Các cấp độ tinh khiết của nitơ cho các ứng dụng công nghiệp khác nhau!

Do tính chất trơ của nó, nitơ ở dạng khí có thể được sử dụng trong nhiều hoạt động rửa sạch, bao phủ và xả. Tùy thuộc vào loại quy trình liên quan, các mức độ tinh khiết khác nhau của nitơ được yêu cầu để đáp ứng nhu cầu sản xuất độc đáo.

Tính thuần khiết của nitơ là gì?

Tính thuần khiết của nitơ là tỷ lệ phần trăm nitơ có mặt trong một mẫu được lấy từ dòng chảy của nó so với các tạp chất có mặt. Nitơ có thể được phân loại là thuần khiết cao hoặc thấp dựa trên tỷ lệ khí thuần khiết so với các tạp chất như oxy, hơi nước, monoxit carbon và dioxit carbon.

Phân loại này dựa trên nồng độ nitơ đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tính phù hợp của nitơ cho bất kỳ quy trình công nghiệp nào.

Nitơ Thuần Khiết Cao So Với Thuần Khiết Thấp

Tính thuần khiết của một mẫu nitơ được xác định bởi tỷ lệ phần trăm / nồng độ nitơ thuần khiết trong đó. Để một khí được phân loại là thuần khiết cao, nó phải chứa ít nhất 99,998% nitơ, trong khi nitơ thuần khiết thấp hơn thường chứa một tỷ lệ phần trăm tạp chất cao hơn.

Nitơ Thuần Khiết Cao

Đinitơ dạng khí với nồng độ trên 99,998% được coi là phân đoạn có độ tinh khiết cao. Đinitơ có độ tinh khiết cao có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau bởi các nhà sản xuất khác nhau, nhưng chúng chủ yếu được coi là phân đoạn "cấp độ zero". Đinitơ có độ tinh khiết cao cấp độ zero được phân loại như vậy vì chúng chứa tạp chất hidrocarbon ít hơn 0,5 phần triệu.

Các đặc điểm chính khác của đinitơ có độ tinh khiết cao là:

Nồng độ oxi ≤ 0,5 ppm

Bình thường cacbon monoxit/cacbon dioxit không vượt quá 1,0 ppm

Ẩm độ không lớn hơn 3 ppm

Đinitơ có độ tinh khiết thấp

Đinitơ có độ tinh khiết từ 90% đến hơi dưới 99,9% được coi là có độ tinh khiết thấp.

Phân loại độ tinh khiết của đinitơ

Việc phân loại đinitơ tinh khiết được thực hiện thông qua một hệ thống phân cấp sử dụng số trong mỗi mức độ tinh khiết thấp nhất. Con số đầu tiên của mỗi cấp độ chỉ ra số "chín" xuất hiện trong đó, trong khi con số thứ hai đại diện cho số sau dãy chữ số chín cuối cùng.

Các cấp độ tinh khiết của nitơ được phân loại là N2.0, N3.0, N4.0, N5.0, N6.0 và N7.0.

Nitơ siêu tinh khiết là gì?

Nitơ siêu tinh khiết là nitơ có nồng độ 99.999% và tạp chất tối thiểu. Các tiêu chuẩn của nitơ rất nghiêm ngặt và sự thay đổi sẽ làm mất hiệu lực phân loại.

Khí không được chứa quá hai phần triệu theo thể tích (ppmv) oxy, 0.5 phần triệu theo thể tích tổng hydrocacbon và một phần triệu theo thể tích độ ẩm). Nitơ thường được sử dụng cho các ứng dụng khoa học.

Nitơ không chứa oxy là gì?

Nitơ không chứa oxy (OFN) được định nghĩa là khí nitơ chứa không quá 0.5 phần triệu (ppm) oxy. Khí OFN thường được duy trì ở mức độ tinh khiết 99.998%. Cấp độ nitơ này được sử dụng trong nghiên cứu khoa học và quá trình hiệu chuẩn, nơi mà tạp chất oxy có thể làm thay đổi kết quả hoặc gây ra kết quả sai lệch.

Các mức độ tinh khiết của nitơ theo ngành công nghiệp/ứng dụng

Như đã đề cập ở trên, nồng độ nitơ cần thiết cho các quy trình công nghiệp khác nhau thay đổi rất lớn. Yếu tố chính cần xem xét khi chọn cấp độ nitơ là tác động của các tạp chất đối với ứng dụng được chọn. Độ nhạy cảm với độ ẩm, oxy và các chất ô nhiễm khác là những yếu tố chính cần cân nhắc.

Nitơ Cấp Độ Thực Phẩm / Nitơ Cấp Độ Đồ Uống

Nitơ thường được sử dụng trong các bước khác nhau của quá trình sản xuất, đóng gói và bảo quản thực phẩm/đồ uống. Nitơ trong việc đóng gói và chế biến thực phẩm được sử dụng để duy trì thời hạn sử dụng của thực phẩm/chế phẩm đã qua chế biến bằng cách loại bỏ các chất oxy hóa thực phẩm, bảo quản hương vị và ngăn ngừa sự ôi thiu. Độ tinh khiết cần thiết cho nitơ cấp độ thực phẩm thường nằm trong khoảng từ 98-99,5%.

Nitơ Cấp Độ Dược Phẩm

Các quy trình sản xuất dược phẩm yêu cầu độ tinh khiết cao để ngăn ngừa ô nhiễm và thay đổi sản phẩm cuối cùng. Nhiều loại dược phẩm cần nitơ cấp độ cao với độ tinh khiết từ 97-99,99%. Nitơ có độ tinh khiết cao đến siêu cao này được sử dụng để bao phủ các bồn chứa nitơ, thiết bị và các thiết bị sản xuất thuốc khác.

Nitơ tinh khiết cao cũng được sử dụng trong đóng gói dược phẩm để giúp duy trì độ tươi và ngăn chặn sự suy giảm của các thành phần hoạt tính.

Khí nitơ với độ tinh khiết từ 95-99% được sử dụng trong ngành dầu khí để giảm nguy cơ cháy nổ trong quá trình vận hành. Sử dụng khí nitơ để làm trơ các bồn chứa hóa chất và thổi rửa đường ống giúp giảm thiểu nguy cơ cháy nổ đột ngột của nội dung bên trong.

Dịch vụ bảo trì đường ống thường sử dụng nitơ nén để làm sạch đường ống và trong quá trình ngừng hoạt động đường ống.

Độ tinh khiết của Nitơ Công nghiệp

Một số ứng dụng công nghiệp và yêu cầu về cấp độ nitơ được liệt kê dưới đây.

Khí nitơ cấp độ sản xuất điện tử và bán dẫn

Yêu cầu hàm lượng nitơ điển hình trong sản xuất điện tử và bán dẫn thường là ít nhất 99,99-99,999%. Một số quy trình như làm sạch linh kiện và phủ keo sử dụng nồng độ nitơ thấp hơn (95-99,5%).

Khí nitơ cấp độ sản xuất nhựa

Yêu cầu cấp độ nitơ cho tổng hợp nhựa là 95-98% cho ép nhựa, 99,5% cho ép nhựa hỗ trợ khí và 98-99,5% cho thổi phim.

Nitơ cấp độ chế biến kim loại

Hàm lượng nitơ của cấp độ chế biến kim loại thay đổi rất lớn, từ 95-99% cho xử lý nhiệt đến 99-99,999% cho quá trình cắt bằng tia laser.

Nitơ cấp độ phát điện

Yêu cầu nitơ trong khoảng 95-99,6% cho các quy trình phát điện như thổi niêm phong không khí, lót lò hơi, thổi đường ống khí đốt tự nhiên và lớp phủ làm mềm nước.