10 trinn til en grønn og mer effektiv produksjon

Karbonreduksjon for grønn produksjon – alt du trenger å vite
10 trinn til grønn trykkluftproduksjon

Alt du trenger å vite om din pneumatiske transportprosess

Oppdag hvordan du kan skape en mer effektiv pneumatisk transportprosess.
3D images of blowers in cement plant
Lukk

Slik fungerer en nitrogengenerator

Luften vi puster inn, er omtrent 78 % nitrogen, men nitrogen med høyere renhetsnivå har en rekke praktiske bruksområder i mange bransjer. Selskaper som bruker nitrogen, kan dra nytte av å generere nitrogen internt

29. april 2022

Beregnet lesetid: 5 minutter

Generering av nitrogen på stedet

Et animert bilde som viser et nitrogensymbol
Nitrogen er transportmiddelet som gjør at oksygen kan holde liv i planeten vår, men fordi det har en rekke egenskaper som gjør det ideelt for mange industrielle anvendelser, gjør det mye mer enn å «bare» holde oss i live. Den viktigste av egenskapene er at nitrogen er en inert gass, noe som betyr at den er treg med å reagere med andre stoffer. Dette gjør det ideelt for ethvert bruksområde der langsom oksidasjon (f.eks. korrosjon av kretskort i elektronikkindustrien) eller rask oksidasjon (f.eks. eksplosjoner eller brann) må forhindres. I tillegg er det luktfritt og fargeløst, noe som betyr at nitrogen er et ideelt medium til bruk i nærings- og drikkevareindustrien – for eksempel til å forlenge utløpsdatoen for matprodukter.Som et resultat av disse egenskapene, er det ingen overraskelse at nitrogen er i konstant etterspørsel i mange sektorer – fra bilindustrien og kjemisk industri til akvakultur og sprøytestøping.

Nitrogen: Verdens mest tilgjengelige gass

Heldigvis er nitrogen tilgjengelig i overflod, og det meste av luften vi puster inn inneholder nitrogen. Det betyr imidlertid ikke at den er klar til bruk i alle de nevnte industriapplikasjonene, samt mange andre. Nitrogen kan oppnås på tre måter. Selskapene kan enten lease en nitrogentank på stedet, få gassen levert i høytrykksflasker, eller generere sin egen. Mange bedrifter innser raskt at de to første alternativene, som er avhengige av en tredjepartsleverandør, er upraktiske, ineffektive og kostbare. Heldigvis finnes det måter for dem å generere sin egen nitrogen og kontrollere mengden, renheten og trykket for alle bruksområder – og å garantere at de har en uendelig mengde nitrogen tilgjengelig døgnet rundt.

 

Produksjon av nitrogen på stedet øker produksjonsfleksibiliteten, og siden det ikke er noen tredjepartsleverandør involvert, eliminerer det konstant ordrebehandling, påfyll og leveringskostnader, og frigjør plass ellers behovet for å lagre nitrogenflasker.

Hvordan fungerer en nitrogengenerator?

I hovedsak fungerer en nitrogengenerator slik: Den skiller nitrogenmolekyler fra oksygenmolekylene i trykkluft, noe som resulterer i en renset tilførsel av nitrogen. Produksjon av nitrogen kan gjøres med en membrangenerator eller en PSA-nitrogengenerator (trykksvingningsabsorbering) koblet til en kompressor. Men hvilken teknologi skal du bruke? Vel, det avhenger av nitrogenkvaliteten du trenger. Hvis du for eksempel bare trenger å blåse opp dekk eller bruke nitrogen for å hindre/slukke branner, så vil et lavt nitrogenrenhetsnivå på 90-99% og en membrangenerator være tilstrekkelig. En PSA-nitrogengenerator er imidlertid nødvendig når du trenger en svært høy renhetsgrad på 99,999 % eller 10 PPM (deler per million) og enda høyere – for eksempel i næringsmiddelindustrien eller for plaststøping.

 

I tillegg til å la bedrifter kontrollere hvor mye nitrogen de ønsker å produsere med hvor mye trykk og hvilken grad av renhet, har det flere fordeler å produsere gassen selv. De er ikke gjenstand for prissvingninger på markedet, sparer transportkostnader og forhindrer forsinkelser. I tillegg unngår bedrifter som produserer sitt eget nitrogen sikkerhetsfaren som følger med håndtering av høytrykksflasker, de slipper avfall knyttet til avkokingstap eller å returnere høytrykksflasker som aldri kan tømmes helt. Over tid lønner den opprinnelige investeringen for en nitrogengenerator seg, fordi driftskostnadene holdes betydelig lavere sammenlignet med å få nitrogen levert fra en tredjepart.

 

Se denne videoen for å lære mer om nitrogen

Membranbaserte nitrogengeneratorer

Denne teknologien skiller luft inn i komponentgasser ved å sende billig trykkluft gjennom halvgjennomtrengelige membraner som består av bunter av individuelle hule fibre. Hvert fiber er svært lite, har et perfekt sirkulært tverrsnitt og et jevnt hull gjennom midten. I den ene enden av modulen innføres trykkluft inn i fibrene og kommer i kontakt med membranen når den strømmer gjennom fiberhullene. Oksygen, vanndamp og andre sporgasser trenger enkelt gjennom membranfiberet og slippes ut, men nitrogen finnes i membranen og strømmer gjennom utgangen. Fordi vanndamp gjennomsyrer membranen, er nitrogengass-strømmen svært tørr, med et duggpunkt så lavt som -50°C (-58°F).

Membranteknologi er enkelt og effektivt, med kompakte alt-i-ett-enheter som krever lite vedlikehold og har null driftskostnader. Den er ideell for bruksområder der den nødvendige flyten av nitrogen er relativt lav og renhetsnivåene ikke overstiger 99 %. Membranteknologi har en lavere startinvestering enn høystrøms-/høyrenhetsteknologier som Pressure Swing Adsorption (PSA).

PSA-nitrogengeneratorer

Bildet viser bruk av nitrogengeneratorer på en fabrikk
Adsorpsjon er prosessen der atomer, ioner eller molekyler fra et stoff (trykkluft i dette tilfellet) holder seg til en overflate av en adsorbent. En PSA-generator isolerer nitrogen, og de andre gassene i trykkluftstrømmen (oksygen, CO2 og vanndamp) adsorberes, og etterlater seg i hovedsak ren nitrogen. PSA fanger oksygen fra trykkluftstrømmen når molekyler binder seg til en karbonmolekylsil. Dette skjer i to separate trykkbeholdere (tårn A og tårn B), hver fylt med en karbonmolekylsikt, som bytter mellom en separasjonsprosess og en regenereringsprosess.

Ren og tørr trykkluft kommer inn i tårn A. Siden oksygenmolekyler er mindre enn nitrogenmolekyler, passerer de gjennom silens porer. Nitrogenmolekyler kan ikke passere gjennom porene, så de omgår silen, noe som resulterer i nitrogen av ønsket renhet. Denne fasen kalles adsorpsjons- eller separasjonsfasen. Mesteparten av nitrogenet som produseres i tårn A, går ut av systemet, klar for direkte bruk eller lagring.

Deretter går en liten del av det genererte nitrogenet inn i tårn B i motsatt retning. Denne strømmen skyver ut oksygen som ble fanget i den forrige adsorpsjonsfasen av tårn B. Ved å slippe trykket i tårn B, mister karbonmolekylfiltrene sin evne til å holde på oksygenmolekylene, som løsner fra filtrene og blir fraktet bort av den lille nitrogenstrømmen som kommer fra tårn A. denne rengjøringsprosessen gjør det mulig for nye oksygenmolekyler å feste seg til filtrene i en neste adsorpsjonsfase.

PSA-teknologi muliggjør kontinuerlig nitrogenstrøm med høy kapasitet i krevende bruksområder på renhetsnivåer på opptil 99,999 %. PSA generatorer har høyere investeringskostnad enn membrangeneratorer, men de gir fordelene med høyere flyt og høyere renhetsnivå som enkelte bransjer og applikasjoner krever.

Spør en fagperson på luftsystemer om den beste løsningen for å generere nitrogen på stedet.

Nitrogen spiller en stor rolle på ulike industrielle bruksområder. Denne e-boken om nitrogengenerering vil hjelpe deg å forstå den voksende trenden for nitrogengenerering on-site og hvordan virksomheten din vil nyte godt av dette. 

 

Vil du diskutere mulighetene for din virksomhet, eller har du spesifikke spørsmål til oss? Klikk på knappen nedenfor for å komme i kontakt med oss.

Luft- og gassbehandling Kompressorteknikk NGM⁺ Kompressorer Nitrogengeneratorer Nitrogen- og oksygengeneratorsystemer NGM

Slik fungerer en nitrogengenerator

explainer icon