bir nitrojen jeneratörü Azot gazını basınçlı havadan ayırarak yerinde üreten endüstriyel sistemdir. Bu sistemler, teslim edilen nitrojen silindirlerine veya sıvı nitrojen tanklarına güvenmek yerine nitrojeni çıkarır; Dünya atmosferinin %78'i —ve uygulama gereksinimlerine bağlı olarak %95 ile %99,999 arasında değişen saflıklarda teslim edin.
Temel avantaj, geleneksel nitrojen tedarik yöntemleriyle ilişkili lojistik, maliyet ve güvenlik kaygılarının ortadan kaldırılmasında yatmaktadır. Gıda ambalajından elektronik imalatına kadar birçok endüstri, tutarlı gaz tedarikini sürdürmek ve aynı zamanda işletme giderlerini %10'a kadar azaltmak için nitrojen jeneratörleri kullanıyor. Silindir teslimatına kıyasla %40-60 .
Azot jeneratörleri, basınçlı havayı özel ayırma teknolojileri aracılığıyla filtreleyerek çalışır. Süreç, bir hava kompresörünün jeneratöre basınçlı hava iletmesiyle başlar; bu hava daha sonra nitrojen moleküllerini izole etmek için oksijeni, su buharını ve diğer eser gazları uzaklaştırır.
Bu prosesin verimliliği, farklı saflık gereksinimlerine ve akış hızlarına uygun farklı yöntemlerle kullanılan ayırma teknolojisine bağlıdır.
Nitrojen üretimi pazarına, her biri belirli uygulamalar için farklı avantajlar sunan iki temel teknoloji hakimdir.
PSA nitrojen jeneratörleri, nitrojenin geçmesine izin verirken oksijen moleküllerini seçici olarak adsorbe etmek için karbon moleküler elek (CMS) malzemesi kullanır. Sistem her seferinde adsorpsiyon ve rejenerasyon aşamaları arasında geçiş yapan iki kule içerir. 30-120 saniye .
Temel özellikler şunları içerir:
Membran sistemleri, çeşitli gaz molekülleri için farklı nüfuz oranlarına sahip içi boş fiber membranlar kullanır. Oksijen ve su buharı, membran duvarından nitrojenden daha hızlı geçerek nitrojen açısından zengin bir akış oluşturur.
Temel özellikler şunları içerir:
| Özellik | PSA Jeneratörleri | Membran Jeneratörleri |
|---|---|---|
| Maksimum Saflık | %99,999 | %99,5 |
| Hareketli Parçalar | Evet (valfler) | Hayır |
| Enerji Verimliliği | Daha yüksek | Daha düşük |
| Başlangıç Maliyeti | Daha yüksek | Daha düşük |
| Bakım | Orta | Asgari |
Azot jeneratörleri, inert atmosfer, ürün koruma veya güvenlik uygulamalarının güvenilir nitrojen tedariği gerektirdiği çeşitli endüstrilerde kritik işlevlere hizmet eder.
Modifiye atmosfer paketleme (MAP), oksijenin yerini almak için nitrojen kullanır ve raf ömrünü uzatır. %200-400 kahve, fındık ve kuru meyveler gibi ürünler için. Bira fabrikaları, tank örtme ve karbonatlama için nitrojen kullanır; Günde 500 metreküp orta ölçekli operasyonlarda.
Dalga lehimleme ve yeniden akış fırınları nitrojen atmosferlerine ihtiyaç duyar. %99,99 saflık PCB montajı sırasında oksidasyonu önlemek için. Tipik bir SMT hattı saatte 50-100 metreküp nitrojen tüketir, bu da yerinde üretimi yüksek hacimli tesisler için ekonomik açıdan gerekli kılar.
Reaktör örtme, ürün kurutma ve boru hattı temizleme işlemleri kontrollü nitrojen ortamları gerektirir. Farmasötik tesislerin sıklıkla ihtiyaç duyduğu %99,5-99,9 saflık Elektronik kayıtlara ilişkin FDA 21 CFR Bölüm 11 gerekliliklerini karşılayan belgelerle.
Boru hattı temizleme, basınç testi ve gelişmiş yağ geri kazanım uygulamaları, büyük hacimlerde nitrojen tüketir. Açık deniz platformları, membran jeneratörlerini giderek daha fazla kullanıyor. sıfır hareketli parça tasarımı ve harekete ve titreşime karşı direnç.
Lazerle kesme, sert lehimleme ve tavlama işlemlerinde oksidasyonu ve kireç oluşumunu önlemek için nitrojen kullanılır. Tek bir lazer kesim makinesi tüketebilir Saatte 20-40 metreküp Paslanmaz çelik uygulamaları için %99,999 saflıkta.
Nitrojen jeneratörlerinin mali durumu, yinelenen tedarik maliyetlerinin ortadan kaldırılmasına ve operasyonel esnekliğin arttırılmasına odaklanıyor.
Tüketen bir tesis için Günlük 100 metreküp nitrojen , yıllık maliyetlerin dökümü şu şekildedir:
Tipik sistem maliyetleri arasında değişen 25.000 ila 150.000 ABD Doları kapasite ve saflık gereksinimlerine bağlı olarak sürekli operasyonlarda geri ödeme süreleri ortalama 1,5 ila 3 yıl arasındadır.
Doğrudan maliyet azaltmanın ötesinde nitrojen jeneratörleri şunları ortadan kaldırır:
Nitrojen jeneratörünün doğru boyutlandırılması üç kritik parametrenin analiz edilmesini gerektirir: akış hızı, saflık seviyesi ve çalışma basıncı.
Maksimum üretim koşulları sırasında fiili kullanımı ölçerek en yüksek saatlik tüketimi hesaplayın. Ekle %20-30 güvenlik marjı Gelecekteki büyümeyi ve süreç değişikliklerini hesaba katmak. Sistemler saatte 5 metreküplük küçük ünitelerden saatte 10.000 metreküpün üzerinde üretim yapan endüstriyel tesislere kadar çeşitlilik gösterir.
Aşırı spesifikasyon yerine jeneratör çıkışını gerçek uygulama ihtiyaçlarıyla eşleştirin. Saflıkta %99'un üzerindeki her %1'lik artış, %15-25 daha fazla enerji ve daha büyük ekipmanlar. Yaygın saflık seviyeleri şunları içerir:
Azot jeneratörleri yeterli hacimde temiz, kuru basınçlı havaya ihtiyaç duyar. Genel bir kural olarak PSA sistemlerinin 4-5 metreküp basınçlı hava %99 saflıkta 1 metreküp nitrojen üretmek. Membran sistemleri gerektirir 5-8 metreküp metreküp nitrojen çıkışı başına.
Azot jeneratörleri, tutarlı performans ve uzun ömür sağlamak için minimum düzeyde ancak kritik bakım gerektirir.
Temel bakım görevleri şunları içerir:
Membran sistemleri daha da az müdahale gerektirir:
Kullanım ömrünü etkileyen en kritik faktör basınçlı hava kalitesidir. Yağ ve su kirliliği, ayırma ortamına aylar içinde kalıcı olarak zarar verebilir, bu da uygun hava arıtımını zorunlu hale getirir.
Yerinde nitrojen üretimi, geleneksel teslimat yöntemlerine kıyasla çevresel etkiyi azaltırken işyeri güvenliğini artırır.
Teslimat kamyonu yolculuklarının ortadan kaldırılması, CO2 emisyonlarını şu şekilde azaltır: %60-80 silindir teslimatıyla karşılaştırıldığında. Günlük 100 metreküp kullanan bir tesis yaklaşık olarak tasarruf sağlar. Yılda 15 ton CO2 ulaşım emisyonlarını önleyerek.
Yerinde üretim, yüksek basınçlı silindir taşıma risklerini ortadan kaldırır ve kriyojenik sıvıya maruz kalmayı azaltır. Azot jeneratörleri çalışır 7-10 bar depolama silindirleri için 200 bar ile karşılaştırıldığında ciddi arıza risklerini önemli ölçüde azaltır. Ayrıca sürekli kullanılabilirlik, çalışanların gaz kıtlığı nedeniyle güvenlik prosedürlerini ertelemelerini önler.
Azot üretim teknolojisi, enerji verimliliği, otomasyon ve entegrasyon yeteneklerindeki gelişmelerle gelişmeye devam ediyor.
Son yenilikler arasında enerji tüketimini azaltan değişken hızlı tahrikli kompresörler yer almaktadır. %20-35 kısmi yükte çalışma sırasında, arızalar meydana gelmeden önce bakım ihtiyaçlarını tahmin eden IoT özellikli izleme sistemleri ve değişen talep profillerinde verimliliği optimize etmek için PSA ve membran teknolojilerini birleştiren hibrit sistemler.
birdvanced carbon molecular sieve formulations now achieve the same purity at lower pressure differentials, reducing compression energy requirements. Some manufacturers report %40 enerji tasarrufu On yıl önceki sistemlerle karşılaştırıldığında %30 daha az yer kaplıyor.