Nitrogen: What is it and where is it used?
21 April, 2022
Nitrogen is all around us. It is the biggest component of the air we breathe, but we don't use it. In this article we take a look at some of the many things it can be used for.
Vælg den rigtige nitrogenforsyning til din virksomhed
Når du skal bruge din nitrogenforsyning , er det almindeligt at vælge levering af gasflasker til industribrug. Der er dog mere effektive alternativer, især on-site-produktion med en PSA- eller membrangenerator. denne artikel dækker forskellige muligheder, samtidig med at den fremhæver fordelene ved hver enkelt.
Opnåelse af nitrogen gennem en tredjepartsleverandør
Aftappet nitrogen
Det første valg, der nævnes, er at købe nitrogenflasker fra et produktionssted uden for virksomheden. Denne proces er meget ligetil. Du bestiller den ønskede nitrogenmængde til din applikation, og leverandøren leverer den i store, tunge flasker.
N2O2, der fremstilles af et kryogent nitrogenanlæg, omdannes til en gas og aftappes under meget højt tryk (300 bar). Som følge heraf opbevares en masse kvælstofgas i en relativt lille flaske. For at kunne modstå det høje tryk er beholderne imidlertid ret omfangsrige, og der er tilføjet vægt.
Efter brug anbringes disse flasker i et rack, hvor de opbevares til afhentning - hvilket kræver yderligere opbevaring.
Fordele
● en nem løsning til anlæg med et lavt nitrogenforbrug.
● giver let tilgængelig nitrogen til spidsstrømme.
● enkel installation.
Ulemper
● på grund af flaskernes størrelse og vægt er transport ikke miljøvenlig.
● arbejdstryk skal være større end flasketryk. Hvis ikke, spildes der nitrogen.
● relativt høj pris på grund af produktions- og forsendelsesomkostninger.
● der kræves et særligt omkoblingssystem til flaskestativ for at undgå afbrydelser i arbejdsgangen.
● Sikkerhedsanliggender (håndtering af tungt stål, højt tryk).
● skaber afhængighed af nitrogenleverandører.
● ikke egnet til højt gasforbrug.
Tilførsel af flydende bulk-nitrogen
En anden mulighed, der involverer en tredjepart, er at installere en lagertank til flydende nitrogen, som jævnligt fyldes af et gasselskab. Disse tanke kan enten lejes hos leverandøren eller købes. Der kræves desuden en fordamper til gasformigt nitrogenbrug.
En fordamper omdanner flydende nitrogen til kvælstofgas. Ligesom flydende nitrogen er transport nødvendig for at levere flydende nitrogen. I dette tilfælde leveres den dog af en termisk isoleret tanktruck. Derefter pumpes flydende nitrogen fra trucken ind i den isolerede opbevaringstank.
Det er også muligt at bestille flydende nitrogen i mindre dåser til situationer med lavt forbrug. Disse små tanke er kendt som dewarkars. Ligesom flydende nitrogen på flaske fremstilles også af en kryogen nitrogenfabrik.
Fordele
● giver let tilgængelig nitrogen til spidsstrømme.
● generelt mere omkostningseffektivt end nitrogen på flaske.
● kapacitetstilpasninger er nemme at tilpasse til skiftende nitrogenbehov.
Ulemper
● Tankisoleringen er ikke perfekt. Flydende gas kan Varme op og fordampe, kendt som fordampningstab.*
● langsigtede kontrakter med gasselskaber er almindelige (normalt 5-7 år).
● yderligere opsætning er påkrævet, herunder et særligt fundament og fordamper.
● ikke miljøvenlig.
Sikkerhedsproblemer (flydende nitrogen er -196 °C, der er risiko for forfrysninger ved arbejde med flydende nitrogen)
Fordamperen kan fryse til, når dit nitrogenforbrug er højere end det nominelle, eller når det er koldt udenfor.
* Kil-off tab er spild. Når du bruger mindre nitrogen end tankens kapacitet, stiger trykket og forårsager tab af fordampning. Hvis der slet ikke forbruges gas, er dette affald helt op til 1 % af tankens resterende volumen pr. dag. For at modvirke disse tab er det nødvendigt at fylde tanken op regelmæssigt (typisk en gang om ugen).
På stedet kryo-produktion
I forbindelse med levering af flydende nitrogen er der tale om en cryo-produktion på stedet. Når dit forbrug er ekstremt højt, kan et gasselskab installere et lille kryogene nitrogenanlæg. Dette er den samme type generator, der bruges til at skabe nitrogen, der transporteres i flasker og tankvogne. Du kan læse mere om kryogene nitrogengeneratorer i den tilknyttede artikel.
Genererer din egen nitrogenforsyning
I modsætning til de tidligere metoder til indkøb og modtagelse af nitrogen, omfatter generering af din egen ikke den kryogene proces. Derfor kræver både membran- eller trykSwing adsorption (PSA) nitrogengeneratorer ikke ekstreme temperaturer. Disse typer udstyr deler luft ind i deres komponenter på anden vis.
Selvom PSA og membran er to meget forskellige teknologier, kræver de begge en strøm af trykluft for at fungere. Da disse to generatorer ikke anvender cryo, er gassammensætningen heller ikke den samme.
Kryogen nitrogen har et fast, højt renhedsniveau. Nitrogen-renheden i kommercielt tilgængelige generatorer kan justeres, så den passer til dine præferencer. Det er værd at bemærke, at det er ineffektivt at opnå samme renhedsgrad som kryogenereret nitrogen med PSA- og membrangeneratorer.
Med disse maskiner kræver højere renhed mere kraft, hvilket medfører øgede driftsomkostninger. Når det er sagt, er renhedsniveauerne for PSA og membrangenerator tilstrækkelige til de fleste anvendelser. Og brugerne kan sænke deres omkostninger pr. nitrogenenhed ved at producere den rigtige renhed til deres anvendelse i stedet for den højeste. Du kan læse mere om nitrogen-renhed her.
Fordele
● som regel er det mest omkostningseffektivt at generere din egen nitrogen.
● renheden kan indstilles tilsvarende. Energiudgifterne afhænger af dit ønskede niveau.
● Ingen afhængighed af gasleverandører.
● stabil gaspris.
● sikkert ekstraudstyr.
● Intet affald.
● den mest miljøvenlige løsning.
Ulemper
● særlige foranstaltninger, der er nødvendige for spidsstrømme (f.eks. bufferbeholder, stødpudebeholder med højt tryk, gasbuffer).
● mindre tilpasningsevne til at ændre kvælstofbehovet end levering på væske eller flaske.
● kræver yderligere vedligeholdelse.
Se nærmere på PSA- og membrangeneratorer
Tryksvings-adsorptionsgeneratorer
![Diagram over PSA-generator]()
Tryksvings-adsorptionsgeneratorer
Få mere at vide om generering af nitrogen ved hjælp af PSA-teknologi.
Få mere at vide om generering af nitrogen ved hjælp af PSA-teknologi.
Få mere at vide om generering af nitrogen ved hjælp af PSA-teknologi.
Membrangeneratorer
![]()
Membrangeneratorer
Få mere at vide om produktion af nitrogen ved hjælp af membrangeneratorer.
Få mere at vide om produktion af nitrogen ved hjælp af membrangeneratorer.
Få mere at vide om produktion af nitrogen ved hjælp af membrangeneratorer.
Relaterede artikler