Μονάδα αζώτου PSA για την προσρόφηση πίεση-ταλάντευσης παραγωγής αζώτου

Κινητή γεννήτρια αζώτου Ν2 500 PSI που χρησιμοποιείται για την τέμνουσα μηχανή λέιζερ με το σύστημα μπουκαλιών αζώτου

Η παραγωγή αζώτου που πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας την τεχνολογία προσρόφησης ταλάντευσης πίεσης (PSA) πέρα από ένα μοριακό κόσκινο άνθρακα (CMS) θεωρείται μια ώριμη, οικονομικώς αποδοτική και ιδιαίτερα αποδοτική μέθοδος για να παραγάγει το άζωτο για να καλύψει ένα ευρύ φάσμα των απαιτήσεων αγνότητας και ροής. Οι τρέχουσες αυξήσεις στην αποδοτικότητα στις PSA-βασισμένες στην εγκαταστάσεις άζωτο-παραγωγής οδηγούνται από τα ενισχυμένα υλικά CMS (σχήμα 1) και τις βελτιώσεις διαδικασίας. Αυτό το άρθρο παρέχει μια επισκόπηση των βασικών αρχών της PSA-βασισμένης στο παραγωγής αζώτου, εστιάζοντας συγκεκριμένα στις καινοτόμες πρακτικές και τα βελτιωμένα υλικά CMS. Μαζί, αυτές οι πρόοδοι συμβάλλουν στη συνεχή βελτίωση στην απόδοση συστημάτων PSA, που δίνει στους χημικούς χειριστές εγκαταστάσεων βιομηχανιών διαδικασίας (ΔΤΚ) έναν αποδεδειγμένο τρόπο να παραγάγουν έναν αξιόπιστο και χαμηλού κόστους ανεφοδιασμό του high-purity ξηρού αζώτου onsite.

ΣΧΗΜΑ 1. Οι μοριακοί σβόλοι κόσκινων άνθρακα (CMS), που κατασκευάζονται χαρακτηριστικά από τα κοχύλια καρύδων, παρέχουν τη επιφάνεια και τη δομή πόρων που απαιτούνται για να χωρίσει το οξυγόνο και το άζωτο από ένα ρεύμα κολπίσκων συμπιεσμένου αέρα

Άζωτο — και στην αεριώδη και υγρή κατάσταση — χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα των εφαρμογών σε πολλούς βιομηχανικούς τομείς. Αυτοί περιλαμβάνουν την παραγωγή των τροφίμων και των ποτών, των χημικών ουσιών και των φαρμακευτικών ειδών επεξεργασία πετρελαίου η θερμική επεξεργασία των μετάλλων η κατασκευή του επίπεδου γυαλιού, των ημιαγωγών και της ηλεκτρονικής και πολύ περισσότεροι. Οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις που απαιτούν τους μεγάλους όγκους του αζώτου ψάχνουν πάντα τις αποδοτικές μεθόδους παραγωγής αζώτου onsite για να ανταποκριθούν σε όλες τις προδιαγραφές σχετικός με την αγνότητα, τις απαιτήσεις ροής, την κατανάλωση ισχύος, το ίχνος και τη φορητότητα

Το αέριο αζώτου παράγεται με το χωρισμό του αέρα στα αρχικά συστατικά μόριά του (άζωτο και οξυγόνο), χρησιμοποιώντας τη μια από δύο μεθόδους: 1. Παραδοσιακό κρυογόνο fractionation του αέρα που έχει υγροποιηθεί ή 2. Χωρισμός του αεριώδους αέρα που χρησιμοποιεί την προσρόφηση ταλάντευσης πίεσης (PSA) ή τα μεμβράνη-βασισμένα συστήματα χωρισμού. Εάν οι μεγάλοι όγκοι του αζώτου με την εξαιρετικά υψηλή αγνότητα (99,998%) απαιτούνται, κρυογόνο fractionation του αέρα παραμένει η αποδοτικότερη και οικονομική επιλογή τεχνολογίας [2]. Αυτό είναι η παλαιότερη μέθοδος παραγωγής αζώτου, και έχει τη δυνατότητα να παραγάγει και το αεριώδες και υγρό άζωτο (για την καθημερινή χρήση και ως εφεδρικό ανεφοδιασμό). Κρυογόνο fractionation του αέρα πραγματοποιείται χαρακτηριστικά στις μεγάλης κλίμακας εμπορικές εγκαταστάσεις που παραδίδουν έπειτα το παραχθε'ν άζωτο στους χρήστες.

Εντούτοις, σε πολλές εγκαταστάσεις ΔΤΚ, το εμπλουτισμένο άζωτο παράγεται onsite χρησιμοποιώντας το smaller-scale χωρισμό PSA ή τα μεμβράνη-βασισμένα συστήματα χωρισμού. Τα συστήματα PSA λειτουργούν στην αρχή της φυσικής προσρόφησης του οξυγόνου στον αέρα από τα μοριακά υλικά κόσκινων άνθρακα (όπως εκείνοι που παρουσιάζονται στο σχήμα 1), αφήνοντας ένα εμπλουτισμένο ρεύμα αζώτου ως προϊόν η διαδικασία είναι διευκρινισμένη στο σχήμα 2. Τα σημερινά συστήματα PSA μπορούν οικονομικά να παραγάγουν το άζωτο από το συμπιεσμένο αέρα σε ποικίλους όγκους. Για παράδειγμα, τα σημερινά συστήματα μπορούν να χειριστούν ένα ρεύμα αέρα κολπίσκων λιγότερο από 5.000 στα πρότυπα περισσότερο από 60.000. ft3/h, σοβαρά που παράγουν το Ν2 που καλύπτει τις απαιτήσεις αγνότητας από 95 έως 99.9995%

ΣΧΗΜΑ 2. Μέσα στους σβόλους CMS, το οξυγόνο προσροφάται κατά προτίμηση, επιτρέποντας σε ένα άζωτο-πλούσιο ρεύμα προϊόντων για να συλληφθεί για τη χρήση onsite

Εντούτοις, οι κύριες και λειτουργικές δαπάνες ενός συστήματος PSA συσχετίζονται άμεσα με την αγνότητα του αζώτου παραχθε'ντος, και αυτές οι δαπάνες αναρριχούνται γρήγορα μόλις απαιτηθεί το άζωτο με την αγνότητα μεγαλύτερη από 99,5%. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να είναι οικονομικώς αποδοτικό να παραχθεί το άζωτο υψηλός-αγνότητας με πρώτα να παραγάγει το άζωτο αγνότητας 99,5% χρησιμοποιώντας ένα σύστημα PSA, και χρησιμοποιώντας έπειτα μια μονάδα παλλάδιου ή χαλκού για να αφαιρέσει τα υπόλοιπα επίπεδα οξυγόνου στο προϊόν αζώτου. Τέτοια συστήματα μπορούν να ρίξουν το υπόλοιπο οξυγόνο σε 1-3 PPM.

ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΟΥ ΣΩΣΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

Κατά επιλογή της πιό κατάλληλης διαδικασίας άζωτο-παραγωγής, διάφορες την παράμετροι πρέπει να εξεταστούν. Η αγνότητα και η ικανότητα είναι οι περισσότεροι σοβαροί παράγοντες που μπορούν να έχουν επιπτώσεις στην επιλογή της μεθοδολογίας παραγωγής, και ως εκ τούτου, να ασκήσουν άμεση επίδραση στο κόστος μονάδας του αζώτου παραχθε'ντος. Η χρήση ενός συστήματος άζωτο-παραγωγής PSA, το οποίο μπορεί να σχεδιαστεί για να συναντήσει όλους τους τύπους και τα σχέδια της ροής αζώτου — σταθερός, περιοδικός και ακανόνιστος — έχει αυξηθεί στη δημοτικότητα κατά τη διάρκεια των τελευταίων αρκετών δεκαετιών, χάρι στην απλότητα, την απόδοση, την ευελιξία, την αξιοπιστία και τις σχετικά χαμηλές κύριες και λειτουργικές δαπάνες αυτής της διαδρομής παραγωγής.

Εντούτοις, το βέλτιστο ποσοστό άζωτο-παραγωγής που χρησιμοποιεί ένα σύστημα PSA βασισμένο στους σβόλους CMS είναι περίπου 3.000 Nm3/h του Ν2 παραχθε'ντος (αγνότητα >95%). Μέσα σε εκείνη την σειρά, η PSA είναι μια πιό οικονομική επιλογή από τον o2/N2-χωρισμό από τη ρευστοποίηση αέρα και τον κρυογόνο χωρισμό, ή από τον μεμβράνη-βασισμένο χωρισμό. Οι αρχές της PSA-βασισμένης στον τεχνολογίας άζωτο-παραγωγής που χρησιμοποιεί CMS και διάφορες σημαντικές πτυχές της τεχνογνωσίας εφαρμοσμένης μηχανικής διαδικασίας συζητούνται κατωτέρω.

ΜΟΡΙΑΚΑ ΚΟΣΚΙΝΑ ΑΝΘΡΑΚΑ

CMS είναι μέρος μιας ειδικής κατηγορίας ενεργοποιημένων ανθράκων που έχουν την μη-κρυστάλλινη (άμορφη) δομή με μια σχετικά στενή διανομή πόρος-μεγέθους. Αυτό το υλικό παρέχει τους μοριακούς χωρισμούς βασισμένους στο ποσοστό προσρόφησης του αζώτου, παρά τις διαφορές στην ικανότητα προσρόφησης μεταξύ του οξυγόνου και του αζώτου. Το σχήμα 2 παρουσιάζει εσωτερική δομή ενός υλικού CMS που είναι κατάλληλο για το χωρισμό (αφαίρεση) των μορίων Ο2 από τα μόρια Ν2 στο συμπιεσμένου αέρα κολπίσκο, για να παραγάγει ένα εμπλουτισμένο ρεύμα αζώτου (σημείωση: Τα μοριακά κόσκινα άνθρακα είναι εκλεκτικά για το οξυγόνο, ενώ zeolite τα μοριακά κόσκινα είναι εκλεκτικά για το άζωτο).

Τα οφέλη ενός αζώτου Onsite που παράγει το σύστημα

Οφέλη έναντι των προηγούμενων προτύπων

• Υψηλότερα υλικά
• Πιό μικρή κατανάλωση ενέργειας
• Πιό σύντομη χρονική ανοχή
• Πιό μακροχρόνια διάρκεια ζωής γεννητριών Ν2

Πώς το κάνουμε

• Απλοποίηση – 80% λιγότερα μέρη που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία παραγωγής μας
• Αυτοματοποίηση – ρομπότ συγκόλλησης και κάμψης κατάστασης προόδου
• Μορφωματική απομόνωση – δύο τυποποιημένα δοχεία πίεσης μεγέθους PSA για όλες τις ικανότητες

Υπηρεσία και συντήρηση

Μια μικρότερη κατανάλωση ισχύος απαιτεί έναν μικρότερο συμπιεστή. Κατά συνέπεια, όχι μόνο εκτός από στην ενέργεια αλλά και στις δαπάνες τρεξίματος/υπηρεσιών του συμπιεστή. Επιπλέον, οι βαλβίδες ανοξείδωτου έχουν μια πιό μακροχρόνια διάρκεια ζωής από τον ορείχαλκο.

Πρότυπο της γεννήτριας αζώτου υψηλής αγνότητας PSA OSP

Αναφορά σχεδίου:

Πίεση 7,5 κολπίσκων συμπιεσμένου αέρα φραγμός (γ)/108 PSI (γ)

Ατμοσφαιρική ποιότητα 1.4.1 σύμφωνα με το ISO 85731:2010

Πίεση 6 εξόδου αζώτου φραγμός (γ)/87psi (γ)

Ποιότητα αζώτου 1.2.1 σύμφωνα με το ISO 85731:2010.

Σχεδιασμένη θερμοκρασία ανώτατα 50 ℃ εργασίας

Σημείο δροσιάς στην έξοδο αζώτου - 40 ℃

Σημειώσεις:

Ανώτατη πίεση εργασίας γεννητριών αζώτου OSP 10 φραγμός (γ)/145psi (γ)

Μετά από το αίτημα της PSA η επιτόπια γεννήτρια αζώτου θα προσαρμοστεί:

Φραγμός λειτουργώντας πίεσης >10 (γ)/145 PSI (γ)

Σημείο δροσιάς < - 50 ℃

Plug and play

Κινητός/συσκευασμένος

Άλλες ειδικές απαιτήσεις σύμφωνα με τις συνθήκες περιοχών

Εφαρμογές γεννητριών αζώτου

Εδώ είναι οι πέντε δημοφιλέστερες εφαρμογές γεννητριών αζώτου στη βιομηχανική βιομηχανία.

Συσκευασία τροφίμων

Η τροποποιημένη ατμόσφαιρα που συσκευάζει (ΧΑΡΤΗΣ) με τα μίγματα αζώτου και αερίου άζωτο-CO2 χρησιμοποιείται συχνά στη βιομηχανία συσκευασίας τροφίμων για να συντηρήσει τα φθαρτά στοιχεία με την παρεμπόδιση της επιδείνωσης, την εξασφάλιση φρεσκάδας, τη διατήρηση της γεύσης, και την επέκταση της ζωής του προϊόντος στο ράφι προϊόντων. Η παραγωγή αζώτου Onsite είναι ιδιαίτερα ευεργετική στη βιομηχανία συσκευασίας τροφίμων να διατηρήσει ένα ποιοτικό προϊόν. Οι συσκευαστές τροφίμων μπορούν να σώσουν τις εκατοντάδες χιλιάδες των δολαρίων από το εγκατάσταση ένα σύστημα onsite.

Αποθήκευση, μεταφορά, και διανομή ποτών

Όπως τη βιομηχανία τροφίμων, η βιομηχανία ποτών μπορεί επίσης να βελτιωθεί από την κατοχή onsite του αζώτου που παράγει τα συστήματα. Αυτά τα συστήματα το καθιστούν αποδοτικότερο να μεταφέρουν τα ποτά στο τέλος - χρήστες όπως οι συσκευαστές χυμού, τα vintners, τα ζυθοποιεία, και άλλοι κατασκευαστές των συστημάτων διανομής ποτών.

Κοπή λέιζερ

Η επιτυχία ενός κόπτη λέιζερ εξαρτάται από ένα αδύνατο και αποδοτικό κατάστημα αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι ιδιαίτερα ευεργετικό να παραχθεί το άζωτό σας onsite. Εάν αγοράζετε αυτήν την περίοδο το αέριο υψηλών κυλίνδρων, μπορείτε να επιτύχετε την απίστευτη εξοικονόμηση κόστους με μεταπηδώ σε ένα τοπικό σύστημα. Τα μαζικά συστήματα υγρού αζώτου για την κοπή λέιζερ έχουν χαρακτηριστικά τις απώλειες εκκαθαρίσεων μέχρι 20% του αερίου που αγοράζετε. Μια γεννήτρια αζώτου onsite θα αποβάλει αυτές τις δαπανηρές απώλειες εκκαθαρίσεων.

Ηλεκτρονική που κατασκευάζει και που συγκολλά

Πολλές εφαρμογές ύλης συγκολλήσεως απαιτούν το high-purity άζωτο για να μειώσουν τη σκωρεία επιτόπου ύλης συγκολλήσεως και να μειώσουν την ένταση επιφάνειας. Το High-purity άζωτο επιτρέπει την ύλη συγκολλήσεως καθαρά σε αποσπασθείσα από την περιοχή ύλης συγκολλήσεως. Η κατοχή ενός αζώτου onsite που παράγει το σύστημα είναι ο οικονομικώς πιό αποδοτικός τρόπος να καλυφθούν οι απαιτήσεις αζώτου σας.

Καύσιμα και χημικό Inerting δεξαμενών

Το ιδανικό αδρανές αέριο για την κάλυψη ή τον εξαγνισμό των καυσίμων και των χημικών δεξαμενών είναι άζωτο. Η κατοχή ενός συστήματος αζώτου onsite θα μειώσει τις δαπάνες σας και θα επιτρέψει σε σας για να έχει έναν ανεφοδιασμό αζώτου 24/7 για να καλύψει τις απαιτήσεις σας.

Υπηρεσίες γεννητριών αζώτου από το ΑΈΡΙΟ SUMAIRUI

Οι γεννήτριες αζώτου Onsite είναι εξαιρετικά αποδοτικές και οικονομικώς αποδοτικές για τις διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές. Με την εγκατάσταση ενός συστήματος onsite, όλο που πρέπει να στραφείτε είναι συντήρηση, ενώ η επένδυσή σας πληρώνει για το με τον καιρό. Προσφέρουμε τις ακόλουθες υπηρεσίες γεννητριών αζώτου:

Υπηρεσίες συντήρησης

Για τη βοήθεια με την εγκατάσταση, η επί εικοσιτετραώρου βάσεως υποστήριξη υπηρεσιών προσφορών ομάδων μας. Εάν απαιτήσετε τη συντήρηση για το υπάρχον σύστημα σας, θα εξασφαλίσουμε ότι η γεννήτρια αζώτου σας τρέχει στο μεγάλο όρο, έτσι μπορείτε να επιστρέψετε στις διαδικασίες σας.

Για σχεδόν τρεις δεκαετίες έχουμε βοηθήσει τους πελάτες μας να μειώσουν σημαντικά τις βιομηχανικές δαπάνες τους αζώτου και οξυγόνου με τη χρησιμοποίηση των περιθωριακών τεχνολογιών όπως το άζωτο και το οξυγόνο onsite που παράγουν τα συστήματα. Μετατοπίζουμε την απαίτηση να πρέπει να αγοράσουμε το αέριο. Αντ' αυτού, πωλούμε τους επιχειρησιακούς πελάτες μας η τεχνολογία και ο εξοπλισμός που πρέπει να κάνουν το αέριο τους στην περιοχή.