Khí nitơ là gì? Ứng dụng, phương pháp và lợi ích tạo khí nitơ tại chỗ

Ni-tơ được sử dụng rộng rãi, chủ yếu do tính chất không phản ứng khi tiếp xúc với các loại khí khác. Với thành phần hóa học của ni-tơ, các nguyên tử ni-tơ cần nhiều năng lượng hơn để phá vỡ cấu trúc khi tiếp xúc với các chất khác. Mặt khác, oxy dễ bị phân tách hơn khiến chúng phản ứng mạnh hơn nhiều lần. Khí ni-tơ ngược lại, cung cấp môi trường an toàn hơn khi cần thiết.

Với đặc tính không phản ứng với phần lớn các chất hóa học trong điều kiện bình thường, khí nitơ trở thành lựa chọn lý tưởng để bảo vệ, duy trì tính ổn định và tạo môi trường an toàn trong quá trình sản xuất công nghiệp.

Nhờ vào tính chất trơ và ổn định, khí nitơ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, sản xuất và nghiên cứu. Dưới đây là danh sách các ngành tiêu biểu đang sử dụng khí nitơ trong quy trình: 

• Dầu khí: Tạo áp suất, làm trơ các đường ống và bể chứa, tránh cháy nổ
• Điện tử và chất bán dẫn: Hàn linh kiện, ngăn quá trình oxy hóa trong sản xuất bo mạch
• Đóng gói và bao bì trong Thực Phẩm & Đồ Uống: Loại bỏ oxy trong bao bì, kéo dài thời gian sử dụng, bảo vệ hương vị
• Phòng thí nghiệm: Tạo môi trường sạch, vô trùng cho phân tích hóa học hoặc sinh học
• Phòng cháy và chữa cháy: Dùng làm chất trơ trong hệ thống phòng cháy tự động
• Dược phẩm: Bảo quản thuốc, tạo môi trường sạch trong sản xuất và đóng gói
• Hàng hải: Bảo trì hệ thống nhiên liệu, tách ẩm trong khoang hàng
• Ngành công nghiệp tổng hợp: Ngăn ngừa phản ứng oxy hóa trong quá trình sản xuất vật liệu, hóa chất
• V.v...

Tính trơ của khí nitơ là đặc điểm quan trọng nhất của nó, và nhờ đó, khí này được sử dụng để ngăn chặn quá trình oxy hóa chậm và nhanh. Ngành công nghiệp điện tử là một ví dụ điển hình cho ứng dụng này, vì trong quá trình sản xuất bảng mạch và các linh kiện nhỏ khác, quá trình oxy hóa chậm có thể xảy ra dưới dạng ăn mòn. Quá trình oxy hóa chậm cũng thường gặp trong ngành thực phẩm và đồ uống, nơi mà khí nitơ được sử dụng để thay thế hoặc loại bỏ không khí nhằm bảo quản sản phẩm tốt hơn. Các vụ nổ và hỏa hoạn là ví dụ điển hình của quá trình oxy hóa nhanh, vì chúng cần oxy để duy trì. Việc loại bỏ oxy khỏi thiết bị chứa bằng khí nitơ sẽ giúp giảm khả năng xảy ra những tai nạn này.

Nếu một ứng dụng yêu cầu sử dụng ni-tơ, có ba cách chính để thu được khí ni-tơ. Một là thuê bình ni-tơ từ nhà cung cấp, hai là khí ni-tơ được phân phối trong bình chứa áp suất cao, cuối cùng là tự tạo ra ni-tơ bằng cách tận dụng từ nguồn khí nén của nhà máy. Việc mua hoặc thuê khí ni-tơ rất bất tiện và có thể trở nên tốn kém, không hiệu quả. Vì nhiều lý do, có nhiều doanh nghiệp đã quyết định tự sản xuất ni-tơ, với khả năng kiểm soát lưu lượng, áp suất và độ tinh khiết cho từng ứng dụng nhất định. Các lợi ích khác bao gồm giá cả ổn định, không tốn chi phí vận chuyển và thời gian, chất lượng khí luôn được đảm bảo. Bạn có thể tìm hiểu sâu hơn về máy tạo khí nitơ.

Nếu doanh nghiệp cần sử dụng khí nitơ, sẽ có ba phương pháp phổ biến để cung cấp loại khí này:

• Thuê bồn chứa nitơ tại chỗ và nhận khí theo lịch giao của bên thứ ba
• Mua các bình khí nitơ áp suất cao và lưu trữ tại kho
• Tự tạo khí nitơ tại chỗ bằng máy tạo khí từ khí nén

Trong ba phương án, việc mua hoặc thuê khí nitơ thường tốn kém và phức tạp do phải phụ thuộc vào nhà cung cấp bên ngoài, chi phí vận chuyển, bảo quản và các rủi ro liên quan đến thời gian giao hàng.

Đó là lý do tại sao ngày càng nhiều doanh nghiệp chuyển sang sử dụng máy tạo khí nitơ tại chỗ. Với giải pháp này, doanh nghiệp có thể: 

Chủ động kiểm soát lượng khí, độ tinh khiết và áp suất theo từng ứng dụng cụ thể:

• Tiết kiệm chi phí vận hành và logistics
•  Không còn phụ thuộc vào nhà cung cấp bên ngoài
•  Loại bỏ các rủi ro liên quan đến lưu trữ nitơ dạng cryogenic (đông lạnh) hoặc bình áp suất cao
• Tránh lãng phí do tổn hao khí hoặc các bình không dùng hết
•  Tăng tính an toàn, giảm rủi ro ngắt quãng sản xuất
• Bảo vệ môi trường nhờ giảm khí thải từ vận chuyển

• Hoạt động dựa trên việc hấp phụ có chọn lọc oxy từ không khí bằng chất CMS.
• Tạo ra khí nitơ có độ tinh khiết cao đến 99.999% (10 PPM).
• Phù hợp cho các ngành đòi hỏi chất lượng khí cao như dược phẩm, điện tử, thực phẩm.

• Sử dụng các màng polymer để tách nitơ khỏi hỗn hợp khí.
• Gọn nhẹ, dễ vận hành, tiết kiệm chi phí bảo trì.
• Thích hợp với các ngành yêu cầu nitơ có độ tinh khiết trung bình.

Nếu doanh nghiệp yêu cầu nitơ tinh khiết cao, công nghệ PSA là lựa chọn tối ưu. Nếu cần vận hành đơn giản và chi phí thấp, hệ thống màng lọc sẽ phù hợp hơn.

Việc tạo khí nitơ từ khí nén là giải pháp thông minh, linh hoạt và bền vững, mang lại hiệu quả lâu dài cho mọi doanh nghiệp.Nếu doanh nghiệp của bạn đang sử dụng khí nitơ hoặc chuẩn bị triển khai quy trình sản xuất liên quan, hãy cân nhắc đầu tư hệ thống máy tạo khí nitơ tại chỗ.

Liên hệ ngay để được tư vấn giải pháp tối ưu nhất – phù hợp với quy mô và nhu cầu riêng của bạn.