Barre 5 du compresseur d'air de générateur d'azote de catégorie comestible 99,999%

5000CFH 99,999% avec le générateur d'azote de 5 barres utilisé pour le fer et l'industrie sidérurgique avec des certificats d'ASME et d'OIN

La production d'azote qui est effectuée utilisant la technologie de l'adsorption d'oscillation de pression (PSA) au-dessus d'un tamis moléculaire de carbone (CMS) est considérée une méthode mûre, rentable et très efficace pour produire l'azote pour répondre à un large éventail d'exigences de pureté et d'écoulement.

Des augmentations actuelles de l'efficacité dans les équipements basés sur PSA d'azote-génération sont conduites par les matériaux augmentés de CMS (le schéma 1) et améliorations de processus. Cet article prévoit un aperçu des principes fondamentaux de la génération basée sur PSA d'azote, tout en se concentrant spécifiquement sur des pratiques innovatrices et des matériaux améliorés de CMS. Ensemble, ces avances contribuent à l'amélioration continue dans des performances système de PSA, donnant à des exploitants de l'installation des industries de transformation chimique (l'IPC) une manière prouvée de produire un approvisionnement fiable et bon marché en azote sec de grande pureté sur place.

Les granules du tamis moléculaire de carbone du SCHÉMA 1. (CMS), typiquement construits des coquilles de noix de coco, fournissent la superficie et la structure de pore requises pour l'oxygène et l'azote distincts d'un courant d'admission d'air comprimé

Azote — dans l'état gazeux et liquide — est employé dans un large éventail d'applications dans beaucoup de secteurs industriels. Ceux-ci incluent la production des nourritures et les boissons, les produits chimiques et les pharmaceutiques ; traitement de pétrole ; le traitement thermique des métaux ; la fabrication du verre plat, des semi-conducteurs et de l'électronique ; et beaucoup plus. Les équipements industriels qui exigent de grands volumes d'azote recherchent toujours des techniques performantes de production sur place d'azote pour répondre à toutes les caractéristiques liées à la pureté, aux conditions d'écoulement, à la puissance, à l'empreinte de pas et à la portabilité

Le gaz d'azote est produit en séparant l'air dans ses molécules composantes primaires (azote et oxygène), utilisant une de deux méthodes : 1. fractionnement cryogénique traditionnel d'air qui a été liquéfié ; ou séparation 2. d'air gazeux utilisant l'adsorption d'oscillation de pression (PSA) ou les systèmes basés sur membrane de séparation. Si de grands volumes d'azote avec la pureté extrêmement grande (99,998%) sont exigés, le fractionnement cryogénique d'air demeure l'option de technologie la plus efficace et la plus économique [2]. C'est la méthode la plus ancienne de production d'azote, et il a la capacité de produire l'azote gazeux et liquide (pour utiliser-et quotidien comme approvisionnement de secours). Le fractionnement cryogénique d'air est typiquement effectué aux usines commerciales à grande échelle qui livrent alors l'azote produit aux utilisateurs.

Cependant, à beaucoup d'équipements de l'IPC, l'azote enrichi est produit sur place utilisant une séparation plus à petite échelle de PSA ou des systèmes basés sur membrane de séparation. Les systèmes de PSA opèrent le principe de l'adsorption physique de l'oxygène en air par des matériaux de tamis moléculaire de carbone (comme ceux représentés sur le schéma 1), laissant un courant enrichi d'azote comme produit ; le processus est illustré sur le schéma 2. Les systèmes d'aujourd'hui de PSA peuvent économiquement produire l'azote à partir de l'air comprimé à un grand choix de volumes. Par exemple, les systèmes d'aujourd'hui peuvent manipuler un courant d'air d'admission de moins de 5 000 plus de 60 000 à la norme ft3/h, produisant sûrement le N2 qui répond à des exigences de pureté de 95 à 99,9995%

Le SCHÉMA 2. Dans les granules de CMS, l'oxygène est préférentiellement adsorbé, permettant à un courant riche en azote de produit d'être capturé sur place pour l'usage

Cependant, le capital et les frais d'exploitation d'un système de PSA sont directement corrélés avec la pureté de l'azote ont produit, et ces coûts montent rapidement une fois l'azote avec la pureté plus grande que 99,5% est exigés. Dans certains cas, elle peut être rentable pour produire un azote plus de grande pureté en produisant d'abord l'azote de la pureté 99,5% utilisant un système de PSA, et puis utilisant un palladium ou une unité de cuivre pour enlever les niveaux résiduels de l'oxygène dans le produit d'azote. De tels systèmes peuvent réduire l'oxygène résiduel à 1 15h

SÉLECTION DU BON SYSTÈME

En choisissant le processus d'azote-production le plus approprié, plusieurs paramètres devraient être considérés. La pureté et la capacité sont les facteurs les plus importants qui peuvent affecter le choix de la méthodologie de production, et par conséquent, ont un impact direct sur le prix de revient unitaire de l'azote ont produit. L'utilisation d'un système d'azote-génération de PSA, qui peut être conçu pour rencontrer tous les types et modèles de débit d'azote — régulier, périodique et erratique — s'est développé dans la popularité pendant le bout plusieurs décennies, grâce à la simplicité, représentation, flexibilité, fiabilité et capital relativement bas et frais d'exploitation de cet itinéraire de production.

Cependant, le taux optimal d'azote-production employant un système de PSA basé sur des granules de CMS est environ 3 000 Nm3/h de N2 produits (pureté de >95%). Dans cette marge, la PSA est une option plus économique qu'O2/N2-separation par la liquéfaction d'air et la séparation cryogénique, ou par séparation basée sur membrane. Les principes de la technologie basée sur PSA d'azote-génération utilisant le CMS et plusieurs aspects importants de savoir-faire d'ingénierie des procédés sont discutés ci-dessous.

TAMIS MOLÉCULAIRES DE CARBONE

Le CMS fait partie d'une classe spéciale des charbons actifs qui ont la structure (amorphe) non cristalline avec une distribution relativement étroite de pore-taille. Ce matériel fournit des séparations moléculaires basées sur le taux d'adsorption de l'azote, plutôt que les différences dans la capacité d'adsorption entre l'oxygène et l'azote. Le schéma 2 montre que la structure intérieure d'un matériel de CMS qui est approprié pour la séparation (retrait) des molécules O2 des molécules de N2 dans l'admission à air comprimé, rapportait un courant enrichi d'azote (note : Les tamis moléculaires de carbone sont sélectifs pour l'oxygène, alors que les tamis moléculaires de zéolite sont sélectifs pour l'azote).

Avantages comparés aux modèles précédents

• Des matériaux plus de haute qualité
• Consommation d'énergie inférieure
• Un délai d'exécution plus court
• Une plus longue vie de générateur de N2

Comment nous l'avons fait

• Simplification – 80% moins de pièces utilisées dans notre processus de fabrication
• Automation – soudure de situation actuelle et robots de recourbement
• Isolement modulaire – deux récipients à pression de la taille standard PSA pour toutes les capacités

Service et entretien

Une plus petite puissance exige un plus petit compresseur. En conséquence, vous économiserez non seulement sur l'énergie mais également sur des coûts de fonctionnement/service du compresseur. En outre, les valves en acier inoxydable ont une plus longue vie qu'en laiton.

 
 
 
Avantages de système d'azote :
 
Les avantages d'un azote sur place produisant du système
Économies
 
Les facteurs comme le coût du marché et l'emplacement de la livraison effectueront ce que vous dépensez si vous avez l'azote livré à votre dextérité. Quand vous décalez à la génération en jeu d'azote, vous pouvez de manière significative réduire ces coûts n'importe où vous êtes localisé. En fait, vous pouvez voir un retour sur l'investissement dans en tant que neuf à 24 mois.
 
Augmentez la sécurité pour des employés
 
Puisque votre souci primaire est votre sécurité du personnel, la génération sur place d'azote réduit de manière significative le risque de blessure de travailleur. Manipulant des cylindres d'azote, les fuites de réservoir et l'exposition à l'azote liquide par la livraison et le déchargement est 100% éliminé, de ce fait créant un système sûr et fiable.
Réduisez l'impact sur l'environnement
 
En ayant votre propre azote produisant du système vous pour réduire votre impact sur l'environnement comme vous ne devez plus utiliser les camions lourds de transport pour livrer et compléter le niveau de vos réservoirs. Vous également augmentez l'efficacité et améliorez votre réputation dans l'industrie à mesure qu'une société qui est ambiant consciente.
 
L'épargne efficace de temps
 
Les utilisateurs industriels qui installent la génération sur place d'azote épargnent le temps sur les opérations critiques qui emploient l'azote. Une des plus grandes pertes pour les utilisateurs industriels est tous les ans temps d'arrêt opérationnel provoqué par les questions logistiques avec transporter l'azote des emplacements de vendeur. Avec de l'azote sur place produisant du système, vous avez un approvisionnement de 24 heures en gaz de grande pureté pour courir vos processus.