Grados de pureza de nitrógeno para diferentes aplicaciones industriales¡

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

¿Qué es la Pureza de Nitrógeno?

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

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

Nitrógeno de Alta Pureza vs. Nitrógeno de Baja Pureza

La pureza de una muestra de nitrógeno se determina por el porcentaje/concentración de nitrógeno puro en ella. Para que un gas sea categorizado como de alta pureza, debe contener al menos un 99.998% de nitrógeno, mientras que el nitrógeno de menor pureza típicamente contiene un porcentaje más alto de impurezas.

Nitrógeno de Alta Pureza

El nitrógeno gaseoso con una concentración superior al 99.998% se considera una fracción de alta pureza. El nitrógeno de alta pureza puede clasificarse de diferentes maneras por diferentes fabricantes, pero en su mayoría se consideran fracciones de "grado cero". El nitrógeno de alta pureza de grado cero se categoriza como tal porque contienen impurezas de hidrocarburos de menos de 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 mayor a 3 ppm

Baja pureza de nitrógeno

El nitrógeno con una pureza del 90% hasta ligeramente menos del 99.9% se considera de baja pureza.

Clasificación de la pureza del nitrógeno

La clasificación del nitrógeno puro se logra mediante un sistema de calificación utilizando números dentro de cada grado de menor pureza. El primer número de cada grado se refiere al número de "noves" que aparecen dentro de él, mientras que el segundo número representa el número después de los últimos dígitos nueve.

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

¿Qué es el nitrógeno de ultraalta pureza?

El nitrógeno de ultraalta pureza es nitrógeno con una concentración del 99.999% y una cantidad despreciable de impurezas. Las especificaciones de 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 en aplicaciones científicas.

¿Qué es el nitrógeno libre de oxígeno?

El nitrógeno libre de oxígeno (OFN) se define como nitrógeno gaseoso que contiene no más de 0.5 partes por millón (ppm) de oxígeno. Los gases OFN generalmente se mantienen a un 99.998% de pureza. Este grado de nitrógeno se utiliza en investigaciones científicas y procesos de calibración donde las impurezas de oxígeno pueden alterar los resultados o causar resultados incorrectos.

Niveles de Pureza de Nitrógeno por Industria/Aplicación

Como se mencionó anteriormente, la concentración de nitrógeno requerida para 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 al agua, oxígeno y otros contaminantes son factores clave a considerar.

Nitrógeno de Grado Alimenticio / Nitrógeno de Grado Bebida

El nitrógeno se utiliza comúnmente en diferentes etapas de producción, envasado y almacenamiento de alimentos/bebidas. El nitrógeno en el envasado y procesamiento de alimentos se utiliza para mantener la vida útil de los alimentos/bebidas procesados eliminando oxidantes alimenticios, preservando el sabor y evitando la rancidez. La pureza requerida para el nitrógeno de grado alimenticio generalmente está en el rango del 98-99,5%.

Nitrógeno de Grado Farmacéutico

Los procesos de fabricación farmacéutica requieren una alta pureza para evitar la contaminación y la alteración del producto final. Muchos fármacos requieren nitrógeno de alta gama con purezas entre el 97-99,99%. Este nitrógeno de alta a ultra-alta pureza se utiliza para cubrir tanques de nitrógeno, contenedores y otro equipo de fabricación de medicamentos.

El nitrógeno de alta pureza también se utiliza en el envasado farmacéutico para ayudar a mantener la frescura y prevenir la deterioración de los ingredientes activos.

El nitrógeno gaseoso con una pureza del 95-99% se utiliza en la industria del petróleo y el gas para reducir el riesgo de incendio y explosión durante el proceso. La inerción de tanques de almacenamiento químico y la purga de líneas de tuberías con nitrógeno gaseoso ayuda a minimizar el riesgo de combustión súbita de su contenido.

Los servicios de mantenimiento de tuberías a menudo utilizan nitrógeno a presión para limpiar tuberías y procesos de descomisión de tuberías.

Grado de Pureza del Nitrógeno Industrial

Algunas aplicaciones industriales y sus requisitos de grado de nitrógeno se detallan a continuación.

Nitrógeno de grado para fabricación de electrónica y semiconductores

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

Nitrógeno de grado para fabricación de plásticos

Los requisitos de grado de nitrógeno para la síntesis de plásticos son del 95-98% para la inyección, 99.5% para la inyección asistida por gas y 98-99.5% para la extrusión de película soplada.

Nitrógeno de grado para procesamiento de metales

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

Nitrógeno de grado para generación de energía

Se requiere nitrógeno en el rango del 95-99.6% para procesos de generación de energía como el sellado de aire, el revestimiento del caldero, el purgado de tuberías de gas natural y el recubrimiento de agua suave.