A Nitrogén ipari előállítása és felhasználása
A nitrogén az élővilág egyik alapvető építőköve. Körülbelül 78%-ban található a Föld légkörében és lényeges szerepet játszik a kémiai folyamatokban és a biológiai rendszerekben egyaránt.
Fizikai tulajdonságai közé tartozik, hogy színtelen, szagtalan és íztelen gáz, mely inert, vagyis reakcióképtelen számos más vegyülettel szemben.
A nitrogén fontos szerepet kapott az elmúlt években az ipari termelési folyamatokban.
Főbb felhasználási területek
Élelmiszeripar
Élelmiszer csomagolás (pl. chips, édességek, hús, olajos magvak, stb.).
Élelmiszer-tárolási folyamatok, amelyekben a nitrogén gáz hozzáadása megakadályozza a bomlást és a penészképződést (gátolja az oxidációt).
Gyógyszeripar
Gyógyszerek és különféle egészségügyi termékek gyártásában használják.
Elektronikai ipar
Nitrogén gáz védőként használható elektronikai termékek forrasztása során azért, hogy megelőzzék az oxidációt és más károsodásokat.
Vegyipar
A nitrogént inertizálásra használják.
Acélipar
Az acéliparban nitrogénnel gazdagítják az acélt, hogy javítsák a mechanikai tulajdonságokat, például a keménységet és az ellenállást a korrózióval szemben.
Légi ipar
Repülőgépek gumibelsőinek töltésére is használják a nitrogéngázt a jobb teljesítmény és a korróziómentesítés érdekében.
Vegyi anyagok szállítása
Bizonyos vegyi anyagok és veszélyes anyagok szállításakor a nitrogéngáz garantálja a biztonságot, mivel nem reagál más anyagokkal és nem támogatja a tűzterjedést.
A Nitrogén előállítása
PSA technológia
Az ipari folyamat során, sűrített levegő előállítását követően, a már nyomás alatt lévő, tisztított, vízmentesített levegőt folyamatosan szűrik, eltávolítva belőle az oxigént, így magas koncentrációjú nitrogén gáz keletkezik. A nitrogén előállítása ezen módszerrel hatékony és gazdaságos, és az ipar számos területén széles körben alkalmazzák.
Kriogenikus eljárás
A nitrogén és egyéb légnemű anyagok szétválasztása fagyasztással és desztillációval történik. A levegő különböző fagyáspontú alkotóelemei könnyen szétválaszthatók egymástól, majd különleges hőszigeteléssel ellátott tartályokba kerülnek. Jellemzően ez a gyártás nem a felhasználó telephelyén valósul meg. A felhasználóhoz tartálykocsiban vagy speciális tartályokban tárolva szállítják el.
Membránszűrés
Ebben a folyamatban a nyomáskülönbség segítségével egy membrán elválasztja az oxigént és más gázokat a nitrogéntől. A levegőt kompresszorral sűrítik, majd a membránszűrőn keresztül vezetik. A membrán szelektív módon átereszti a kisebb molekulájú gázokat, például az oxigént és a szén-dioxidot, míg a nagyobb molekulájú nitrogén áthalad rajta és tiszta formában távozik.
Nitrogén tisztaság
Tisztaságát a maradék oxigéntartalom függvényében jelzik.
A nitrogén előállítása jelentős mennyiségű energiafelhasználással jár. A szükséges energiamennyiséget meghatározza az előállított nitrogén tisztasága.
Az adott termékhez előírt gyártási technológia kell hogy meghatározza az elvárt-megkövetelt nitrogén tisztaságot! Nem megfelelően kiválasztott gyártási tisztaság (indokolatlan magas tisztaságú gáz) használata jelentős többletköltségeket okoz.
Gazdaságosság
A nitrogén generátorok sokféle méretben és kapacitásban elérhetők és széles körben alkalmazzák ipari, kereskedelmi és kutatási területeken, ahol tiszta nitrogénre van szükség.
A nitrogén generátorok segítségével gazdaságosan és környezetkímélő módon állíthatunk elő nitrogént, alacsonyabb költséggel, mint a hagyományos palackos vagy tartályos nitrogénellátás.