volumen de humedad). El nitrógeno se utiliza comúnmente para aplicaciones científicas.

¿Qué es el nitrógeno libre de oxígeno?

El nitrógeno libre de oxígeno (OFN) se define como nitrógeno gaseoso que no contiene más de 0.5 partes por millón (ppm) de oxígeno. Los gases OFN normalmente se mantienen con una pureza del 99.998 %. Este grado de nitrógeno se utiliza en procesos de calibración e investigación científica donde las impurezas de oxígeno pueden alterar los resultados o causar resultados incorrectos.

Niveles de pureza del nitrógeno por industria/aplicación

Como se mencionó anteriormente, la concentración de nitrógeno requerida para los diferentes procesos industriales varía mucho. La consideración clave al seleccionar un grado de nitrógeno es el efecto de las impurezas en la aplicación elegida. La sensibilidad a la humedad, el oxígeno y otros contaminantes son factores clave a considerar.

Nitrógeno de calidad alimentaria/nitrógeno de calidad para bebidas

El nitrógeno se utiliza comúnmente en diferentes pasos de la producción, envasado y almacenamiento de alimentos y bebidas. El nitrógeno en el envasado y procesamiento de alimentos se utiliza para mantener la vida útil de los alimentos y bebidas procesados ​​eliminando los oxidantes de los alimentos, preservando el sabor y previniendo la rancidez. La pureza requerida para el nitrógeno de calidad alimentaria suele oscilar entre el 98 y el 99.5 %.

Nitrógeno de grado farmacéutico

Los procesos de fabricación farmacéutica requieren una alta pureza para evitar la contaminación y alteración del producto final. Muchos productos farmacéuticos requieren nitrógeno de alta calidad con purezas entre 97 y 99.99 %. Este nitrógeno de pureza alta a ultraalta se utiliza para cubrir tanques de nitrógeno, contenedores y otros equipos de fabricación de medicamentos.

El nitrógeno de alta pureza también se utiliza en envases farmacéuticos para ayudar a mantener la frescura y prevenir el deterioro de los ingredientes activos.

En la industria del petróleo y el gas se utiliza nitrógeno gaseoso con una pureza del 95 al 99 % para reducir el riesgo de incendio y explosión durante el proceso. Inertar los tanques de almacenamiento de productos químicos y purgar las tuberías con nitrógeno gaseoso ayuda a minimizar el riesgo de combustión repentina de su contenido.

Los servicios de mantenimiento de tuberías a menudo utilizan nitrógeno presurizado para los procesos de limpieza y desmantelamiento de tuberías.

Pureza de grado de nitrógeno industrial

A continuación se describen algunas aplicaciones industriales y sus requisitos de grado de nitrógeno.

Nitrógeno de grado para fabricación de electrónica y semiconductores

Los requisitos típicos de contenido de nitrógeno en la fabricación de productos electrónicos y semiconductores suelen ser de al menos 99.99-99.999%. Algunos procesos, como la limpieza de piezas y la cobertura con adhesivo, utilizan concentraciones más bajas de nitrógeno (95-99.5%).

Nitrógeno de grado de fabricación de plásticos

Los requisitos de grado de nitrógeno para la síntesis de plásticos son del 95% al ​​98% para el moldeo por inyección, del 99.5% para el moldeo por inyección asistido por gas y del 98% al 99.5% para la extrusión de película soplada.

Nitrógeno de grado de procesamiento de metales

El contenido de nitrógeno del grado de procesamiento de metales varía mucho, desde 95-99% para el tratamiento térmico hasta 99-99.999% para el proceso de corte por láser.

Nitrógeno de grado de generación de energía

Se requiere nitrógeno en el rango de 95-99.6% para procesos de generación de energía, como purga de sellos de aire, revestimiento de calderas, purga de tuberías de gas natural y revestimiento de ablandamiento de agua.