Dans la fabrication de produits électroniques, la synthèse chimique, la conservation des aliments et la recherche scientifique,-domaines où la teneur en oxygène est étroitement contrôlée-la pureté de l'azote détermine directement le succès du processus. Lorsque la concentration d'oxygène est maintenue en dessous de 10 ppm (équivalent à une pureté d'azote de 99,999 % ou plus), les solutions conventionnelles de génération de gaz sur site -sont insuffisantes. Les générateurs d'azote de haute pureté, améliorés grâce à la technologie d'adsorption modulée en pression (PSA), sont devenus l'équipement de base pour établir des environnements sans oxygène-.
Exigences techniques derrière les spécifications de pureté
Une pureté de l'azote de 99,999 % signifie que l'oxygène résiduel ne dépasse pas 10 ml par mètre cube de gaz. L’atteinte de cet indicateur ne repose pas simplement sur l’allongement du temps d’adsorption ; cela nécessite une coordination systématique de l’efficacité de la séparation par tamis moléculaire en carbone, de la qualité du prétraitement de l’air d’alimentation et de l’intégrité de l’étanchéité des équipements. Pendant le fonctionnement réel, si l'air comprimé contient du brouillard d'huile ou de l'humidité, il provoque directement un empoisonnement du tamis moléculaire, provoquant une augmentation rapide de la concentration d'oxygène à partir de niveaux stables. Par conséquent, la conception du processus des générateurs d'azote de haute pureté doit commencer dès l'étape de sélection du compresseur d'air, en utilisant des compresseurs sans huile et des sécheurs et filtres par réfrigération à plusieurs étages pour garantir que la qualité de l'air d'alimentation entrant dans la tour d'adsorption maintient systématiquement les normes de classe 0.
D'un point de vue technique, le défi de la production constante de 99,999 % d'azote réside dans le contrôle des fluctuations de l'oxygène au point final. Cela nécessite que le système de génération d'azote dispose d'une capacité de surveillance en ligne{{3}en temps réel, avec des signaux d'analyseur d'oxygène intégrés dans l'automate pour un contrôle en boucle fermée-. Lorsque la concentration d'oxygène approche le seuil, le système doit automatiquement changer de tour d'adsorption ou activer la vanne de ventilation en cas de défaillance de pureté-pour empêcher les gaz hors spécifications-de pénétrer dans le processus.
Applications typiques dans les industries électroniques et chimiques
Sur les lignes de production de technologie de montage en surface (SMT), les fours de refusion nécessitent des environnements sans oxygène-pour empêcher l'oxydation de la soudure. Bien que l’approvisionnement traditionnel des réservoirs d’azote liquide soit stable, cela implique des pertes par évaporation et des coûts de transport élevés. Les générateurs d'azote de haute pureté produisant du gaz sur-site peuvent réduire les coûts d'azote d'environ 60-80 % tout en éliminant les risques de sécurité associés au transport de l'azote liquide. Les installations électroniques fonctionnent généralement en deux équipes avec une production continue, ce qui nécessite que le système d'azote réponde rapidement aux cycles de démarrage-arrêt de la chaîne de production. Une conception appropriée comprend des filtres de précision secondaires au point d'utilisation - pour garantir que l'azote pénètre dans le four à des débits appropriés, formant ainsi une protection laminaire.
Dans les procédés de synthèse chimique fine, de nombreux solvants organiques présentent des risques d’explosion au contact de l’oxygène. De telles installations nécessitent que les équipements de production d'azote répondent aux normes de conception antidéflagrantes-, avec des systèmes de commande électrique atteignant la classification Ex d IIB T4 ou supérieure. Les utilisateurs de produits chimiques accordent également une attention particulière au point de rosée de l’azote ; même si la teneur en oxygène est acceptable, des traces d'humidité peuvent toujours provoquer la dégradation des matières premières sensibles. Par conséquent, l'industrie chimique nécessite généralement l'ajout de séchoirs régénératifs de chaleur en aval du générateur d'azote pour contrôler le point de rosée en dessous de -60 degrés.
Applications d'emballage alimentaire, pharmaceutique et de découpe laser
Les emballages sous atmosphère modifiée (MAP) pour les aliments et les blisters pour les produits pharmaceutiques nécessitent de l'azote pour déplacer l'air à l'intérieur des emballages, maintenant ainsi l'oxygène résiduel en dessous de 0,5 % pour inhiber la croissance bactérienne aérobie. Les applications de qualité médicale-et alimentaire-imposent des exigences strictes en matière de certification d'hygiène, exigeant que les générateurs d'azote de haute pureté utilisent des tuyauteries en acier inoxydable 316L et des joints de qualité alimentaire-. Sur les lignes de conditionnement, la demande en gaz présente des caractéristiques pulsées, nécessitant une capacité de réception d'azote suffisante pour éviter les chutes de pression lors du démarrage de la machine de conditionnement qui pourraient entraîner un déplacement inadéquat.
Lors de la découpe au laser d'acier inoxydable et d'alliages d'aluminium, l'azote de haute-pureté sert de gaz d'assistance pour éliminer les scories fondues et empêcher l'oxydation au niveau du bord coupé. La production d'azote sur-site réduit les coûts par-mètre cube-à environ 0,8-1,2 RMB, améliorant ainsi considérablement les marges de traitement. L'industrie du traitement thermique des métaux utilise de l'azote de haute -pureté comme atmosphère protectrice pour le recuit brillant ; ces procédés exigent une pureté d'azote exceptionnellement élevée avec un fonctionnement continu du four. Par conséquent, les équipements de production d’azote nécessitent une conception redondante à deux tours, permettant à une tour d’assumer la pleine charge pendant que l’autre subit une maintenance.
Considérations de sélection et de maintenance
Lors de la sélection de l'équipement, les utilisateurs doivent se concentrer sur trois éléments principaux : la marque du tamis moléculaire en carbone et la quantité de chargement, la précision des mesures et la vitesse de réponse de l'analyseur d'oxygène, ainsi que la durée de vie de la commutation des vannes de régulation. Les tamis moléculaires importés offrent une stabilité supérieure, tandis que les tamis moléculaires domestiques de qualité, lorsqu'ils sont correctement chargés, peuvent répondre à la plupart des exigences de production continue.
Pour la maintenance, l'objectif des générateurs d'azote de haute pureté réside dans le remplacement régulier des éléments filtrants et la vérification de l'état de compression du tamis moléculaire. De nombreux utilisateurs négligent le contrôle de la température d’entrée de l’air comprimé. Pour chaque augmentation de 5 degrés de la température d'entrée en été, l'efficacité du tamis moléculaire diminue d'environ 10 %. Par conséquent, l'installation de récepteurs d'air et de refroidisseurs adéquats entre le compresseur d'air et le générateur d'azote pour maintenir la température d'entrée constamment en dessous de 35 degrés est un détail essentiel pour la stabilité de la pureté de l'azote à long -terme.
Lors de la sélection d'un équipement de génération d'azote de haute pureté-, les utilisateurs doivent regarder au-delà de l'indice de pureté indiqué sur la plaque signalétique et se concentrer sur la configuration complète du traitement de l'air d'alimentation, de la surveillance en ligne et de la protection contre la redondance. Un générateur d’azote de haute pureté véritablement fiable est celui qui fournit de manière constante de l’azote qualifié malgré les fluctuations du processus et un fonctionnement continu. Shenger Gas s'engage à fournir de telles solutions, dans le but ultime de permettre aux processus de production en aval d'atteindre des rendements plus élevés et de réduire les pertes par oxydation.
