A nitrogén mindenütt jelen van a levegőben, annak mintegy 78% teszi ki. Színtelen, szagtalan, íztelen, gyakorlatilag inert gáz, azaz szokásos környezeti feltételek között nem lép reakcióba más anyagokkal. Zárt térben az oxigén kiszorításával megakadályozza az oxidációt. Forrasztáskor nitrogén-atmoszférában csökken a megömlött forrasz felületi feszültsége, nedvesítőképessége javul. Az ólommentes forraszok korábbiaknál kedvezőtlenebb technológiai jellemzői, az ólommentes forrasztási technológiák szűk folyamatablaka szükségessé, sok esetben elkerülhetetlenné teszi a nitrogén alkalmazását.

A nagyüzemekben tartálykocsikból feltöltött, telepített nitrogéntartályok vannak, amelyekben cseppfolyós nitrogént tartanak. Nagy, hőszigetelt kültéri tartályok és a gáz-halmazállapotúvá alakításhoz szükséges elpárologtatóberendezések telepítése csak jelentős és folyamatos nitrogénigény esetén gazdaságos (tartály fogadására alkalmas terület kialakítása, engedélyeztetése stb.).

A kis- és közepes méretű üzemek esetében a nitrogént többnyire nagynyomású palackokban vagy tartályokban szállítják a felhasználókhoz. Így a nitrogén folyamatos biztosítása jelentős logisztikai feladat, nem beszélve a palackok tárolásával, cseréjével kapcsolatos biztonsági előírásokról, elvárásokról. A módszer nehézkessége, drágasága a kisüzemeket számos esetben távol tartotta a korszerű forrasztási technológiáktól, nyilvánvalóan rontva piaci helyzetüket.

A DNC, vagyis a Dundee Nitrogen Company berendezései viszont a felhasználás helyén, közvetlenül a környezeti levegőből állítják elő az akár 99,999%-os tisztaságú nitrogént, mely a felhasználó számára a következő előnyökkel jár:

• biztonságos és megbízható technológia, nagy tisztaságú nitrogén előállítására,
• automatikus készenlét — a nitrogén folyamatosan rendelkezésre áll,
• nincs szükség palackok vagy tartályok használatára,
• nincs váratlan leállás a hibás vagy megüresedő palackok miatt,
• egyszerű üzembe helyezés és működtetés (Plug & Play) — csak 230 V-os hálózati tápot és sűrített levegőt igényel,
• kis helyigény, kompakt kialakítás,
• megbízható, felügyelet nélküli üzemel­tetés,
• alacsony üzemeltetési és karbantartási költségek — gyorsan megtérülő beruházás,
• a moduláris felépítés és a flexibilis technológia lehetővé teszi egyedi igények figyelembevételét — különböző mennyiségű nitrogénszállítás, az igényekhez igazodva,
• PLC-vezérelt berendezés, digitális kijelző,
• környezetbarát üzem,
• nem utolsósorban: megfizethető beruházási költség.

A nagy tisztaságú nitrogén előállításához alkalmazott technológia:

PSA (Pressure Swing Adsorption)

A nyomáslengetéses adszorpciós eljárás (PSA) azon a tényen alapul, hogy nyomás alatt a gázok hajlamosak alkalmas szilárd felületeken megkötődni (adszorbeálódni). Minél nagyobb a nyomás, annál több gáz adszorbeálódik, de amikor a nyomás csökken, a gáz felszabadul (deszorpció).

A PSA eljárás jól használható a különböző gázokból álló keverékek szétválasztására, mivel a különféle gázok az eltérő szilárd felületekhez különbözőképpen hajlamosak kötődni (erősebben vagy kevésbé erősen). Ezzel a módszerrel — az adszorbensek megfelelő megválasztásával — a levegőből az oxigén vagy a nitrogén is kiválasztható.

Ha egy gázkeveréket, mint például a levegőt, nyomás alatt keresztülvezetünk egy olyan adszorbens anyagot tartalmazó edényen (adszorbens ágy), amely az oxigént jóval erősebben vonzza, mint a nitrogént, akkor az oxigén részben vagy akár teljes mértékben az adszorbens ágyban marad, és így az edényből kiáramló gáz nagy tisztaságú nitrogén. Amikor az adszorbens ágy eléri az oxigén megkötőkapacitásának maximumát, akkor a nyomás csökkentésével az adszorbeált oxigént fel lehet szabadítani, azaz az adszorbens ágyat regenerálni. Ezt követően az eszköz ismét készen áll egy újabb nitrogén-előállító ciklusra.

CMS (Carbon Molecular Sieve)

A molekuláris szita pontos és egységes méretű, apró pórusokat tartalmazó anyag, amely megszűri az adszorbenshez áramló gázokat. A molekulák, amelyek elég kicsik ahhoz, hogy áthaladjanak a pórusokon, adszorbeálódnak, míg a nagyobb molekulák nem.

Az adszorberekben használt molekulasziták molekuláris méretű pórusaiban a gázok szelektíven kötődnek meg, így az adszorpciós, nagyobb nyomású szakaszban az oxigén molekulái az adszorbens tölteten maradnak, míg nitrogénmolekulái felhasználásra kész állapotban továbbáramlanak. A következő fázisban a nyomást atmoszferikusra csökkentve, az adszorbeálódott molekulák deszorbeálódnak, felszabadulnak az adszorbens felületéről, és a felesleges gáz a szabadba engedhető.

A folyamatos gázszolgáltatásra alkalmas PSA berendezések ezért két adszorber­egységből állnak, amelyek felváltva vannak adszorpciós, vagyis termelési fázisban, illetve deszorpciós, regenerálódó fázisban.

DUNDEE DNC SS25 – a legmegbízhatóbb, nagy tisztaságú nitrogén-forrás, szelektív forrasztógépekhez

Speciálisan szelektív forrasztási alkalmazásokhoz fejlesztették ki,
nagy tisztaságú nitrogén (99,999%) - minimális salakképződés - jó minőségű forrasztás,
száraz, állandó nyomású és áramlású nitrogénellátás,
kis helyigény,
rendkívül megbízható, mindig rendelkezésre álló nitrogén (auto-standby üzemmód),
alacsony karbantartási költség,
alacsony energiafogyasztás,
rövid megtérülési idő.

Főbb műszaki adatok

N2 tisztaság: 99,999% - szelektív forrasztógépgyártók által javasolt/elvárt tisztaság
Átfolyás: 3 m3/óra - akár két forrasztótégellyel rendelkező Ersa szelektív forrasztót is képes kiszolgálni
Alapterület: 750×650 mm (760 mm magas)
N2 harmatpont: -40 °C

Európában — számos, egyesült királyságbeli és németországi alkalmazás után — immár nálunk is üzemel szelektív forrasztó berendezés Dundee nitrogéngenerátorról.

A Dundee Nitrogen Company berendezéseinek magyarországi forgalmazását, telepítését és szervizét a forrasztási technológiák alkalmazásában közel két évtizedes tapasztalattal rendelkező Microsolder Kft. végzi.

A Microsolder Kft. honlapja