Как правило, рейтинги чистоты для специальных газовых продуктов ориентированы на газы высокой чистоты, однако они также относятся к газовым смесям и специальным газовым регуляторам.
Чистота газов
Оценки чистоты используются для обозначения возможных примесей в измеренном количестве чистого газа или газовой смеси.
Примеси — это любые вещества, отличные от предполагаемых молекул или соединений в смеси, которые могут попасть в смесь различными путями, но прежде всего они присущи сырью в чистом виде. Примеси зависят от типа газа и способа производства.
Рейтинги чистоты для специальных газов
В отрасли производства специальных газов была принята система, упрощающая оценки чистоты, чтобы их можно было легко сравнивать. Поскольку специальные газы, как правило, имеют гораздо более высокую чистоту, чем другие, рейтинги основаны на числе девяток в процентах чистоты.
Этот рейтинг иногда имеет префикс N в верхнем регистре. Примеры включают;
2,0 или N2,0 = 99%
3,0 или N3,0 = 99,9%
6,0 или N6,0 = 99,9999%
Та же система используется для обозначения чистоты, когда одно или несколько чисел не являются девятками. Эти числа указываются после запятой в n-рейтинге.
2,8 или N2,8 = 99,8%
3,5 или N3,5 = 99,95%
4,8 или N4,8 = 99,998%
Оценки чистоты в сравнении с концентрацией специального газа
Оценки чистоты всегда зависят от концентрации газа. В некоторых случаях полезно использовать эту оценку для определения фактического количества примесей в относительных единицах, таких как ppmv или моли.
Чтобы вычислить общее количество возможных примесей, вычтите показатель чистоты из 100% и умножьте это число на общее количество единиц.
Пример 1:
Азот с рейтингом 5,0 соответствует чистоте 99,999%.
100% — 99,999% = 0,001% всех возможных примесей.
Чтобы определить ppmv (частей на миллион по объему)
Мы знаем, что 1 000 000 ppmv = 100%
Итак, мы умножаем 1 000 000 x 0,001% = 10 ppmv
Поэтому в азоте с рейтингом 5,0 может быть до 10 частей на миллион примесей.
Пример 2:
Углекислый газ с рейтингом 3,0 соответствует чистоте 99,9%.
100% — 99,9% = 0,1% всех возможных примесей.
1 000 000 ppmv = 100%
1 000 000 x 0,1% = 1000 ppmv.
Поэтому в двуокиси углерода может содержаться до 1000 частей на миллион по объему примесей с рейтингом 3,0.
Газовые смеси
Оценки чистоты также могут быть полезны при работе со смешанными газами. Многие специальные газовые калибровочные смеси содержат компоненты в таком низком количестве, что они становятся незначительными, но мы все же можем определить общее количество примесей.
Смесь, содержащая:
Углекислый газ (3,0) 2,0% об.
Метан (3,5) 2,5% об.
Азот (5,0) БАЛАНС
Используя тот же метод расчета ppmv, что и в предыдущем примере, мы знаем, что:
Углекислый газ (3.0) может содержать 1000 ppmv примесей.
Метан (3,5) может содержать 500 ppmv
Азот (5.0) может содержать 10 ppmv
Теперь возьмем общее количество возможных примесей и умножим их на процентную долю смеси, которую они составляют:
Углекислый газ — 1000 ppmv х 2,0% = 20 ppmv
Метан — 500x 2,5% = 12,5 ppmv
Азот — 10 x95,5% = 9,55 ppmv
Влияние чистоты газа на газовые приборы
Важно отметить, что примеси не обязательно будут влиять на качество работы системы. Однако при выборе степени чистоты газа для вашей области применения, необходимо знать, какими могут быть примеси и могут ли они оказывать влияние на производство.
Например, азот марки 5.0 обычно используется для обнуления портативных приборов для обнаружения газа, потому что мы знаем, что никакие примеси (обычно углеводороды) не окажут никакого влияния на другие датчики.
Газовые редукторы высокого давления и системы очистки газа
При работе со специальными газовыми редукторами высокого давления рейтинг чистоты относится к количеству примесей, которые редуктор может внести в чистый газ или газовую смесь. Это также указывает на максимальную чистоту газа, которую может поддерживать редуктор. Например, для метана класса 6.0 потребуется редуктор класса 6.0.
Примеси (загрязнения) могут появиться в редукторе по следующим причинам:
- остаточные материалы внутри редуктора могут быть абсорбированы чистым газом или газовой смесью;
- утечки могут привести к попаданию атмосферных газов в редуктор;
- реакции между чистым газом или газовой смесью и материалами редуктор.
Когда вы выбираете редуктор для использования с чистыми газами или газовыми смесями, необходимо определить допустимый уровень примесей.
Степень чистоты зависит от различных материалов, чистоты материала и качества изготовления.
Примеры различных уровней чистоты специального газового редуктора:
Lab-Master Series 5.0 (99,999%) до 10 частей на миллион примесей
Spec-Master Series 6.0 (99,9999%) до 1 ppm примесей
Chem-Master Series 6.0 (99,9999%) До 1 ppm примесей
Чистота газа является одним из ключевых показателей при выборе газового редуктора (регулятора).
Найти подходящий редуктор можно на нашем сайте в каталоге в разделе «Газовые редукторы и регуляторы» https://gas-solutions.ru/product-category/gazovye-reduktory-i-regulyatory/
Также наши специалисты Gas Solutions помогут подобрать оборудование под ваши задачи исходя из области применения.
Получить консультацию можно по телефонам:
+7 (925) 482-30-01 или по почте sale@gas-solutions.ru
+ 7 (499) 288 27 48
или присылайте запрос на sale@gas-solutions.ru
Статья подготовлена на основании информации в открытых источниках и сайта cacgas.com.au.