HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.

1. Überblick über Anlagen zur Herstellung von hochreinem Stickstoff
Hochreine Stickstoffanlagen sind die Kernkomponente von Systemen zur kryogenen Luftzerlegung. Sie dienen hauptsächlich der Abtrennung und Reinigung von Stickstoff aus der Luft und liefern Stickstoffprodukte mit einer Reinheit von bis zu **99,999 % (5N) oder sogar höher**. Die Anlagen basieren auf der Technologie der **kryogenen Destillation** und nutzen den Siedepunktsunterschied zwischen Stickstoff (Siedepunkt -195,8 °C) und Sauerstoff (Siedepunkt -183 °C) in der Luft. Durch Tieftemperaturkondensation und Fraktionierung wird eine effiziente Trennung erreicht.

Hochreine Stickstoffanlagen werden in der Elektronik-, Chemie-, Medizin-, Metallverarbeitungs-, Lebensmittelkonservierungs- und anderen Bereichen weit verbreitet eingesetzt, insbesondere in Hightech-Branchen wie der Halbleiterherstellung und der Lithiumbatterieproduktion, die extrem hohe Anforderungen an die Stickstoffreinheit stellen. Die kryogene Luftzerlegungstechnologie ist derzeit die stabilste und wirtschaftlichste Lösung.

2. Kernmerkmale von Reinststickstoffanlagen
1) Ausgabe von Stickstoff mit ultrahoher Reinheit
- Der mehrstufige Destillationsturm und die hocheffiziente Molekularsieb-Adsorptionstechnologie können stabil 99,999%~99,9999% (5N~6N) hochreinen Stickstoff produzieren, um die strengen Anforderungen der Halbleiter-, Photovoltaik- und anderer Industrien zu erfüllen.
- Spuren von Sauerstoff, Feuchtigkeit und Kohlenwasserstoffen werden zusätzlich durch kryogene Adsorption (PSA) oder katalytische Desoxygenierungstechnologie entfernt, um sicherzustellen, dass die Stickstoffreinheit dem Standard entspricht.

2) Energiesparender und effizienter, stabiler Betrieb
Die kryogene Luftzerlegungsanlage nutzt einen Expander und einen Wärmetauscher, um den Kältekreislauf zu optimieren und den Energieverbrauch zu senken. Im Vergleich zur Membrantrenntechnik oder der Druckwechseladsorption (PSA) sind die langfristigen Betriebskosten geringer.
Das automatisierte Steuerungssystem überwacht Temperatur, Druck und Reinheit in Echtzeit, um einen stabilen Betrieb der Anlage zu gewährleisten und manuelle Eingriffe zu reduzieren.

3) Modulares Design, hohe Anpassungsfähigkeit
- Kleine (<100 Nm³/h), mittlere (100~1000 Nm³/h) oder große (>1000 Nm³/h) Stickstoffanlagen können je nach Kundenwunsch individuell angepasst werden und sind somit flexibel auf die Bedürfnisse verschiedener Branchen abgestimmt.
- Geeignet für die Stickstofferzeugung vor Ort (On-site Generation), wodurch die Transport- und Lagerkosten für flüssigen Stickstoff reduziert werden.

4) Sicher und zuverlässig, umweltfreundlich und energiesparend
- Um eine sichere Produktion zu gewährleisten, wird eine explosionsgeschützte Konstruktion und ein mehrfacher Sicherheitsschutz (wie z. B. Sauerstoffgehaltsüberwachung und Überdruckschutz) eingesetzt.
- Beim Tiefkaltluftseparationsverfahren werden ausschließlich Strom und Luft verbraucht, ohne chemische Belastung, entsprechend den Standards für umweltfreundliche Fertigung.

3. Hauptanwendungsgebiete von Reinststickstoffanlagen
1) Elektronik- und Halbleiterindustrie
- Wird bei der Waferherstellung, der LED-Verpackung und der Photovoltaikzellenproduktion eingesetzt und liefert ultrareinen Stickstoff als Schutzgas, um Oxidation und Verschmutzung zu verhindern.
- Bei der Halbleiterätzung, der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) und anderen Verfahren wird Stickstoff als Trägergas oder Spülgas verwendet, um die Prozessstabilität zu gewährleisten.

2) Chemie- und Energieindustrie
- Wird in der petrochemischen und kohlechemischen Industrie zum Schutz vor Inertgasen eingesetzt, um brennbare und explosive Gefahren zu vermeiden.
- Wird bei der Lithiumbatterieproduktion (z. B. beim Trocknen der Polstücke, bei der Flüssigkeitsinjektionsverpackung) verwendet, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit und Sauerstoff die Batterieleistung beeinträchtigen.

3) Lebensmittel- und Pharmaindustrie
- Bei Lebensmittelverpackungen wird hochreiner Stickstoff (mehr als 99,9 %) verwendet, um die Haltbarkeit zu verlängern und Oxidation und Verderb zu verhindern.
- Wird in der pharmazeutischen Industrie zur aseptischen Stickstoffabfüllung und zum Schutz vor biologischen Kampfstoffen gemäß GMP-Standards eingesetzt.

4) Wärmebehandlung von Metallen und 3D-Druck
- Für eine inerte Atmosphäre beim Glühen, Abschrecken, Löten und anderen Prozessen sorgen, um die Oxidation des Metalls zu verhindern.
- Wird beim 3D-Metalldruck (SLM-Technologie) verwendet, um die Pulveroxidation zu reduzieren und die Formqualität zu verbessern.

5) Wissenschaftliche Forschung und Labor
- Bereitstellung einer Stickstoffumgebung von ultrahoher Reinheit für anspruchsvolle Experimente wie supraleitende Materialien und Kernspinresonanz (NMR).

4. Zukünftige Entwicklungstrends
1) Integration von künstlicher Intelligenz und dem Internet der Dinge (IoT)
- Verbesserung der Energieeffizienz der Anlagen und der vorausschauenden Wartungsfähigkeiten durch Fernüberwachung und KI-Optimierung.
2) Grüne und kohlenstoffarme Technologien
- In Kombination mit erneuerbarer Energie (wie Windkraft, Photovoltaik) zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks.
3) Miniaturisierung und mobile Stickstoffproduktion
- Entwicklung kompakterer Anlagen zur kryogenen Stickstoffproduktion, die für dezentrale Energieversorgung und kleine Fabriken geeignet sind.

Zusammenfassung
Als wichtige Anwendung der kryogenen Luftzerlegungstechnologie hat sich die Herstellung von hochreinem Stickstoff aufgrund ihrer Vorteile wie ultrahohe Reinheit, Energieeinsparung, Stabilität, Sicherheit und Umweltschutz zu einer Kernkomponente der Hightech-Fertigung und industriellen Produktion entwickelt. Mit der rasanten Entwicklung von Branchen wie der Elektronik und den neuen Energien wird sich die Herstellung von hochreinem Stickstoff kontinuierlich in Richtung intelligenterer, effizienterer und umweltfreundlicherer Technologien weiterentwickeln und so zuverlässigere Stickstofflösungen für die moderne Industrie bereitstellen.

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