Kezdőlap Technológiák, alkalmazások Ipari alkalmazások

Ipari alkalmazások

Optimalizálás és innováció gázokkal

A Messer által gyártott gázok értékes kiindulási anyagok számos ipari és vegyipari folyamatban. A tiszta oxigént többek között aldehidek, vagy hidrogén-peroxid előállítására használják; a pirit nevű ásványból szintén oxigén segítségével kénsav készül. A klasszikus „Claus” eljárás (fosszilis tüzelő- és üzemanyagok kéntelenítése) során a kellemetlen szagú kénhidrogént tiszta oxigénnel egy Messer által kifejlesztett utóégetési eljárással alakítják át. A papíriparban felhasznált cellulóz az oxigénből előállított ózonnal messzemenően környezetbarátabb módon fehéríthető, mint klórral. Az égetési technológiákban is jelentős szerepet kapnak a gázok: az égető kemencékben zajló magas hőmérsékletű folyamatok oxigén hozzáadagolásával jelentősen javíthatók és optimalizálhatók, csökkenthető a károsanyag-kibocsátás is.

Kriogén technológiák
A cseppfolyós nitrogénre és szén-dioxidra több kriogén eljárás épül: hűtés és fagyasztás, nagy finomságú műanyagporok, gyógyszeripari alapanyagok, gumiőrlemények előállítása kriogén őrléssel, fagyasztva szárítás, kriokondenzációval végzett oldószer-visszanyerés, illetve véggáz-tisztítás, reaktorhűtés a vegyiparban.

A cseppfolyós nitrogén számos vegyipari berendezés esetében nagy segítséget jelent a reaktorokban keletkező felesleges hő elvezetésében, illetve rendkívül alacsony (< –60 °C) hőmérsékletet igénylő kémiai reakciók lefuttatásában. A hőcserélők intelligens kombinálásával a Cryocontrol® eljárással – a cseppfolyós nitrogén nagy hidegenergiáját kihasználva – a reaktor hőmérséklete mindig a kiválasztott hőmérsékleti tartományban tartható. Ez garantálja az eljárás biztonságos, megbízható szabályozását, és megakadályozza a nem kívánt melléktermékek keletkezését is, amelyeket egyébként költséges módon kellene különválasztani és eltávolítani.

Por állagú anyagok előállítása szén-dioxiddal
A Messer által kifejlesztett VarioSol® eljárás cseppfolyós szén-dioxidot használ az anyagok porlasztásához és hűtéséhez. Az e célra kifejlesztett VarioSol® berendezés alkalmas a     40 °C-nál alacsonyabb olvadáspontú anyagok porlasztására is, ezért az anyagok széles skálája alakítható át (kristályosítható át) por állagúvá. A VarioSol® eljárással elérhető részecskeméret és szemcseeloszlás kedvezőbb, mint a hagyományos porlasztótornyoké.

Elektronika
Az elektronikai alkatrészek gyártásában mind szélesebb körben alkalmazzák a védőgázos, inert (nitrogén) atmoszféra alatti forrasztást, mely elősegíti az ólommentes forraszanyagok használatára való átállást mind minőségi-technológiai, mind pedig gazdaságossági szempontból.

A forrasztás hagyományos módon légköri atmoszférában történik, amelyben a nitrogén és az oxigén aránya kb. 4:1. Amennyire létfontosságú az emberi létezés számára az atmoszféránkban jelenlévő mintegy 21 százaléknyi oxigén, annyira káros (pl. hullámforrasztáskor) a magas hőmérsékletű olvadt forraszanyagra, annak oxidációját – és ezzel salakképződést – okozva. A keletkező salak mennyisége arányos a levegőben lévő oxigén szintjével. A forrasztási atmoszféra oxigénszintje nitrogén befúvással csökkenthető.

Bevonatkezelés UV keményítéssel
A műanyagiparban, különösen a csomagolóanyag gyártás területén a különböző felületekre felvitt monomerekből és oligomerekből álló bevonatok, festékek, lakkok szárítása, kikeményítése (térhálósítása) általában levegő jelenlétében UV sugárzással, illetve elektron sugárral (ES) történik. Az UV festék bevonatok kikeményítés után szilárd, ellenálló réteget képeznek. Inert atmoszféra (nitrogén) alatti besugárzással növelhető a termelési sebesség, csökkenthetők a termelési költségek (kevesebb energia és fotoiniciátor felhasználás), kedvezőbbé válnak a munkakörülmények (nincs munkahelyi ózonképződés).

Üzembiztonság
A többnyire szén-dioxiddal, nitrogénnel és argonnal végzett inertizálás nélkülözhetetlen a vegyipari folyamatok biztonságos végrehajtásához, a vegyi anyagok biztonságos tárolásához, a nem kívánt oxidáció megakadályozásához, illetve a tűz- és robbanásveszély elleni védelemhez.

A levegőben lévő oxigénkoncentráció inert gázokkal történő csökkentésével szinte minden robbanásveszélyes atmoszféra hatástalanítható. A vegyiparban a csővezetékeket a javítási munkák megkezdése előtt átöblítik nitrogénnel. Raktárakban a megelőző tűzvédelem részleges inertizálással is megoldható: az oxigéntartalom kevesebb mint 17 térfogatszázalékra történő csökkentésével (pl. nitrogén befúvatásával) megakadályozható a tűz keletkezése.

Karbantartás, felületek tisztítása
A szárazjég a felületre való szórással mechanikailag tisztít. A szárazjég-szórás hasonló a homokszóráshoz, csak sokkal kíméletesebb. Ha a szárazjég szemcsék nagy nyomással a szennyezett felületnek csapódnak, a szennyeződés a hideg hatására lehűl, összehúzódik, leválik az alapfelületről, és a levegő nyomása, valamint a később nagy sebességgel érkező szemcsék egyszerűen lefújják, lerobbantják a tisztítandó felületről. A szárazjég-szórás előnye abban rejlik, hogy a kb. –78,5 °C fokos hideg szemcsék a felhasználás során gáz halmazállapotú szén-dioxiddá válnak, amely gyakorlatilag elkeveredik a levegőben. Nincs homok és nincs szennyezett víz, szórás után csak a szennyeződést kell összegyűjteni. A szárazjég elpárolgásakor keletkezett szén-dioxid gáz a légkör természetes alkotórésze, ezért ez az eljárás más felülettisztítási technológiákkal összevetve környezetbarátnak minősül.

Műanyag- és gumiipar
A gázalkalmazásokat a műanyagipar számos gyártási folyamatban hasznosítja a produktivitás, a gazdaságosság és a terméktulajdonságok javítása céljából a fröccsöntéstől a habosításon át a préselésig.
A habosított műanyagok térfogatának több mint 90 százaléka gázból áll. A műanyagok (pl. poliuretán) szén-dioxiddal történő habosítása által finom pórusú, szuperkönnyű, puha öntött-habanyagok állíthatók elő, melyeket elsősorban az autóiparban és matracok gyártásánál alkalmaznak.
A polimer anyagok hő hatására lágyak lesznek és megolvadnak. Feldolgozásuk során ez fontos tulajdonság, mivel a megolvadt műanyagok fröccsöntéssel szinte bármely tetszés szerinti formára alakíthatóak. Mélyhűtött gázok segítségével a fröccsöntő formákat gyorsabban le lehet hűteni, hogy a drága gépek kihasználtsága hatékonyabb legyen.
Gumi termékek gyártásakor a forma szélein sorják keletkeznek. A sorjákat cseppfolyós nitrogénnel rideggé teszik, és egy speciális, erre a célra tervezett sorjátlanító géppel eltávolítják. 
alkatrészek kisebb festési hibái is könnyebben javíthatóak hideg segítségével. A szén-dioxiddal hűtött polírozó tárcsa megakadályozza, hogy a festékrétegek az erős polírozás alatt meglágyuljanak és szétkenődjenek.

Nagyobb fényerő nemesgázokkal
A fény előállításában fontos szerepet játszanak az inert- és nemesgázok. A modern izzólámpák töltéséhez többnyire kripton/nitrogén keveréket használnak. Ennek a gázkeveréknek a kis hővezető-képessége nagyobb izzószál-hőmérsékletet – és ezáltal erősebb fényt és kisebb méreteket – tesz lehetővé. További teljesítménynövelést tesz lehetővé, ha a töltőgázhoz halogént adnak hozzá.
Az utóbbi években elterjedt xenon-lámpák nagyobb fénykibocsátásra képesek, élettartamuk jelentősen felülmúlja a halogén izzókéit. A xenon-lámpák égőiben a fény gáz-ionizáció révén jön létre, elektromos ív segítségével, így alapvetően nem termel nagy hőt. Az izzók ritkán károsodnak és egészen addig bocsátanak ki fényt, míg xenon gáz van bennük.