制氮机作为一种常见的气体发生设备,广泛应用于工业生产、科研实验以及医疗等多个领域。每个行业对于制氮机氮气纯度要求不一样,所以每个行业的制氮机的氮气纯度指标也是不一样的。那么应该如何进行选择呢?本文将从纯度低到高的角度,详细介绍各行业对制氮机纯度的选择,分析其背后的原因和具体应用。
一、制氮机低纯度:一般工业用途
对于大多数传统制造业而言,制氮机的纯度要求相对较低,通常在95%左右。特别是在金属加工、包装、化肥生产等行业,氮气的主要作用是为产品提供惰性保护、排除氧气或降低反应温度,这些过程中对氮气纯度的要求并不高。
应用场景:
- 金属加工: 金属在高温环境下容易与空气中的氧气、氢气等反应,导致氧化、脱碳等问题,影响产品质量。氮气由于其化学惰性,可以作为保护气体,隔绝金属与空气中的活性气体接触,从而避免这些问题。由于纯度需求较低,95%纯度的氮气完全满足要求。
- 化肥生产: 在化肥生产过程中,氮气用于合成氨和其他化学反应,制氮机的95%纯度已足够。
原因: 这些行业对氮气的要求主要是惰性作用,而不是对氮气纯度的极高要求,因此低纯度氮气完全可以满足生产需求。
二、中等纯度:食品包装和电子制造
随着对产品质量要求的提高,一些行业对制氮机的纯度要求逐渐提升至98%左右,尤其是在食品包装和电子制造行业中,氮气的纯度需求开始趋于中等。
应用场景:
- 食品包装: 氮气是食品保鲜的秘密武器。氮气是一种惰性气体,不会与其他物质发生反应。将其充入食品包装中,可以有效排除包装内的氧气,减缓氧化过程。食品包装通常需要使用纯度达到98%的氮气,以确保包装环境的惰性效果。
- 电子制造: 在电子元件的生产过程中,氮气常用于清洗、保护等环节,防止氧化和污染。为了确保高质量的产品,通常要求氮气纯度不低于98%。
原因: 食品包装和电子元件的生产对氮气的纯度要求相对较高。低纯度氮气可能无法有效地避免氧化,影响产品的保鲜性和可靠性。因此,98%纯度的氮气成为这些行业的理想选择。
三、制氮机高纯度:医药与实验研究
在医药行业和科研实验中,对氮气的纯度要求则更高,通常需要99.99%以上的高纯度氮气。
应用场景:
- 医药行业: 在制药过程中,氮气通常用于药品的保护和惰性气氛的提供。高纯度氮气可防止药品与空气中的氧气发生化学反应,从而保证药品的质量和稳定性。而且在制药生产线上,粉体物料的输送是一个重要环节。使用氮气作为输送气体,不仅可以防止粉体在输送过程中发生氧化或吸湿,还可以提高输送效率,减少物料在输送过程中的损失。
- 科研实验: 在一些科研实验中,尤其是高精密度的气体分析、质谱分析等领域,需要使用纯度达到99.999%的氮气,以确保实验结果的准确性和重复性。另外,许多实验样品在储存在常温下的情况下容易被氧化或分解,降低其质量或纯度。使用氮气可以有效地保护实验样品,减缓样品中的氧化或分解过程,从而延长实验样品的有效期。
原因: 医药和科研行业对氮气纯度的要求极高,因为任何微小的杂质都会对实验结果或药品质量产生影响。高纯度氮气能有效避免氧化、污染等干扰因素,保障实验数据和药品的准确性与安全性。
四、极高纯度:半导体与高精密制造
在半导体行业和高精密制造领域,氮气纯度要求极高,通常为99.9999%以上,甚至达到99.99999%。这些行业对氮气纯度的要求非常严格,因为任何微小的杂质都会影响到生产过程,进而影响产品的性能和质量。
应用场景:
- 半导体制造: 半导体生产过程中,氮气常用于清洗设备、保护敏感材料以及控制气氛。氮气中的杂质可能会导致半导体材料发生变化,因此需要极高纯度的氮气来保证生产的精确度和产品质量。
- 高精密制造: 如光学仪器、航空航天等领域,氮气被用于提供惰性环境。任何微小的杂质都可能影响到高精密设备的工作性能,因此需要使用极高纯度的氮气。
原因: 这些高端制造业的生产工艺对气体纯度的要求极为严格,任何污染物都可能导致生产问题或产品缺陷,因此必须使用超高纯度氮气来确保生产环境的洁净度和产品的精确度。一般超高纯度氮气,且用量比较大的情况下,我们会选择深冷空分作为氮气生产设备。

不同的行业对制氮机纯度的需求差异较大。从传统制造业对低纯度氮气的需求,到半导体等高精密行业对超高纯度氮气的要求,每个行业根据自身的生产和应用特性,选择了不同纯度的氮气。了解这些需求,能够帮助企业更好地选择适合的制氮设备,以提高生产效率、降低成本,并保障产品的质量。
制氮机纯度的选择不仅关乎技术要求,还与生产安全、产品质量、成本控制等多方面因素密切相关。不同领域应根据自身的需求,选择合适的制氮机纯度,确保生产流程的顺利进行。