Typpi: Mitä se on ja missä sitä käytetään?

Gas generation Perusteoria Typpi Paineilma-wiki Paineilma Typen tuotanto

Tiesitkö, että suurin osa hengittämästämme ilmasta on typpeä? Kaikki tarvitsevat happea selviytyäkseen, mutta ilma koostuu 78 %:sta typpeä, vain 21 %:sta happea ja pienistä määristä muita kaasuja. Vaikka ihmiskeho ei käytä tätä typpeä, siitä on paljon hyötyä erilaisissa teollisissa sovelluksissa. Yksinkertaisesti sanottuna käytettävissä on rajaton määrä typpeä, jonka avulla voit tuottaa omaa typpeä sen sijaan, että ostaisit sitä kolmannelta osapuolelta. Tarvitaan vain kompressori ja typpigeneraattori, joka erottaa typpimolekyylit paineilman sisältämistä happimolekyyleistä. Tuloksena on rajoittamaton, kustannustehokas ja turvallinen kaasun saanti ympäri vuorokauden.

Mitä typpi on?

Ensinnäkin se on inertti kaasu. Se on hajutonta, väritöntä eikä säilytä elämää, mutta se on tärkeää kasvien kasvulle ja tärkeä lisäaine lannoitteissa. Sen käyttöalue ulottuu paljon puutarhanhoidon ulkopuolelle. Typpi on yleensä joko nestemäistä tai kaasumaista (vaikka myös kiinteää typpeä on mahdollista saada). Kylmäaineena käytetään nestemäistä typpeä, joka pystyy nopeasti pakastamaan elintarvikkeita ja lääketieteellisen tutkimuksen kohteissa sekä lisääntymisteknologiassa. Tässä selityksessä käsittelemme typpikaasua.

Typpeä käytetään laajalti pääasiassa siksi, että se ei reagoi altistuessaan muille kaasuille, toisin kuin happi, joka on erittäin reaktiivinen. Typpiatomien kemiallisen koostumuksen vuoksi ne tarvitsevat enemmän energiaa hajotakseen ja reagoidakseen muiden aineiden kanssa. Happimolekyylit puolestaan hajoavat helpommin, joten kaasu on paljon reaktiivisempaa. Typpikaasu toimii päinvastoin ja tarjoaa tarvittaessa reaktiivisia ympäristöjä.

Typpigeneraattorit – hyödyttävät lähes kaikkia toimialoja

Typen reaktiivisuuden puute on sen suurin laatu, minkä vuoksi kaasua käytetään estämään hidas ja nopea hapettuminen. Elektroniikkateollisuus on täydellinen esimerkki tästä käytöstä, sillä piirilevyjen ja muiden pienten komponenttien valmistuksessa voi esiintyä hidasta hapettumista korroosion muodossa. Hidas hapettuminen ei myöskään ole vierasta elintarvike- ja juomateollisuudelle, jossa typpeä käytetään ilman syrjäyttämiseen tai korvaamiseen lopputuotteen säilyttämiseksi paremmin. Räjähdykset ja tulipalot ovat hyvä esimerkki nopeasta hapettumisesta, sillä ne tarvitsevat happea. Hapen poistaminen astiasta typen avulla vähentää näiden tapaturmien todennäköisyyttä.

Oman typen tuottaminen

Jos käyttökohteessa tarvitaan typpeä, kaasu voidaan saada kolmella pääasiallisella tavalla. Toinen on vuokrata paikan päällä oleva typpisäiliö ja toimittaa kaasu, toinen on toimittaa typpikaasua korkeapainepulloissa. Viimeinen on oman typen tuottaminen paineilman avulla. Typen ostaminen tai vuokraaminen voi olla erittäin hankalaa, tehotonta ja kallista, sillä se edellyttää yhteistyötä kolmannen osapuolen toimittajan kanssa. Tästä syystä monet yritykset ovat päättäneet luopua vuokrauksesta ja tuottaa omaa typpeään, jonka määrää, puhtautta ja painetta voidaan hallita tietyssä käyttökohteessa. Muita etuja ovat vakaa hinta, ei kuljetuskustannuksia tai viivästyksiä, ei kryogeeniseen varastointiin liittyviä vaaroja eikä haihtumishävikkiin tai korkeapainepullojen palauttamiseen liittyvää jätettä, jota ei voi koskaan tyhjentää kokonaan. Typpigeneraattoreita on kahta tyyppiä, kalvotyyppiset typpigeneraattorit sekä PSA-tyyppiset (Pressure Swing Adsorption) typpigeneraattorit, joiden avulla saavutetaan erittäin korkeat puhtausasteet 99,999 % tai 10 PPM (miljoonasosaa) ja jopa korkeammat. Lue lisää jälkimmäisestä tästä.

Mitkä ovat typpikaasun käytännön käyttökohteet?

Typpi on inertti kaasu, joten se sopii monenlaisiin käyttökohteisiin monilla eri teollisuudenaloilla. On huomattava, että eri käyttökohteet voivat vaatia erilaisia puhtaustasoja. Vaikka joissakin käyttökohteissa, kuten elintarvike- ja juomateollisuudessa tai lääketeollisuudessa, voidaan tarvita erittäin puhdasta typpeä, toisissa käyttökohteissa, kuten palontorjunnassa, kaasun on oltava paljon vähemmän puhdasta.

Katso alta joitakin tyypillisiä typpikaasun teollisia käyttökohteita.

Öljy ja kaasu