Hogyan válasszuk ki a megfelelő nitrogéngenerátort

Mielőtt meghatározná a konkrét modellspecifikációkat – mint plnitrogéntermelésóránkénti sebesség, nitrogéntisztaság, kimeneti nyomás és harmatpont – elengedhetetlen a nitrogéngenerátor teljesítményének és jellemzőinek átfogó összehasonlítása és elemzése, miközben megfelelő döntéseket hoz a meglévő környezeti feltételek alapján.

Nitrogénszükséglet a különböző iparágakban

a. Kohászat és fémfeldolgozó ipar Ezek az iparágak 99,5%-nál nagyobb tisztaságú nitrogént igényelhetnek, míg mások nagy tisztaságú, 99,9995%-ot meghaladó tisztaságú és -65°C alatti harmatpontú nitrogént igényelnek, az egyes vásárlók sajátos termelési igényeitől függően.

b Vegyipar és új anyagipar
Általában a nitrogén tisztasági követelménye nem magas, és sok alkalmazásnál 98%-nál nagyobb tisztaságú nitrogén használható. A tényleges igény azonban a vevő konkrét gyártási folyamatától függ.

c Élelmiszer- és gyógyszeripar
A legtöbb élelmiszeriparnak viszonylag alacsony a nitrogénigénye, 99,5-99,9%-os tisztaság elegendő. Az élelmiszeripar kis része azonban 99,99%-os tisztaságot igényel a speciális folyamatigények miatt. A gyógyszeripar jellemzően 99,99%-os tisztaságú nitrogént igényel, és rozsdamentes acélból készült berendezéseket igényel.

Az elektronikai ipar általában magas követelményeket támaszt a nitrogénnel szemben, jellemzően 99,99%-os vagy magasabb tisztaságúra.

Különböző nitrogéngenerátorok összehasonlítása

a. Kriogén levegőleválasztó nitrogéngenerátor
A kriogén légleválasztás a nitrogéntermelés hagyományos módszere, közel több évtizedes múlttal. Nyersanyagként levegőt használ, amelyet először sűrítenek és tisztítanak, majd hőcserén keresztül cseppfolyósítják folyékony levegővé. A folyékony levegő elsősorban folyékony oxigén és folyékony nitrogén keveréke. Különböző forráspontjaik kihasználásával (1 atmoszféra nyomáson az oxigén -183 °C-on, a nitrogén pedig -196 °C-on forr) a folyékony levegő desztillációja elválasztja őket, és így nitrogéngáz keletkezik. Ez a módszer összetett berendezéseket, nagy alapterületet, magas építési költségeket, jelentős kezdeti beruházást, viszonylag magas üzemeltetési költségeket, lassú gáztermelést (12-24 óra), magas beépítési követelményeket és hosszú üzembe helyezési időt foglal magában. Figyelembe véve a felszerelést, a telepítést és az infrastrukturális tényezőket, a 3500 Nm³/h alatti egységek esetében az azonos teljesítményű PSA-rendszerek 20-50%-kal kevesebb beruházást igényelnek, mint a kriogén levegőleválasztó egységek. Ezért a kriogén légleválasztás alkalmas nagyüzemi ipari nitrogéngyártásra, míg a közepes és kis léptékű alkalmazásoknál gazdaságtalanná válik.

b PSA nyomásingadozású adszorpciós nitrogéngenerátor
Nyersanyagként levegőt és adszorbensként szén molekuláris szitákat használva ez a módszer a nyomásingadozásos adszorpció elvét alkalmazza a nitrogén és az oxigén elválasztására a szénmolekula sziták szelektív adszorpciós tulajdonságai alapján. Ezt a folyamatot PSA nitrogéntermelésnek nevezik. Az 1970-es években gyorsan fejlesztették, és egy új nitrogéngyártási technológiát képvisel. A hagyományos módszerekkel összehasonlítva a PSA olyan előnyöket kínál, mint az egyszerű folyamatáramlás, a magas automatizálási szint, a gyors gáztermelés (15-30 perc), az alacsony energiafogyasztás, a felhasználói igényeknek megfelelően széles tartományban állítható terméktisztaság, a kényelmes kezelés és karbantartás, az alacsony üzemeltetési költségek és a berendezések erős alkalmazkodóképessége. Ennek eredményeként rendkívül versenyképes az 1000 Nm³/h alatti nitrogéntermelő rendszerekben, és egyre nagyobb népszerűségre tett szert a közepes és kis méretű nitrogénfelhasználók körében. A PSA nitrogéntermelés vált az ilyen felhasználók preferált választásává.

C membrán nitrogéngenerátor
Nyersanyagként levegőt használva ez az eszköz elválasztja az oxigént és a nitrogént azáltal, hogy a membránon keresztül, meghatározott nyomási körülmények között kihasználja a különböző permeációs sebességeiket. A többi nitrogéntermelő berendezéshez képest egyszerűbb felépítésű, kisebb méretű, kapcsolószelepek nélküli, alacsonyabb karbantartási igény, gyorsabb gáztermelés (≤3 perc) és könnyű kapacitásbővítés. Különösen alkalmas közepes és kisméretű felhasználók számára, akik ≤98%-os nitrogéntisztaságot igényelnek, kiváló költséghatékonyságot kínálva. Ha azonban a nitrogén tisztasága meghaladja a 98%-ot, annak ára több mint 15%-kal magasabb, mint az azonos specifikációjú PSA nitrogéngenerátoroké.

A nitrogéngenerátorok költségét befolyásoló tényezők

1. A teljes rendszer egyszeri beszerzési költsége. Jelenleg sok márka van a piacon, amelyek minősége és ár általában arányos.
2. A berendezés működési stabilitása és becsült élettartama.
3. Éves üzemeltetési, karbantartási és szervizköltségek.
4. Napi villany- és vízköltség.