Etrafımızdaki havanın çoğunluğunun azottan meydana geldiğini biliyor muydunuz? Hayatta kalmak için herkesin oksijene ihtiyacı vardır. Ancak soluduğumuz hava %78 azot, yalnızca %21 oksijen ve az miktarda diğer gazlardan oluşur. İnsan vücudu bu azotu kullanmasa da, azot çeşitli endüstriyel uygulamalarda oldukça faydalıdır.
Azot nedir?
Temel bilgilerle başlayalım. Azot kokusuz, renksiz ve yaşamak için gerekli olmayan bir asal gazdır. Ancak bitkilerin yetişmesi açısından önemlidir ve gübrelerin temel katkı maddelerinden biridir. Kullanım alanları ise bahçenizin çok daha ötesindedir. Azot genellikle sıvı veya gaz formunda bulunur (katı azot elde etmek de mümkündür). Sıvı azot soğutucu olarak kullanılır; gıdaları ve tıbbi araştırmalarda denekleri hızla dondurma kapasitesine sahiptir ve aynı zamanda üreme teknolojisinde de kullanılır. Bu açıklamada, azot gazından bahsedeceğiz.
Azot genellikle diğer gazlara maruz kaldığında son derece reaktif olan oksijenin aksine tepkimeye girmediği için yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Kimyasal yapısı sebebiyle azot atomlarının parçalanması ve diğer maddelerle reaksiyona girmesi için daha fazla enerji gerekir. Öte yandan oksijen molekülleri kolayca parçalandığından oksijen çok daha reaktif bir gazdır. Azot gazı ise bunun aksine, gereken yerlerde reaktif olmayan ortamlar elde etmeyi sağlar.
Azotun reaktif olmaması en büyük özelliğidir ve bu nedenle bu gaz, yavaş ve hızlı oksitlenmeyi önlemek için kullanılır. Elektronik endüstrisi bu kullanıma mükemmel bir örnektir çünkü devre kartlarının ve diğer küçük bileşenlerin üretimi sırasında korozyon şeklinde yavaş oksitlenme gerçekleşebilir.
Yavaş oksitlenme, gıda ve içecek endüstrisinde de görülür. Bu durumda azot, son ürünü daha iyi korumak amacıyla havanın yerine veya yerini değiştirmek için kullanılır. Oksijen gerektirdiklerinden ötürü patlamalar ve yangınlar hızlı oksitlenmeye iyi birer örnektir. Azot yardımıyla bir tankın içindeki oksijenin boşaltılması bu gibi kazaların meydana gelme olasılığını azaltır.
Geçici azot çözümleri
- Membran Azot Jeneratörleri
- Basınç Salınımlı Adsorpsiyonlu Azot Jeneratörleri
Membran teknolojisi nasıl çalışır?
Basınç Salınımlı Adsorpsiyon nasıl çalışır?
Kendi azotunuzu üretirken ulaşmak istediğiniz saflık seviyesini bilmek ve anlamak önemlidir. Lastik şişirme ve yangın önleme gibi bazı uygulamalar düşük saflık seviyelerine (%90 ila %99) gerek duyarken, 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.
Moleküller, bir adsorban maddeye bağlanırken adsorpsiyon 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 tank içerisinde 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 akış, 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 akışıyla 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.
