Azot gazı, inertleştirme ve temizlemeden gıdaların dondurulması ve paketlenmesine kadar birçok sektörde kullanılan çok yönlü bir endüstriyel gazdır. Bununla birlikte, silindirler ve termoslar yoluyla yapılan geleneksel tedarikler aşırı derecede pahalı, tehlikeli olabilir ve taşınması ve taşınması lojistik açıdan zorlayıcı olabilir.
Neyse ki, yerinde nitrojen jeneratörü sistemleri kullanılıyor basınç salınımlı adsorpsiyon (PSA) veya membran ayırma teknolojileri, en zorlu uygulamalara bile uygun saflık seviyelerinde ortam havasından nitrojenin çıkarılması için uygun maliyetli, emniyetli ve güvenilir bir çözüm sunar.
Bu kapsamlı kılavuz PSA ve membranın derinlemesine bir karşılaştırmasını sağlar nitrojen üretimi temel performans faktörlerine ilişkin yaklaşımlar, maliyet hususları, her teknolojinin üstün olduğu tipik uygulamalar ve ihtiyaçlarınıza göre en uygun sistemi seçmeye yönelik öneriler.
Azot Gazı ve Kullanımları Üzerine Bir Başlangıç
PSA ve membran nitrojen üretiminin ayrıntılarına dalmadan önce, endüstrilerin neden nitrojene ihtiyaç duyduğunun anlaşılmasına yardımcı olur.
İnert, reaktif olmayan bir gaz olarak nitrojenin en önemli kullanımlarından bazıları şunlardır:
- Tasfiye – Korozyonu önlemek ve saflığı korumak için proses ekipmanındaki oksijen veya nemin uzaklaştırılması
- Battaniye – Oksijene duyarlı kimyasalların ve malzemelerin maruziyetten/bozunmadan korunması
- Ulaşım – Gıda, elektronik veya kimyasal maddeler gibi öğelerin taşınması için aktif olmayan bir atmosfer sağlanması
- Donmak – Gıdaları, biyolojik ürünleri, dokuları ve diğer hassas numuneleri hızla dondurmak için sıvı nitrojenin aşırı soğuk sıcaklığından faydalanma
- Basınçlandırma – Pnömatik sistemler gibi uygulamalarda tutarlı bir kuvvet sağlamak
Azot, ilaç, kimya, gıda, havacılık, elektronik, metal işleme ve petrol/gaz endüstrilerindeki bu kritik işlevler için altın standart gazdır.
Her uygulamanın saflığını, basıncını, akış hızını ve maliyet toleranslarını karşılamak, yüksek performanslı jeneratörleri düşük performans gösterenlerden ayırır.
PSA Azot Jeneratörleri Nasıl Çalışır?
PSABasınç salınımlı adsorpsiyonun kısaltması olan , moleküler boyutlardaki ve adsorptif afinitelerdeki farklılıklardan yararlanarak atmosferik havayı konsantre oksijen ve yüksek saflıkta nitrojen akışlarına ayırır.
- Ortam havası ilk önce geçer filtreler partikülleri, yağları ve nemi gidermek için
- Temizlenen hava daha sonra birden fazla hava kanalından birine akar. emici damarlar ile dolu Karbon Moleküler Elek (CMS) dağıtıcılar ve arıtıcılar gibi destekleyici bileşenlerle çevrelenmiş ortam
- Kaplar içindeki yüksek bağıl basınçlarda, CMS malzemesi, daha hafif, daha basit nitrojen moleküllerinin tercihli geçişine izin verirken, geniş çapta geliştirilmiş nano-gözenek ağı içindeki nispeten küçük oksijen ve eser gaz moleküllerini adsorbe eder.
- Bir adsorban kabı kapasiteye ulaştığında, bağımsız olarak otomatik kontroller yapılır basıncı değiştirmek ortam seviyelerine yakın düşüş
- Bu, diğer damarlardan nitrojen ekstraksiyonu kesintisiz olarak devam ederken, tutsak oksijen moleküllerinin serbest bırakıldığı ve yıkandığı bir dengenin tersine çevrilmesine neden olur.
Birden fazla kap arasındaki dengeleme basınçlandırma ve rejenerasyon adımları, yalnızca hava sıkıştırma, sıvı pompalama ve proses kontrolleri için elektrik gücü tüketen kusursuz bir PSA ayırma döngüsü oluşturur.
Düzgün tasarlanmış PSA nitrojen sistemleri oldukça dayanıklıdır. Yeterli miktarda ön arıtılmış hava beslendiğinde ve tavsiyelere göre bakımı yapıldığında, jeneratörler güvenilir bir şekilde spesifikasyon derecesinde nitrojen üretebilir. yirmi yıl.
Membran Azot Jeneratörleri Nasıl Çalışır?
Membran ayırmaları, seçici olarak geçirgen polimerik malzemeler boyunca çeşitli gaz türleri arasındaki doğuştan gelen geçirgenlik farklılıklarına dayanarak havadan nitrojenin çıkarılması için farklı bir yaklaşım benimser.
- Ortam hava Membran modüllerine girmeden önce ilk olarak partikül ve birleştirici filtrelerden geçer
- Binlerce uzun, dar membran lifleri gaz ayrımı için geniş yüzey alanı sağlar
- Fiber malzemeler ve duvar kalınlıkları nitrojene göre tercihli oksijen ve nem difüzyonunu mümkün kılacak şekilde tasarlanmıştır
- Korunan gösterge basınçları altında, oksijen "sızıntı" olarak fiber duvarlarından daha hızlı geçerken, nitrojen içi boş fiber delikleri boyunca daha hızlı hareket ederek "tutulan" akışında saflaştırılmış olarak ortaya çıkar.
- Nüfuz eden havalandırma delikleri, daha hızlı yayılan türleri güvenli bir şekilde uzaklaştırır
Hareketli parçaları veya karmaşık kontrolleri olmayan membran jeneratörleri sessiz çalışma, yüksek güvenilirlik ve hızlı kurulum sağlar. Ancak verimlilik sınırlamaları, membran ekipmanının orta düzey saflık hedefleri altında daha küçük nitrojen taleplerini karşılama eğiliminde olduğu anlamına gelir.
Düzgün çalıştırıldığında, yeni membran kartuşları, filtre değiştirmeye benzer basit bir prosedür olan, değiştirilmesi gerekmeden önce yaklaşık 5 yıl dayanabilir.
PSA ve Membran Azot Saflık Seviyeleri
- PSA = 99,9999%'ye kadar
- Membran = 95-99.5%
İzin verilen safsızlıklar 95-99,5% aralığını aştığında, havayı yüksek saflıkta ve yüksek geri kazanımlı nitrojene ayırmak, artan zorluklara neden olur.
Dört, Beş ve Altı 9'lu (99,99% ila 99,999999%) saflığa ulaşmak, yalnızca derin oksijen yakalamanın hassas dereceli nitrojen üretimini güçlendirdiği PSA teknolojisine dayanır.
PSA ve Membran Azot Akış Hızları
- PSA = Yüksek ve çok yüksek akışlı nitrojen uygulamaları için tasarlanmıştır; saatte ~10 ila binlerce metreküpe kadar çıktılar
- Membran = Tipik olarak küçük ila orta nitrojen saatte 5 ila ~3000 metreküp arasında akar
Hava hazırlama ve sıkıştırmanın ardından PSA sistemleri, darboğazlara yol açmadan olağanüstü geniş bir zarf üzerinde kesintisiz nitrojen kapasitesini ölçeklendirmek için paralel çalışan birden fazla CMS dolu tanktan yararlanır.
Membran sisteminin ölçeğinin büyütülmesi, modül boyutlandırma, fiber paketleme yoğunlukları ve ölçek ekonomilerinin PSA tarafında dengelemeye yardımcı olduğu parazitik güç yüklerinin yönetilmesi konusunda daha büyük zorluklarla karşı karşıyadır.
Belirli niş membran uygulamaları daha büyük bir ölçeğe uzanır ancak genellikle PSA ile karşılaştırıldığında maliyet verimliliğini kaybeder.
PSA ve Membran İşletim Maliyeti Dengeleri
| Maliyet Faktörü | PSA | Zar |
| Başlangıç Sistem Fiyatı | Genellikle Daha Düşük | Genellikle Daha Yüksek |
| Enerji tüketimi | > Membran | <PSA |
| Sarf Malzemeleri + Yedek Parçalar | Düşük frekanslı | Daha sık |
| Servis Sıklığı | Uzun aralıklar | Minimum gerekli |
| Toplam Yaşam Boyu Maliyet | Daha düşük | Daha yüksek |
Sezgilerin tersine, PSA için daha yüksek başlangıç sermayesi yatırımı, değişime dayalı membran sistemlerine göre daha düşük ömür boyu işletme giderleri ve arızalar arasındaki ortalama sürelerin daha uzun olması yoluyla temettü öder.
Düzgün bir şekilde bakımı yapılan amiral gemisi PSA jeneratörleri, 20 yıldan fazla sınırlı sarf malzemesi devri ile makul enerji girdileri tüketirken standart fit küp başına düşük maliyetler sağlar.
Her iki teknoloji de nitrojeni tüm alternatiflerden daha ekonomik olarak üretiyor.
Membran Azotu için İdeal Endüstriler ve Uygulamalar
Havacılık
- Bileşen testi
- Rüzgar tünelleri
Otomotiv
- Boya püskürtme kabinleri
- Lastik şişirme
Yiyecek ve İçecek
- Basınçlı taşıma
- Depolama gazı
Fırın Gazı, Metaller
- Kontrollü atmosferler
- Termal süreçler
Satış noktası olarak basitlik ve temizlik sunan membran nitrojen jeneratörleri, havacılık ve uzay bileşen testleri, 95-98% aralığında otomotiv boyası ve lastik kullanımları, sarf malzemelerinin nakliye veya depolamada inertlenmesi ve fırın gazı beslemeleri gibi orta saflık hedefleri altında daha hafif ila orta talepli uygulamaları destekler. metal endüstrisi kullanıcıları.
PSA Azotu için İdeal Endüstriler ve Uygulamalar
Endüstriyel Gaz Üretimi
- Merkezi gaz kaynakları
- Toplu dağıtım
Kimyasal İşleme
- İnert örtücü gaz
- Reaktan/ürün taşıma
Petrol ve Gaz
- Geliştirilmiş yağ geri kazanımı
- Boru hattı pigleme
Elektronik İmalatı
- Taşıma atmosferleri
- Depolama ortamları
İlaç İşleme
- Oksijensiz transfer
- Temizleme/battaniye gazı
99%+ saflık seviyelerinin yüksek sürdürülebilir hacimlerde güvenilir bir şekilde elde edilmesi, PSA sistemlerini, merkezi endüstriyel gaz üretimi ve dağıtımı, sıvı nitrojen üretimi, sıkı safsızlık limitlerine sahip kimya ve ilaç sektörleri ve yüksek hacimli petrol/gaz faaliyetleri dahil olmak üzere daha büyük ölçekli nitrojen tedarik rolleri için çok uygun hale getirir.
Özel Nitrojen Üretimi İhtiyaçlarınızın Karşılanmasına İlişkin Uzman Rehberliği
Fiziksel ayırma mekanizmaları, geniş kapsamlı performans faktörleri ve tartılacak çeşitli uygulamalarla, hedeflerinize uygun en uygun yerinde nitrojen çözümlerini seçmek çok zor olabilir.
Harika bir haber mi? Uzman nitrojen jeneratörü üreticisi OxyNitra, değeri en üst düzeye çıkaran doğru boyutlu entegre PSA veya membran sistemlerine yönelik gereksinimlerinizi değerlendiren ücretsiz uygulama mühendisliği hizmetleri sunar.
Ayrıntılı tartışmalar, bilgi toplama, hesaplamalar, kiralama/satın alma karşılaştırmaları ve teklif geliştirmeleri yoluyla deneyimli nitrojen uzmanlarının ağır işleri sorunsuz bir şekilde halletmesine ve temel operasyonlarınıza daha fazla zaman ayırmanıza olanak tanıyan özel çözümler sunmasına izin verin.
Herkese uyan tek tip nitrojen cevaplarıyla yetinmeyin. Çalışma koşullarınıza ve maliyet hedeflerinize göre açıkça tasarlanmış özel öneriler için OxyNitra ile iletişime geçin.
