Dispositiu generador de nitrogen

Dispositiu generador de nitrogen

Aquest mètode utilitza l'aire com a matèria primera, utilitza el sedàs molecular de carboni com a adsorbent, utilitza el principi d'adsorció de canvi de pressió i utilitza l'adsorció selectiva d'oxigen i nitrogen mitjançant un sedàs molecular de carboni per separar el nitrogen i l'oxigen. Es coneix comunament com a producció de nitrogen PSA. Aquest mètode és una nova tecnologia de producció de nitrogen que es va desenvolupar ràpidament a la dècada de 1970.

Hi ha tres tipus a la indústria, a saber, la separació d'aire criogènica, la separació d'aire per tamís molecular (PSA) i la separació d'aire de membrana.
Producció de nitrogen per separació d'aire criogènic
La producció de nitrogen per separació d'aire criogènic és un mètode tradicional de producció de nitrogen amb una història de diverses dècades. Utilitza l'aire com a matèria primera, el comprimeix i el purifica, i després utilitza l'intercanvi de calor per liquar l'aire en aire líquid. L'aire líquid és principalment una barreja d'oxigen líquid i nitrogen líquid. Aprofitant els diferents punts d'ebullició de l'oxigen líquid i del nitrogen líquid (a 1 atmosfera, el punt d'ebullició del primer és de -183 grau i el segon és de -196 grau), mitjançant la rectificació de l'aire líquid, fent que es separin per obtenir nitrogen. L'equip de producció de nitrogen per separació d'aire criogènic és complex, cobreix una gran àrea, té alts costos d'infraestructura, alta inversió puntual en equips, costos operatius elevats, producció de gas lenta (de 12 a 24 hores), requisits d'instal·lació elevats i cicle llarg. Tenint en compte els factors d'equipament, instal·lació i infraestructura, l'escala d'inversió dels equips PSA amb les mateixes especificacions per a equips per sota de 3500 Nm3/h és entre un 20% i un 50% inferior a la dels equips de separació d'aire criogènic. L'equip de producció de nitrogen per separació d'aire criogènic és adequat per a la producció de nitrogen industrial a gran escala, però la producció de nitrogen a mitja i petita escala no és econòmica.
Tamís molecular per separació de l'aire, producció de nitrogen
En comparació amb el mètode tradicional de producció de nitrogen, té els avantatges d'un flux de procés senzill, alt grau d'automatització, producció ràpida de gas (de 15 a 30 minuts), baix consum d'energia, la puresa del producte es pot ajustar dins d'un ampli rang segons les necessitats de l'usuari, funcionament i manteniment fàcils i funcionament ràpid. Té les característiques de baix cost i una forta adaptabilitat del dispositiu, de manera que és bastant competitiu entre els equips de producció de nitrogen per sota de 1000 Nm3/h. És cada cop més benvingut pels usuaris mitjans i petits de nitrogen. La producció de nitrogen PSA s'ha convertit en la primera opció dels usuaris de nitrogen mitjans i petits. mètode.
Producció de nitrogen per separació d'aire de membrana
Utilitzant l'aire com a matèria primera, sota determinades condicions de pressió, els gasos amb diferents propietats com l'oxigen i el nitrogen tenen diferents índexs de permeabilitat a la membrana per separar l'oxigen i el nitrogen. En comparació amb altres equips de generació de nitrogen, té els avantatges d'una estructura més senzilla, un volum més petit, sense vàlvules de commutació, menys manteniment, una producció de gas més ràpida (menys o igual a 3 minuts) i una còmoda expansió de la capacitat. És especialment adequat per a la puresa del nitrogen. Menys o igual al 98% dels usuaris mitjans i petits de nitrogen tenen la millor relació funció-preu. Quan la puresa del nitrogen és superior al 98%, el seu preu és més d'un 15% superior al dels equips de fabricació de nitrogen PSA de la mateixa especificació.