15 de Abril de 2022
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Gerando nitrogênio internamente
Nitrogênio: o gás mais abundante do mundo
Felizmente, o nitrogênio está disponível em abundância, compondo a maior parte do ar que respiramos. Mas isso não significa que ele esteja pronto para uso em todas as aplicações industriais mencionadas, bem como em muitas outras. O nitrogênio pode ser obtido de três maneiras. As empresas podem alugar um tanque de nitrogênio no local, entregar o gás em cilindros de alta pressão ou gerar seu próprio gás. Muitas empresas percebem rapidamente que as duas primeiras opções, que dependem de um fornecedor terceirizado, são inconvenientes, ineficientes e caras. Felizmente, existem maneiras de gerar seu próprio nitrogênio e controlar a quantidade, a pureza e a pressão para qualquer aplicação – e garantir que eles tenham um suprimento infinito de nitrogênio, disponível 24 horas por dia.
Assim, a geração de nitrogênio internamente aumenta a flexibilidade da produção e, como não há nenhum fornecedor terceirizado envolvido, elimina o processamento constante de pedidos, reabastecimentos e custos de entrega, além de liberar espaço necessário para armazenar cilindros de nitrogênio.
Como funciona um gerador de nitrogênio
Essencialmente, é assim que um gerador de nitrogênio funciona: ele separa as moléculas de nitrogênio das moléculas de oxigênio no ar comprimido, resultando em um suprimento de nitrogênio purificado. A geração de nitrogênio pode ser feita com um gerador de nitrogênio por membrana ou um gerador de nitrogênio com PSA (adsorção por oscilação de pressão) conectado a um compressor. Mas qual tecnologia usar? Bem, depende da qualidade do nitrogênio que você precisa. Se, por exemplo, você só precisa encher os pneus ou usar nitrogênio para evitar/suprimir incêndios, então um baixo nível de pureza de nitrogênio de 90-99% e um gerador de nitrogênio por membrana serão suficientes. No entanto, um gerador de nitrogênio com PSA é necessário quando você precisa atingir purezas muito altas de 99,999% ou 10 PPM (partes por milhão) e ainda mais altas, por exemplo, na indústria de alimentos ou para moldagem de plástico.
Além de permitir que as empresas controlem a quantidade de nitrogênio que desejam produzir, qual pressão e grau de pureza, gerar o próprio gás tem outros benefícios. Elas não estão mais sujeitas a flutuações de preços no mercado, economizam custos de transporte e evitam atrasos. Além disso, as empresas que geram seu próprio nitrogênio não precisam enfrentar o risco de segurança que vem com o manuseio de cilindros de alta pressão, elas não incorrem em resíduos relacionados a perdas de ebulição ou precisam devolver cilindros de alta pressão que nunca podem ser totalmente esvaziados. Com o tempo, o investimento inicial para um gerador de nitrogênio compensa porque os custos operacionais são mantidos significativamente mais baixos em comparação com a obtenção de nitrogênio de terceiros.
Assista a este vídeo para saber mais sobre o nitrogênio
Geradores de nitrogênio por membrana
A tecnologia de membrana é simples e eficiente, com unidades compactas e multifuncionais que exigem pouca manutenção e têm custos operacionais zero. É ideal para aplicações em que o fluxo necessário de nitrogênio é relativamente baixo e os níveis de pureza não excedem 99%. A tecnologia de membrana tem um investimento inicial menor do que as tecnologias de alto fluxo/alta pureza, como a PSA (Pressure Swing Adsorption).
Geradores de nitrogênio com PSA (Pressure Swing Adsorption)
O ar comprimido limpo e seco entra na torre A. Como as moléculas de oxigênio são menores que as moléculas de nitrogênio, elas passam pelos poros da peneira. As moléculas de nitrogênio não podem passar pelos poros, então elas contornam a peneira, resultando em nitrogênio com a pureza desejada. Essa fase é chamada de fase de adsorção ou separação. A maior parte do nitrogênio produzido na torre A sai do sistema, pronto para uso direto ou armazenamento.
Em seguida, uma pequena parte do nitrogênio gerado flui para a torre B na direção oposta. Esse fluxo empurra o oxigênio que foi capturado na fase de adsorção anterior da torre B. Ao liberar a pressão na torre B, as peneiras moleculares de carbono perdem a capacidade de reter as moléculas de oxigênio, que se desprendem das peneiras e são transportadas pelo pequeno fluxo de nitrogênio proveniente da torre A. Esse processo de "limpeza" abre espaço para que novas moléculas de oxigênio se liguem às peneiras em uma próxima fase de adsorção.
A tecnologia PSA permite fluxo contínuo de nitrogênio de alta capacidade em aplicações exigentes com níveis de pureza de até 99,999%. Os geradores com PSA têm um custo de investimento inicial mais alto do que os geradores por membrana, mas oferecem as vantagens de maior fluxo e níveis de pureza mais altos que alguns setores e aplicações exigem.
Pergunte a um profissional de sistema de ar sobre a melhor solução para geração de nitrogênio internamente.