Gradi di purezza dell'azoto per diverse applicazioni industriali!

A causa della sua natura inerte, l'azoto gassoso può essere utilizzato in una varietà di operazioni di purging, rivestimento e flushing. A seconda del tipo di processo coinvolto, sono richiesti diversi livelli di purezza dell'azoto per soddisfare esigenze produttive uniche.

Cos'è la purezza dell'azoto?

La purezza dell'azoto è la percentuale di azoto presente in un campione prelevato dal suo flusso rispetto alle impurità presenti. L'azoto può essere classificato come ad alta o bassa purezza in base al rapporto tra gas puro e contaminanti come ossigeno, vapore acqueo, monossido di carbonio e anidride carbonica.

Questa classificazione basata sulla concentrazione di azoto gioca un ruolo chiave nel determinare l'idoneità dell'azoto per qualsiasi processo industriale.

Azoto ad Alta Purezza vs Azoto a Bassa Purezza

La purezza di un campione di azoto è determinata dalla percentuale/concentrazione di azoto puro che contiene. Per essere categorizzato come ad alta purezza, un gas deve contenere almeno il 99,998% di azoto, mentre l'azoto a bassa purezza contiene tipicamente una percentuale maggiore di impurità.

Azoto ad Alta Purezza

L'azoto gassoso con una concentrazione superiore al 99,998% è considerato una frazione di alta purezza. L'azoto di alta purezza può essere classificato in modi diversi da parte dei diversi produttori, ma viene generalmente considerato una frazione "zero grado". L'azoto di alta purezza zero-grado è categorizzato come tale perché contengono impurità idrocarburi di meno di 0,5 parti per milione.

Altre caratteristiche chiave dell'azoto di alta purezza sono:

Concentrazione di ossigeno ≤ 0,5 ppm

Monossido di carbonio/anidride carbonica non superiore a 1,0 ppm

Umidità non superiore a 3 ppm

Azoto di bassa purezza

L'azoto con una purezza del 90% fino a poco sotto il 99,9% è considerato di bassa purezza.

Classificazione della purezza dell'azoto

La classificazione dell'azoto puro avviene tramite un sistema di gradazione che utilizza numeri all'interno di ciascun grado di purezza minima. Il primo numero di ciascun grado si riferisce al numero di "nove" presenti, mentre il secondo numero rappresenta la cifra dopo l'ultima cifra nove.

I gradi di purezza dell'azoto sono categorizzati come N2.0, N3.0, N4.0, N5.0, N6.0 e N7.0.

Cos'è l'azoto ad altissima purezza?

L'azoto ad altissima purezza è azoto con una concentrazione del 99,999% e impurità trascurabili. Le specifiche per l'azoto sono rigorose e le variazioni invalidano la classificazione.

Il gas non deve contenere più di due parti per milione in volume (ppmv) di ossigeno, 0,5 parti per milione in volume di idrocarburi totali e una parte per milione in volume di umidità. L'azoto viene comunemente utilizzato per applicazioni scientifiche.

Cos'è l'azoto privo di ossigeno?

L'azoto privo di ossigeno (OFN) è definito come azoto gassoso che contiene non più di 0,5 parti per milione (ppm) di ossigeno. I gas OFN sono generalmente mantenuti a un livello di purezza del 99,998%. Questo grado di azoto viene utilizzato in ricerche scientifiche e processi di taratura dove le impurità di ossigeno potrebbero alterare i risultati o causare risultati errati.

Livelli di purezza dell'azoto per settore/applicazione

Come menzionato sopra, la concentrazione di azoto richiesta per diversi processi industriali varia notevolmente. La considerazione principale nella scelta di una classe di azoto è l'effetto delle impurità sull'applicazione scelta. La sensibilità all'umidità, all'ossigeno e ad altri contaminanti sono fattori chiave da considerare.

Azoto di Grado Alimentare / Azoto di Grado Bevande

L'azoto viene comunemente utilizzato in vari passaggi della produzione, confezionamento e stoccaggio di alimenti/bevande. L'azoto nel confezionamento e nella lavorazione degli alimenti viene utilizzato per mantenere la durata della conservazione degli alimenti/bevande elaborati eliminando gli ossidanti alimentari, preservando il sapore e prevenendo la rancidità. La purezza richiesta per l'azoto di grado alimentare è generalmente compresa tra il 98-99,5%.

Azoto di Grado Farmaceutico

I processi di produzione farmaceutica richiedono un'alta purezza per evitare contaminazioni e alterazioni del prodotto finale. Molti farmaci richiedono azoto di alta qualità con purezze comprese tra il 97-99,99%. Questo azoto ad alta o ultra-alta purezza viene utilizzato per coprire serbatoi di azoto, contenitori ed altro equipaggiamento per la produzione di farmaci.

L'azoto ad alta purezza viene inoltre utilizzato nell'imballaggio farmaceutico per aiutare a mantenere la freschezza e prevenire la degradazione degli ingredienti attivi.

L'azoto gassoso con una purezza del 95-99% è utilizzato nell'industria petrolifera e del gas per ridurre il rischio di incendio e esplosione durante i processi. L'inertizzazione dei serbatoi di immagazzinamento chimico e lo spurgamento delle linee di tubazione con azoto gassoso aiuta a minimizzare il rischio di improvvisa combustione del loro contenuto.

I servizi di manutenzione delle linee di tubazione utilizzano spesso azoto sotto pressione per i processi di pulizia delle linee di tubazione e smantellamento delle stesse.

Grado di Purezza dell'Azoto Industriale

Alcune applicazioni industriali e i relativi requisiti di grado di azoto sono illustrati di seguito.

Azoto di grado per la produzione di elettronica e semiconduttori

I requisiti tipici di contenuto di azoto nella produzione di elettronica e semiconduttori sono generalmente almeno 99,99-99,999%. Alcuni processi, come la pulizia dei componenti e il rivestimento adesivo, utilizzano concentrazioni più basse di azoto (95-99,5%).

Azoto di grado per la produzione di plastica

I requisiti di grado di azoto per la sintesi delle plastiche sono del 95-98% per la lavorazione a iniezione, 99,5% per la lavorazione a iniezione assistita a gas e 98-99,5% per l'estruzione a film soffiato.

Azoto di grado per il trattamento dei metalli

Il contenuto di azoto del grado per il trattamento dei metalli varia notevolmente, da 95-99% per il trattamento termico a 99-99,999% per il processo di taglio laser.

Azoto di grado per la generazione di energia

È richiesto azoto nello scopo del 95-99,6% per i processi di generazione di energia come soffiaggio della chiusura aereodinamica, rivestimento del boiler, soffiaggio delle linee di conduttura del gas naturale e sovrapposizione dell'acqua addolcita.