Azot: Nedir ve nerede kullanılır?
21 Nisan, 2022
Azot, her yerde bulunur. Soluduğumuz havanın en büyük bileşeni olmasına rağmen azotu kullanmayız. Bu makalede azotun kullanılabileceği birçok durum ele alınmıştır.
Gas generation Membranlı azot jeneratörü Technologies Basınçlı Hava Wiki Sitesi Azot Basınç salınımlı adsorpsiyon PSA azotu Temel Teori
Kendi nitrojeninizi üretebilmek demek N2 kaynağınızın tüm kontrolüne sahip olmak demektir. Bu, her gün nitrojene gereksinim duyan birçok şirket için faydalı olabilir. Bunun sizin şirketiniz için anlamı nedir? Nitrojeni kendi bünyenizde ürettiğinizde bunu edinmek için üçüncü taraflara olan bağımlılığınız ve dolayısıyla işleme, dolum ve teslimat maliyetleri ortadan kalkar. Nitrojen üretmenin bir yolu Basınç Salınımlı Adsorpsiyon teknolojisini kullanmaktır.
Kendi azotunuzu üretirken ulaşmak istediğiniz saflık seviyesini bilmek ve anlamak önemlidir. Lastik şişirme ve yangın önleme gibi bazı uygulamalar düşük saflık seviyeleri (%90 ila %99) gerektirirken, gıda ve içecek sektöründeki uygulamalar veya plastik kalıplama gibi diğer uygulamalar yüksek saflık seviyesine (%97 ila %99,999) gerek duyar. Bu durumlarda PSA teknolojisi, en ideal ve kolay yöntemdir. Azot jeneratörleri esas itibariyle, azot moleküllerini basınçlı hava içindeki oksijen moleküllerinden ayırarak çalışır. Basınç Salınımlı Adsorpsiyon bu işlemi, basınçlı hava akışındaki oksijeni adsorpsiyon aracılığıyla hapsederek gerçekleştirir. Adsorpsiyon, moleküller bir adsorban maddeye bağlanırken meydana gelir. Bu durumda ise oksijen molekülleri karbon moleküllü süzgece (CMS) yapışırlar. Bu işlem, her biri CMS ile doldurulmuş olan ve ayırma işlemi ile rejenerasyon işlemi arasında geçiş yapılmasını sağlayan iki ayrı basınçlı tankta gerçekleşir. Şimdilik bunları A kulesi ve B kulesi olarak adlandıralım. Öncelikle, temiz ve kuru basınçlı hava A kulesine girer ve oksijen molekülleri, azot moleküllerinden daha küçük olduğundan karbon süzgecinin gözeneklerine girer. Öte yandan azot molekülleri gözeneklere sığmaz ve böylece karbon moleküllü süzgece takılmadan geçebilir. Sonuç olarak istenen saflıkta azot elde etmiş olursunuz. Bu aşamaya adsorpsiyon veya ayırma aşaması denir. Ancak işlem burada sona ermez. A kulesinde üretilen azotun çoğu sistemden çıkış yapar (doğrudan kullanım veya depolama için hazır şekilde), üretilen azotun küçük bir kısmı ise bu esnada B kulesine ters yönden (yukarıdan aşağıya) akar.
Bu debi, B kulesinin bir önceki adsorpsiyon aşaması sırasında yakalanan oksijeni dışarı itmek için gereklidir. B kulesindeki basınç serbest bırakıldığında karbon moleküllü süzgeçler oksijen moleküllerini tutma kabiliyetlerini kaybeder. Oksijen molekülleri, süzgeçlerden ayrılır ve A kulesinden gelen küçük miktardaki azot debisiyle egzozdan dışarı atılır. Böylelikle sistem yeni oksijen moleküllerinin bir sonraki adsorpsiyon aşamasında eleklere yapışması için alan oluşturur. Bu "temizlik" işlemini, oksijene doygun kule rejenerasyonu olarak adlandırıyoruz.
PSA, basınç salınımlı adsorpsiyon anlamına gelir. PSA, profesyonel süreçlerde azot veya oksijen üretmek için kullanılabilen bir teknolojidir.
İlk olarak B tankı rejenerasyon yaparken A tankı adsorpsiyon aşamasındadır. İkinci aşamada her iki tankın basıncı eşitlenir ve geçiş yapmaya hazır hale gelirler. Geçişin ardından A tankı rejenerasyona başlarken B tankı nitrojen üretir.
Kendi nitrojeninizi amaca yönelik üretebilmeniz için her uygulamada gereken saflık seviyesini anlamak önemlidir. Ancak giriş havasıyla ilgili bazı genel gereklilikler mevcuttur. Basınçlı havanın nitrojen jeneratörüne girmeden önce temiz ve kuru olması gerekir çünkü bu, nitrojen kalitesini olumlu yönde etkiler ve ayrıca CMS'nin nem sebebiyle hasar görmesini önler. Ayrıca, giriş sıcaklığının 10 ile 25 derece C arasında kontrol edilmesi ve basıncın ise 4 ile 13 bar arasında tutulması gerekir. Havanın doğru şekilde şartlandırılması için kompresör ve jeneratör arasında bir kurutucu bulunması gerekir. Giriş havası bir yağlı kompresörle üretiliyorsa basınçlı hava nitrojen jeneratörüne ulaşmadan önce yabancı maddeleri atmak için bir birleşik yağ ve karbon filtresi kullanmanız gerekir. Çoğu jeneratörde kirli havanın PSA sistemine girerek bileşenlerine hasar vermesini önlemek amacıyla tedbir olarak basınç, sıcaklık ve basınç çiylenme noktası sensörleri bulunur.
Tipik bir tesisat: Hava kompresörü, kurutucu, filtreler, hava deposu, nitrojen jeneratörü, nitrojen deposu. Nitrojen doğrudan jeneratörden ya da ek bir tampon tank üzerinden (resimde gösterilmemiştir) tüketilebilir.
PSA nitrojen üretiminin önemli bir unsuru da hava faktörüdür. Bu, belirli bir nitrojen akışı elde etmek için gerekli basınçlı havayı tanımladığından, nitrojen jeneratörü sisteminin en önemli parametrelerinden biridir. Dolayısıyla hava faktörü bir jeneratörün verimliliğini gösterir; buna göre düşük hava faktörü yüksek verim ve düşük genel işletme maliyetleri anlamına gelir.
|
PSA |
MEMBRAN |
ULAŞILABİLİR SAFLIK |
VERİMLİ OLARAK %99,999'A KADAR |
VERİMLİ OLARAK %99,9'A KADAR |
VERİMLİLİK |
DAHA YÜKSEK |
YÜKSEK |
PERFORMANS - SICAKLIK |
YÜKSEK SICAKLIKTA DAHA DÜŞÜK |
YÜKSEK SICAKLIKTA DAHA YÜKSEK |
SİSTEMİN KARMAŞIKLIĞI |
ORTA |
DÜŞÜK |
KULLANIM YOĞUNLUĞU |
DÜŞÜK |
ÇOK DÜŞÜK |
BASINÇ STABİLİTESİ |
DALGALANMALI GİRİŞ/ÇIKIŞ |
STABİL |
AKIŞ STABİLİTESİ |
DALGALANMALI GİRİŞ/ÇIKIŞ |
STABİL |
ÇALIŞTIRMA HIZI |
DAKİKA/SAAT |
SANİYE |
SU (BUHAR) HASSASİYETİ |
PDP MAKS. 8°C |
SIVI SUYA İZİN VERİLMEZ |
YAĞ HASSASİYETİ |
İZİN VERİLMEZ (< 0,01 mg/m³) |
İZİN VERİLMEZ (< 0,01 mg/m³) |
GÜRÜLTÜ SEVİYESİ |
YÜKSEK (blow-off sırasında ani artış) |
ÇOK DÜŞÜK |
AĞIRLIK |
ORTA |
DÜŞÜK |
21 Nisan, 2022
Azot, her yerde bulunur. Soluduğumuz havanın en büyük bileşeni olmasına rağmen azotu kullanmayız. Bu makalede azotun kullanılabileceği birçok durum ele alınmıştır.
21 Nisan, 2022
Azot sahada membran jeneratörler ile üretilebilir. Bu makineler çok basit bir çalışma ilkesine sahiptir. Daha fazlasını keşfedin.