Prüfung der Stickstoffreinheit für optimale Leistung

Dieser Leitfaden soll Unternehmen dabei unterstützen, die richtige Balance zwischen Reinheitsgrad und betrieblicher Effizienz zu finden. 

Branchen wie Lebensmittelverpackung, Laserschneiden und Elektronikherstellung verlassen sich im täglichen Betrieb auf Stickstoff. Die Andorderungen an die Stickstoffqualität in den jeweiligen Branchen ist sehr unterschiedlich. Eine Reduzierung der Stickstoffqualität führt zu deutlichen Kosteneinsparungen. Daher macht eine Überprüfung des Branchenstandards immer Sinn - und das ohne Einfluss auf die Produktqualität.

Hier erklären wir, wie Sie die Stickstoffreinheit prüfen, welche Standards gelten und wie die Erzeugung vor Ort kostengünstige Ergebnisse gewährleistet.

Reinheit bezieht sich speziell auf die Stickstoffkonzentration im Gas, d. h. wie viel des Gases aus Stickstoff im Vergleich zu anderen Elementen oder Verbindungen besteht. Beispielsweise bedeutet eine Stickstoffreinheit von 99,999 %, dass nur 0,001 % der anderen Gase vorhanden sind. Die Kosten für die Stickstofferzeugung steigen mit höheren Reinheitsanforderungen. Höhere Reinheiten erfordern mehr Druckluft, mehr Energie und oft einen größeren Kompressor und Gasgenerator. Höhere Reinheit hat ihren Preis. 

Die richtige Stickstoffreinheit ermöglicht einen leistungsreduzierteren Kompressor und Stickstofferzeuger mit geringeren Investitions-, Wartungs- und Energiekosten. Gute Nachrichten: Dies gilt für die meisten Gasanwendungen und die meisten Unternehmen können bei der Gaserzeugung viel Geld sparen. Die Möglichkeit, die Reinheit und die Kosten zu steuern, steht im Gegensatz zu geliefertem Gas, das aufgrund seines Produktionsprozesses eine feste Reinheit aufweist.

Qualität definiert nicht nur die Reinheit, sondern auch die Restbestandteile wie Feuchtigkeit, Öl und Partikel . Eine Stickstoffversorgung mit hoher Reinheit kann dennoch Qualitätsprobleme haben, wenn sie unerwünschte Verunreinigungen enthält. Diese Verunreinigungen werden mit erstklassigen Filtern und Trocknern von Atlas Copco entfernt. Die Gewährleistung einer hohen Reinheit und einer guten Gasqualität ist für Branchen unerlässlich, die bei sensiblen Anwendungen auf Stickstoff angewiesen sind.

Die Wahl des richtigen Reinheitsgrads ist unerlässlich, da höhere Reinheitsgrade mehr Energie und Filtration erfordern und die Kosten unnötig steigen, wenn kein hochreiner Stickstoff erforderlich ist. 

Hinweis: Für pharmazeutische und medizinische Anwendungen muss Stickstoff NF die strengen Standards der US-amerikanischen Pharmakopoeia oder der europäischen Pharmakopoeia sowohl in Bezug auf Reinheit als auch Handhabung erfüllen. 

Der Begriff „Stickstoff NF“ (N2 NF) bezieht sich auf Stickstoff, der den National Formulary-Standard erfüllt und häufig in medizinischen und pharmazeutischen Umgebungen verwendet wird, in denen äußerst hohe Reinheit unerlässlich ist.

• Betriebsdruck: Der Eingangsdruck der Stickstoffgeneratoren beeinflusst die Reinheit des erzeugten Stickstoffs. Höhere Drücke verbessern die Adsorption von Sauerstoff und anderen Gasen.

• Temperatur: Die Temperatur der Druckluft und der Betriebsumgebung kann die Leistung der Adsorption beeinflussen. Die Einhaltung optimaler Umgebungsbedingungen sind unerlässlich, um die gewünschten Reinheitsgrade aufrechtzuerhalten.

• Volumenstrom: Der Volumenstrom des Stickstoffgenerators beeinflusst die Stickstoffqualität. Durch Reduzierung des Durchflusses wird die Reinheit erhöht, durch Erhöhung wird die Reinheit reduziert.

• Qualität der Druckluft: Die Qualität der in den Stickstoffgeneratoren verwendeten Druckluft ist entscheidend. Verunreinigungen wie Wasserdampf, Öl und Partikel müssen entfernt werden, bevor die Luft in den Trennprozess eintritt, um eine hohe Stickstoffreinheit zu gewährleisten.

• Konfiguration des Membranmoduls: Die Anordnung und Anzahl der Membranmodule kann die Reinheit in membranbasierten Stickstoffgeneratoren beeinflussen. Eine korrekte Konfiguration und Wartung dieser Module ist für eine optimale Leistung erforderlich.

• Adsorbermaterial: Bei Druckwechseladsorptionssystemen (Pressure Swing Adsorption, PSA) spielen Art und Zustand des Adsorbermaterial (z. B. Kohlenstoffmolekularsieb) eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Reinheit des erzeugten Stickstoffs.

• Ventilpositionen und -funktion: Die korrekte Positionierung und Funktion der Ventile in Stickstoffgeneratoren ist für die Durchfluss- und Druckregelung und damit für die Reinheit unerlässlich.

• Umgebungsbedingungen: Externe Faktoren wie Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit können den Prozess der Stickstofferzeugung und seine Reinheit beeinflussen.

• Wartung und Kalibrierung: Regelmäßige Wartung und Kalibrierung von Stickstoffgeneratoren und deren Komponenten sind erforderlich, um gleichbleibende Reinheitsgrade zu gewährleisten.

Herkömmliche Stickstoffversorgung in großen Mengen erfordert Lagerung, Transport und Abhängigkeit vom Lieferanten. Die Stickstofferzeugung vor Ort bietet im Gegensatz zur Lieferung Flexibilität, Kontrolle und Kosteneinsparung.