چگونه یک ژنراتور نیتروژن مناسب انتخاب کنیم؟
قبل از تعیین مشخصات خاص مدل (یعنی تولید نیتروژن در ساعت، خلوص نیتروژن، فشار خروجی، نقطه شبنم)، ما باید بر روی یک تجزیه و تحلیل مقایسهای جامع از عملکرد و ویژگیهای آن تمرکز کنیم.ژنراتور نیتروژنو بر اساس شرایط محیطی موجود، انتخاب درست را انجام دهیم.
نیاز به نیتروژن در صنایع مختلف
الف) صنایع متالورژی و فرآوری فلزات
برخی از این صنایع به نیتروژن با خلوص بیش از ۹۹.۵٪ نیاز دارند، در حالی که برخی دیگر به نیتروژن با کیفیت بالا با خلوص بیش از ۹۹.۹۹۹۵٪ و نقطه شبنم کمتر از -۶۵ درجه سانتیگراد نیاز دارند. این باید بر اساس شرایط تولید خود مشتری تعیین شود.
ب، صنایع شیمیایی و مواد جدید
به طور کلی، الزامات خلوص نیتروژن بالا نیست و بسیاری از خلوصهای بالاتر از ۹۸٪ میتوانند مورد استفاده قرار گیرند. با این حال، الزامات واقعی به فرآیند تولید خود مشتری بستگی دارد.
ج، صنایع غذایی و دارویی
اکثر صنایع غذایی نیاز بالایی به نیتروژن ندارند و خلوص ۹۹.۵٪ تا ۹۹.۹٪ میتواند این نیاز را برآورده کند. تعداد کمی از صنایع غذایی به دلیل الزامات فرآیندی مجبور به انتخاب خلوص ۹۹.۹۹٪ هستند. صنعت داروسازی معمولاً به خلوص ۹۹.۹۹٪ نیتروژن نیاز دارد و ملزم به ساخت آن از فولاد ضد زنگ است.
صنعت الکترونیک
به طور کلی، نیاز به نیتروژن نسبتاً زیاد است و معمولاً خلوص نیتروژن 99.99٪ یا بالاتر مورد نیاز است.
مقایسه بین انواع مختلف ژنراتور نیتروژنها
الف) ژنراتور نیتروژن با جداسازی هوای کرایوژنیک
تولید نیتروژن با جداسازی هوای کرایوژنیک یک روش سنتی تولید نیتروژن با سابقهای نزدیک به چند دهه است. در این روش از هوا به عنوان ماده اولیه استفاده میشود، فشرده و تصفیه میشود و سپس با استفاده از تبادل گرما، هوا به مایع تبدیل میشود. هوای مایع عمدتاً ترکیبی از اکسیژن مایع و نیتروژن مایع است. نقاط جوش مختلف اکسیژن مایع و نیتروژن مایع (در فشار ۱ اتمسفر، نقطه جوش اولی ۱۸۳- درجه سانتیگراد و دومی ۱۹۶- درجه سانتیگراد است) برای جداسازی آنها از طریق تقطیر هوای مایع و به دست آوردن نیتروژن استفاده میشود. تجهیزات تولید نیتروژن با جداسازی هوای کرایوژنیک پیچیده است، مساحت زیادی را اشغال میکند، هزینههای زیرساختی بالایی دارد، نیاز به سرمایهگذاری یکباره بیشتری در تجهیزات دارد، هزینههای عملیاتی بالایی دارد، تولید گاز کند است (۱۲ تا ۲۴ ساعت)، الزامات نصب بالایی دارد و چرخه طولانی دارد. با توجه به عوامل تجهیزات، نصب و زیرساخت، مقیاس سرمایهگذاری تجهیزات PSA با مشخصات مشابه زیر ۳۵۰۰ نیوتن متر مکعب در ساعت، ۲۰ تا ۵۰ درصد کمتر از تجهیزات جداسازی هوای کرایوژنیک است. تجهیزات تولید نیتروژن با جداسازی هوای کرایوژنیک برای تولید نیتروژن صنعتی در مقیاس بزرگ مناسب است، در حالی که تولید نیتروژن در مقیاس متوسط و کوچک اقتصادی نیست.
ب، ژنراتور نیتروژن جذب نوسان فشار PSA
روش استفاده از هوا به عنوان ماده اولیه، غربال مولکولی کربن به عنوان جاذب، اعمال اصل جذب نوسان فشار و استفاده از جذب انتخابی اکسیژن و نیتروژن توسط غربال مولکولی کربن برای جداسازی نیتروژن و اکسیژن عموماً ... نامیده میشود. تولید نیتروژن PSAاین روش، یک فناوری جدید تولید نیتروژن است که در دهه 1970 به سرعت توسعه یافت. در مقایسه با روشهای سنتی تولید نیتروژن، دارای ویژگیهایی از جمله جریان فرآیند ساده، درجه بالای اتوماسیون، تولید سریع گاز (15-30 دقیقه)، مصرف انرژی پایین، قابلیت تنظیم خلوص محصول در طیف وسیعی با توجه به نیازهای کاربر، بهرهبرداری و نگهداری راحت، هزینه عملیاتی پایین، سازگاری قوی دستگاه و غیره است. بنابراین، در تجهیزات تولید نیتروژن زیر 1000 نیوتن متر مکعب در ساعت کاملاً رقابتی است و به طور فزایندهای مورد استقبال کاربران متوسط و کوچک نیتروژن قرار میگیرد. نیتروژن PSA تولید به روشی برای کاربران متوسط و کوچک نیتروژن تبدیل شده است.
ج، مولد نیتروژن جداسازی غشایی
با استفاده از هوا به عنوان ماده اولیه، تحت شرایط فشار خاص، اکسیژن و نیتروژن با استفاده از نرخهای نفوذ متفاوت گازهایی با خواص متفاوت مانند اکسیژن و نیتروژن در غشاء، از هم جدا میشوند. در مقایسه با سایر تجهیزات تولید نیتروژن، این دستگاه مزایای ساختار سادهتر، اندازه کوچکتر، بدون شیر سوئیچینگ، نگهداری کمتر، تولید گاز سریعتر (≤3 دقیقه) و افزایش ظرفیت مناسب را دارد. این دستگاه به ویژه برای کاربران متوسط و کوچک نیتروژن با خلوص نیتروژن ≤98٪ مناسب است و بهترین نسبت عملکرد به قیمت را دارد. هنگامی که خلوص نیتروژن بالای 98٪ باشد، قیمت آن بیش از 15٪ بیشتر از ژنراتورهای نیتروژن PSA با مشخصات مشابه است.
عوامل مؤثر بر هزینه ژنراتورهای نیتروژن
۱. هزینه خرید کل سیستم فقط برای یک بار. در حال حاضر، برندهای زیادی در بازار وجود دارند و کیفیت آنها متناسب با قیمت است.
۲. پایداری عملکرد تجهیزات و عمر مفید تخمینی آنها.
۳. هزینههای بهرهبرداری و نگهداری سالانه.
۴. هزینههای روزانه آب و برق.
