Níveis de pureza de nitrogênio para diferentes aplicações industriais!

Devido à sua natureza inerte, o nitrogênio gasoso pode ser usado em uma variedade de operações de purgação, cobertura e lavagem. Dependendo do tipo de processo envolvido, diferentes níveis de pureza de nitrogênio são necessários para atender às necessidades únicas de fabricação.

O que é Pureza de Nitrogênio?

A pureza do nitrogênio é a porcentagem de nitrogênio presente em uma amostra retirada de sua corrente em comparação com as impurezas presentes. O nitrogênio pode ser classificado como de alta ou baixa pureza com base na razão entre o gás puro e contaminantes, como oxigênio, vapor d'água, monóxido de carbono e dióxido de carbono.

Essa classificação com base na concentração de nitrogênio desempenha um papel fundamental na determinação da adequação do nitrogênio para qualquer processo industrial.

Nitrogênio de Alta Pureza vs. Baixa Pureza

A pureza de uma amostra de nitrogênio é determinada pela porcentagem/concentração de nitrogênio puro nela. Para um gás ser categorizado como de alta pureza, ele deve conter pelo menos 99,998% de nitrogênio, enquanto o nitrogênio de baixa pureza geralmente contém uma porcentagem maior de impurezas.

Nitrogênio de Alta Pureza

O nitrogênio gasoso com uma concentração acima de 99,998% é considerado uma fração de alta pureza. O nitrogênio de alta pureza pode ser classificado de diferentes maneiras por diferentes fabricantes, mas na maioria das vezes são considerados frações de "grau zero". O nitrogênio de alta pureza de grau zero é categorizado dessa forma porque contêm impurezas de hidrocarbonetos de menos de 0,5 partes por milhão.

Outras características-chave do nitrogênio de alta pureza são:

Concentração de oxigênio ≤ 0,5 ppm

Monóxido de carbono/dióxido de carbono não mais que 1,0 ppm

Umidade não superior a 3 ppm

Nitrogênio de baixa pureza

Nitrogênio com pureza de 90% a ligeiramente menos de 99,9% é considerado de baixa pureza.

Classificação da Pureza do Nitrogênio

A classificação do nitrogênio puro é realizada através de um sistema de graduação usando números dentro de cada nível mais baixo de pureza. O primeiro número de cada grau refere-se ao número de "noves" que aparecem nele, enquanto o segundo número representa o número após os últimos dígitos nove.

Os graus de pureza do nitrogênio são categorizados como N2.0, N3.0, N4.0, N5.0, N6.0 e N7.0.

O que é nitrogênio de ultra-alta pureza?

Nitrogênio de ultra-alta pureza é nitrogênio com uma concentração de 99,999% e impurezas negligenciáveis. As especificações de nitrogênio são rigorosas e variações invalidam a classificação.

O gás não deve conter mais de duas partes por milhão em volume (ppmv) de oxigênio, 0,5 partes por milhão em volume de hidrocarbonetos totais e uma parte por milhão em volume de umidade). O nitrogênio é comumente usado em aplicações científicas.

O que é nitrogênio sem oxigênio?

Nitrogênio sem oxigênio (OFN) é definido como nitrogênio gasoso contendo não mais do que 0,5 partes por milhão (ppm) de oxigênio. Gases OFN geralmente são mantidos em 99,998% de pureza. Este grau de nitrogênio é usado em pesquisas científicas e processos de calibração onde impurezas de oxigênio podem alterar os resultados ou causar resultados incorretos.

Níveis de Pureza de Nitrogênio por Indústria/Aplicação

Como mencionado acima, a concentração de nitrogênio necessária para diferentes processos industriais varia muito. A consideração principal na escolha de um grau de nitrogênio é o efeito das impurezas na aplicação escolhida. A sensibilidade à umidade, oxigênio e outros contaminantes são fatores-chave a serem considerados.

Nitrogênio de Grau Alimentício / Nitrogênio de Grau Bebida

O nitrogênio é amplamente utilizado em várias etapas da produção, embalagem e armazenamento de alimentos/bebidas. O nitrogênio na embalagem e processamento de alimentos é usado para manter o prazo de validade dos alimentos/bebidas processados eliminando oxidantes alimentares, preservando o sabor e evitando a rançosidade. A pureza exigida para o nitrogênio de grau alimentício geralmente está na faixa de 98-99,5%.

Nitrogênio de Grau Farmacêutico

Os processos de fabricação farmacêutica exigem alta pureza para evitar contaminação e alteração do produto final. Muitos medicamentos requerem nitrogênio de alto grau com purezas entre 97-99,99%. Este nitrogênio de alta a ultra-alta pureza é usado para cobrir tanques de nitrogênio, recipientes e outros equipamentos de fabricação de medicamentos.

O nitrogênio de alta pureza também é usado no embalamento farmacêutico para ajudar a manter a frescura e prevenir a deterioração dos ingredientes ativos.

O nitrogênio gasoso com pureza de 95-99% é usado na indústria de petróleo e gás para reduzir o risco de fogo e explosão durante o processo. A inerção de tanques de armazenamento químico e a purgação de pipelines com nitrogênio gasoso ajuda a minimizar o risco de combustão súbita de seus conteúdos.

Serviços de manutenção de pipelines frequentemente usam nitrogênio pressurizado para limpeza de pipelines e processos de descomissionamento de pipelines.

Grau de Pureza do Nitrogênio Industrial

Alguns aplicativos industriais e suas exigências de grau de nitrogênio estão descritos abaixo.

Nitrogênio de Grau para Fabricação de Eletrônicos e Semicondutores

Os requisitos típicos de conteúdo de nitrogênio na fabricação de eletrônicos e semicondutores geralmente são de pelo menos 99,99-99,999%. Alguns processos, como a limpeza de peças e cobertura adesiva, utilizam concentrações mais baixas de nitrogênio (95-99,5%).

Nitrogênio de Grau para Fabricação de Plásticos

Os requisitos de grau de nitrogênio para síntese de plásticos são de 95-98% para moldagem por injeção, 99,5% para moldagem por injeção assistida por gás e 98-99,5% para extrusão de filme soprado.

Nitrogênio de Grau para Processamento de Metais

O teor de nitrogênio do grau para processamento de metais varia bastante, de 95-99% para tratamento térmico até 99-99,999% para o processo de corte a laser.

Nitrogênio de Grau para Geração de Energia

Nitrogênio no intervalo de 95-99,6% é necessário para processos de geração de energia, como vedação de ar, revestimento de caldeiras, purgação de gasodutos de gás natural e sobreposição de água suave.