23 marca 2022
Ten tekst przeczytasz w 5 minut
Wytwarzanie azotu we własnym zakresie
Azot: najpowszechniej występujący gaz na ziemi
Azotu jest pod dostatkiem, ponieważ stanowi on większą część powietrza, którym oddychamy. Nie oznacza to jednak, że jest on gotowy do użycia w każdym z wyżej wymienionych zastosowań przemysłowych — i w wielu innych. W azot można zaopatrywać się na trzy sposoby: firmy mogą wynajmować zbiorniki na azot dowożony na teren zakładu, zamawiać azot w butlach pod wysokim ciśnieniem lub wytwarzać ten gaz we własnym zakresie. Wiele firm szybko zdaje sobie sprawę, że dwie pierwsze opcje, opierające się na zewnętrznych dostawcach, są niewygodne, nieefektywne i kosztowne. Na szczęście istnieją sposoby samodzielnego wytwarzania azotu, kontrolowania jego ilości, czystości i ciśnienia odpowiednio do zastosowania, a także zapewniania ciągłego dopływu tego gazu przez całą dobę.
Wytwarzanie azotu we własnym zakresie zwiększa elastyczność produkcji, ponieważ eliminuje zależność od dostawców zewnętrznych. Nie trzeba też borykać się z ciągłym składaniem zamówień i uzupełnianiem zapasów ani ponosić kosztów dostaw. Dodatkową korzyścią jest zwolnienie miejsca potrzebnego do przechowywania butli z azotem.
Jak działa generator azotu
Zasadniczo generator oddziela cząsteczki azotu od cząsteczek tlenu w sprężonym powietrzu, dostarczając inercyjny gaz o wysokiej zawartości azotu. Generator — membranowy lub oparty na technologii adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) — podłącza się do sprężarki. Którą z tych technologii wybrać? Zależy to od wymaganej czystości azotu. Do pompowania opon czy zapobiegania pożarom lub ich tłumienia wystarczy azot o niskim poziomie czystości (90–99%) i generator membranowy. Jednak do wytwarzania azotu o bardzo wysokiej czystości, co najmniej 99,999% lub 10 ppm (części na milion), potrzeba generatora adsorpcyjnego (PSA). Generator taki sprawdzi się m.in. w przemyśle spożywczym i przy formowaniu tworzyw sztucznych.
Firmy mogą kontrolować ilość, ciśnienie i stopień czystości wytwarzanego azotu. Nie muszą martwić się o wahania cen na rynku, mogą oszczędzać na kosztach transportu i unikać opóźnień. Ponadto eliminują zagrożenia związane z korzystaniem z butli pod ciśnieniem i straty spowodowane odparowywaniem azotu. Nie muszą też godzić się już z koniecznością zwracania dostawcy nie do końca opróżnionych butli wysokociśnieniowych. Inwestycja w generator azotu zwraca się, ponieważ koszty eksploatacji są znacznie niższe w porównaniu z kupowaniem azotu od firm zewnętrznych.
Obejrzyj ten film, aby dowiedzieć się więcej o azocie
Membranowe generatory azotu
Technologia membranowa bazuje na kompaktowych, wielofunkcyjnych modułach, które mają niewielkie wymagania w zakresie konserwacji i nie generują jakichkolwiek kosztów eksploatacyjnych. Jest prosta i efektywna. Idealnie nadaje się do zastosowań, w których oczekiwany przepływ azotu jest stosunkowo niski, a poziom czystości nie musi przekraczać 99%. Technologia membranowa wymaga niższych kosztów początkowych niż rozwiązania umożliwiające uzyskanie wysokiego przepływu czy wysokiego stopnia czystości, takie jak technologia adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA).
Generatory azotu z technologią adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA)
Czyste i suche sprężone powietrze wpływa do kolumny A. Cząsteczki tlenu są mniejsze niż cząsteczki azotu, dzięki czemu mogą przenikać przez pory sita. Cząsteczki azotu są zbyt duże, dlatego omijają sito. W ten sposób uzyskuje się azot o wymaganej czystości. Jest to tzw. faza adsorpcji (separacji). Większość azotu wytwarzanego w kolumnie A opuszcza układ i jest gotowa do użycia lub zmagazynowania.
Następnie niewielka część wytworzonego azotu płynie do kolumny B, w przeciwnym kierunku. Przepływ ten powoduje wyparcie tlenu wychwyconego w poprzedniej fazie adsorpcji w kolumnie B. W wyniku spadku ciśnienia w kolumnie B węglowe sita molekularne tracą zdolność do zatrzymywania cząsteczek tlenu, które odłączają się od nich i są unoszone przez niewielki przepływ azotu pochodzącego z kolumny A. W ten sposób powstaje miejsce na nowe cząsteczki tlenu, które mogą zatrzymać się na sitach w kolejnej fazie adsorpcji.
Technologia PSA zapewnia ciągły, wysoki przepływ azotu w wymagających zastosowaniach przy poziomie czystości do 99,999%. Generatory PSA wymagają wyższych kosztów początkowych niż konstrukcje membranowe, jednak pozwalają uzyskać wyższy przepływ i poziom czystości, niezbędny w niektórych branżach i zastosowaniach.
Nasz specjalista z dziedziny instalacji pneumatycznych pomoże Ci dobrać optymalne rozwiązanie do wytwarzania azotu we własnym zakresie.
Tematy pokrewne
Uzdatnianie powietrza i gazów Technika sprężonego powietrza NGM⁺ Sprężarki powietrza Systemy generowania azotu Układy do wytwarzania azotu i tlenu NGM
