ما هي تقنية النيتروجين الغشائية وكيف تعمل؟
ما هو مولد النيتروجين الغشائي؟
يسمح مولد النيتروجين الغشائي للشركات بإنتاج غاز النيتروجين (N₂) الخاص بها. بشكل أساسي، تعمل هذه المولدات على استخراج النيتروجين الموجود في الهواء من حولنا بدرجة تتيح استخدامه في مجموعة واسعة من تطبيقات النيتروجين المهنية، بدءًا من حفظ الأغذية ووصولاً إلى الحقن البلاستيكي في القوالب ومنع الحرائق وغير ذلك الكثير.
تتطلب عادةً هذه التطبيقات مستوى نقاء يتراوح ما بين 95% و99,5%، لكن بما أن الغلاف الجوي يتكون من النيتروجين بنسبة 78% "فقط"، فقد أصبح من اللازم العثور على وسيلة لزيادة هذا التركيز. ويتم ذلك عن طريق إزالة الأكسجين (بنسبة 21%) الموجود في الهواء.
تتوفر طريقتان رئيسيتان تستطيع الشركات من خلالها تحقيق ذلك وإنتاج النيتروجين الخاص بها، وهما تقنية الأغشية والامتزاز بالضغط المتأرجح (PSA). يمكنك التعرّف على كل شيء يتعلق بالامتزاز بالضغط المتأرجح هنا. لمعرفة المزيد حول تقنية الأغشية، تابع القراءة…
كيف تعمل تقنية الأغشية؟
أولاً، يتطلب كل مولّد نيتروجين ضاغطًا للإمداد بالهواء الذي سيتم فصل النيتروجين عنه. يعمل مولد النيتروجين الغشائي على الفصل عن الغشاء الذي يتكوّن من الآلاف من ألياف البوليمر المجوفة. تتسم هذه الألياف ببنية فريدة تسمح فقط بخروج الأكسجين وأي أبخرة مياه متبقية في الهواء عبر جدرانها. وتُسمى هذه العملية بعملية "النفاذية". بعد خروج الأكسجين من الألياف، يتم تصريفه من مبيت الغشاء والتخلص منه في الخارج أو في منطقة آمنة. يؤدي ذلك إلى ترك النيتروجين داخل الألياف المجوفة، فيصبح جاهزًا ليتم جمعه عند المخرج. بعد إزالة أبخرة المياه، يصبح النيتروجين الذي تم إنتاجه جافًا جدًا، ما يُعتبر ميزة إضافية لتطبيقاته المهنية.
الفوائد العديدة لمولدات النيتروجين الغشائية
يوفر مولد النيتروجين الغشائي عددًا من الفوائد المقنِعة:
- توفير الطاقة من خلال تحديد النقاء: تسمح المولدات الغشائية للمستخدمين بتعيين النقاء الدقيق الذي يحتاج إليه تطبيقهم بنسبة تتراوح ما بين 95٪ و99,5٪ (ويُعد المولد الذي يعمل بتقنية الامتزاز بالضغط المتأرجح (PSA) الخيار الأكثر فعالية لنسب النقاوة التي تتخطى 99,5%). تُعتبر هذه الميزة مهمة لأن زيادة النقاء يتطلب استهلاك هواء أعلى، وبالتالي المزيد من الطاقة. يعني ذلك أن تحديد نقاء نيتروجين عالٍ إلى درجة غير ضرورية يؤدي إلى تضخم تكاليف التشغيل للمستخدمين. وتسمح إمكانية تحديد نقاء النيتروجين المناسب بضبط استخدام الطاقة والتكاليف.
حل مستدام: يؤدي النيتروجين ذاتي الإنتاج إلى التخلص من انبعاثات النقل التي تنتج بطبيعتها مع عمليات توصيل الغاز الذي يتم شراؤه. وإذا اقترن نظام توليد في الموقع بمصدر طاقة صديق للبيئة، فيسمح ذلك للشركات بالتحول إلى منتِج خالٍ من الكربون للنيتروجين الصديق تمامًا للبيئة.
جودة ثابتة: توفر المولدات الغشائية إمداد نيتروجين مستمرًا بنقاء ثابت، الأمر الذي يحمي جودة العمليات والإنتاج.
صيانة بقدر منخفض وفترة استخدام طويلة: تكمن قوة مولد النيتروجين الغشائي في بساطته. تقلل عملية الفصل ذات التدفق الثابت من احتياجات الصيانة إلى أدنى حد لأنها لا تتضمن أي قطع متحركة. ويسمح ذلك أيضًا للمولد بالعمل بشكل موثوق به في مناطق الاهتزاز العالي.
وجود غير ملحوظ: تتطلب مولدات النيتروجين الغشائية مساحة صغيرة وهي هادئة جدًا، لذا فيمكن تركيبها في قسم الإنتاج مباشرةً.
سهولة الاستخدام: تتميز عملية بدء التشغيل والإعداد للتشغيل بالسرعة والبساطة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تركيب المولدات الغشائية بطريقة معيارية، وهي بالتالي خيار جيد للشركات التي ترغب في زيادة إنتاج النيتروجين لديها.
