A generator de azot este un sistem industrial care produce azot gazos la fața locului, separându-l de aerul comprimat. În loc să se bazeze pe butelii de azot livrate sau pe rezervoare de azot lichid, aceste sisteme extrag azotul - care constituie 78% din atmosfera Pământului — și livrați-l la purități cuprinse între 95% și 99,999%, în funcție de cerințele aplicației.
Avantajul principal constă în eliminarea problemelor legate de logistică, costuri și siguranță asociate cu metodele tradiționale de aprovizionare cu azot. Industriile de la ambalarea alimentelor la fabricarea de electronice folosesc generatoare de azot pentru a menține o aprovizionare constantă cu gaz, reducând în același timp cheltuielile operaționale cu până la 40-60% comparativ cu livrarea cilindrului .
Generatoarele de azot funcționează prin filtrarea aerului comprimat prin tehnologii de separare specializate. Procesul începe cu un compresor de aer care furnizează aer sub presiune către generator, care apoi elimină oxigenul, vaporii de apă și alte urme de gaze pentru a izola moleculele de azot.
Eficiența acestui proces depinde de tehnologia de separare utilizată, cu diferite metode potrivite diferitelor cerințe de puritate și debite.
Două tehnologii principale domină piața de generare a azotului, fiecare cu avantaje distincte pentru aplicații specifice.
Generatoarele de azot PSA folosesc material sită moleculară de carbon (CMS) pentru a adsorbi selectiv moleculele de oxigen, permițând în același timp trecerea azotului. Sistemul conține două turnuri care alternează între fazele de adsorbție și regenerare fiecare 30-120 de secunde .
Caracteristicile cheie includ:
Sistemele cu membrană utilizează membrane cu fibre goale cu rate diferite de penetrare pentru diferite molecule de gaz. Oxigenul și vaporii de apă pătrund prin peretele membranei mai repede decât azotul, creând un flux îmbogățit cu azot.
Caracteristicile cheie includ:
| Caracteristică | Generatoare PSA | Generatoare de membrană |
|---|---|---|
| Puritate maximă | 99,999% | 99,5% |
| Piese în mișcare | Da (supape) | Nu |
| Eficiență energetică | Mai sus | Mai jos |
| Costul initial | Mai sus | Mai jos |
| Întreținere | Moderat | Minimal |
Generatoarele de azot îndeplinesc funcții critice în diverse industrii în care atmosfera inertă, conservarea produselor sau aplicațiile de siguranță necesită o aprovizionare fiabilă cu azot.
Ambalarea în atmosferă modificată (MAP) utilizează azotul pentru a înlocui oxigenul, prelungind perioada de valabilitate 200-400% pentru produse precum cafea, nuci și fructe uscate. Berăriile folosesc azot pentru acoperirea rezervorului și carbonatare, consumând până la 500 de metri cubi pe zi în operațiuni de dimensiuni medii.
Cuptoarele de lipit prin val și reflow necesită atmosfere de azot la 99,99% puritate pentru a preveni oxidarea în timpul asamblarii PCB. O linie SMT tipică consumă 50-100 de metri cubi de azot pe oră, ceea ce face ca generarea la fața locului să fie esențială din punct de vedere economic pentru instalațiile cu volum mare.
Învelirea reactorului, uscarea produsului și purjarea conductelor necesită medii controlate cu azot. Facilitățile farmaceutice au adesea nevoie 99,5-99,9% puritate cu documentația care îndeplinește cerințele FDA 21 CFR Part 11 pentru înregistrările electronice.
Purjarea conductelor, testarea presiunii și aplicațiile îmbunătățite de recuperare a uleiului consumă volume masive de azot. Platformele offshore folosesc din ce în ce mai mult generatoare cu membrană datorită lor design zero piese mobile și rezistență la mișcare și vibrații.
Operațiunile de tăiere, lipire și recoacere cu laser folosesc azot pentru a preveni oxidarea și formarea calcarului. O singură mașină de tăiat cu laser poate consuma 20-40 de metri cubi pe oră la 99,999% puritate pentru aplicații din oțel inoxidabil.
Cazul financiar pentru generatoarele de azot se concentrează pe eliminarea costurilor recurente de aprovizionare și pe îmbunătățirea flexibilității operaționale.
Pentru o facilitate consumatoare 100 de metri cubi de azot zilnic , costurile anuale se defalc după cum urmează:
Cu costuri tipice ale sistemului variind de la 25.000 USD până la 150.000 USD în funcție de cerințele de capacitate și puritate, perioadele de amortizare sunt în medie de 1,5 până la 3 ani pentru operațiuni continue.
Dincolo de reducerile directe ale costurilor, generatoarele de azot elimină:
Dimensionarea corectă a generatorului de azot necesită analiza a trei parametri critici: debitul, nivelul de puritate și presiunea de funcționare.
Calculați consumul maxim orar prin măsurarea utilizării reale în condițiile maxime de producție. Adăugați o 20-30% marja de siguranta pentru a lua în considerare creșterea viitoare și variațiile procesului. Sistemele variază de la unități mici de 5 metri cubi pe oră până la instalații industriale care produc peste 10.000 de metri cubi pe oră.
Potriviți ieșirea generatorului cu nevoile reale ale aplicației, mai degrabă decât supraspecificarea. Fiecare creștere cu 1% a purității peste 99% necesită Cu 15-25% mai multă energie și echipamente mai mari. Nivelurile comune de puritate includ:
Generatoarele de azot necesită aer comprimat curat și uscat la un volum adecvat. Ca regulă generală, sistemele PSA au nevoie 4-5 metri cubi de aer comprimat pentru a produce 1 metru cub de azot la o puritate de 99%. Sistemele cu membrană necesită 5-8 metri cubi pe metru cub de ieșire de azot.
Generatoarele de azot necesită întreținere minimă, dar critică, pentru a asigura performanță constantă și longevitate.
Sarcinile cheie de întreținere includ:
Sistemele cu membrană necesită și mai puțină intervenție:
Cel mai critic factor care afectează durata de viață este calitatea aerului comprimat. Contaminarea cu ulei și apă poate deteriora permanent mediile de separare în câteva luni, făcând esențială tratarea adecvată a aerului.
Generarea de azot la fața locului reduce impactul asupra mediului în comparație cu metodele tradiționale de livrare, îmbunătățind în același timp siguranța la locul de muncă.
Eliminarea călătoriilor cu camionul de livrare reduce emisiile de CO2 cu 60-80% comparativ cu livrarea cilindrului. O instalație care utilizează 100 de metri cubi zilnic economisește aproximativ 15 tone de CO2 anual prin evitarea emisiilor de transport.
Generarea la fața locului elimină riscurile legate de manipularea cilindrului de înaltă presiune și reduce expunerea la lichidul criogenic. Generatoarele de azot funcționează la 7-10 bar comparativ cu 200 bari pentru butelii de stocare, reducând semnificativ riscurile de defectare catastrofale. În plus, disponibilitatea continuă împiedică lucrătorii să amâne procedurile de siguranță din cauza lipsei de gaz.
Tehnologia de generare a azotului continuă să evolueze cu îmbunătățiri ale eficienței energetice, automatizării și capabilităților de integrare.
Inovațiile recente includ compresoare cu viteză variabilă care reduc consumul de energie cu 20-35% în timpul funcționării cu sarcină parțială, sisteme de monitorizare activate IoT care prezic nevoile de întreținere înainte de apariția defecțiunilor și sisteme hibride care combină tehnologiile PSA și membrane pentru a optimiza eficiența pe diferite profiluri de cerere.
Formulările avansate de sită moleculară de carbon ating acum aceeași puritate la diferențe de presiune mai mici, reducând cerințele de energie de compresie. Unii producători raportează 40% economii de energie comparativ cu sistemele de acum un deceniu în timp ce ocupă cu 30% mai puțin spațiu pe podea.
TEL: +86-15850254955
EMAIL: [email protected]
ADD: Nr. 2, Zona industrială de Sud, orașul sangang, orașul Dongtai, orașul Yancheng, provincia Jiangsu, China
Drepturi de autor © Jiangsu Luoming Purification Technology Co., Ltd. Toate drepturile rezervate.
Producători de instalații de generare a oxigenului Fabrica de oxigen PSA Furnizori de instalații de generare a oxigenului PSA
The information provided on this website is intended for use only in countries and jurisdictions outside of the People's Republic of China.
