Stikstof, beschouwd als het "vijfde grootste nut in de industriële productie"

Stikstof wordt beschouwd als het "vijfde grootste nut" in de industriële productie en is net zo belangrijk als water, elektriciteit, aardgas en perslucht en wordt veel gebruikt in verschillende industriële scenario's.Momenteel, er zijn twee hoofdmanieren om stikstof te verkrijgen: de ene is door gebruik te maken van externe leveranciers (zoals cilindergas, vloeibare stikstof en cryogene luchtseparatie ter plaatse),en de andere is de interne stikstofopwekking op locatieMet de toenemende vraag naar kostenreductie en efficiëntie in de industrie,stikstofopwekking ter plaatseHet is de belangrijkste markttrend geworden.Atlas Copco, kan met behulp van haar expertise op het gebied van gasapparatuur op maat gemaakte oplossingen voor stikstofopwekking ter plaatse leveren op basis van de specifieke zuiverheids- en doorstromingseisen van een bedrijf,het helpen van bedrijven bij het beheersen van de kosten en het maximaliseren van de stikstofkwaliteitDit artikel zal u begeleiden door de ontwikkelingstrends, de belangrijkste voordelen, de technische principes en de industriële toepassingen van stikstofopwekking op locatie.een referentie geven voor de keuze van de stikstofoplossing.

Het traditionele model van afhankelijkheid van derde stikstofleveranciers (zoals opslag in gasflessen en vloeibare stikstofopslagtanks) heeft veel problemen:Logistiek en vervoer hebben een zware milieubescherming, moeten werknemers tijd besteden aan het beheren van de toeleveringsketen, gas gaat gemakkelijk verloren, er zijn veiligheidsrisico's en de totale kosten op lange termijn zijn hoog.

De productie van stikstof op locatie kan deze problemen perfect oplossen en de belangrijkste voordelen ervan kunnen worden samengevat in 6 punten:

1. Lagere kosten: de productiekosten per eenheid stikstof zijn slechts een fractie van die van externe leveranciers, wat op lange termijn aanzienlijke voordelen oplevert;
2. De kosten zijn beheersbaar: er is geen noodzaak om langdurige en complexe leveringscontracten met derden te sluiten en de kosten zijn stabiel en voorspelbaar;
3. Nul afval: De stikstofproductie is recht evenredig aan het verbruik en er zal geen leegstaand of verspild gas zijn.
4. Vermindering van de beheerkosten: Verwijderen van processen zoals stikstoftransport, orderverwerking en afstemming van betalingen, waardoor de vereiste beheersinspanning wordt verminderd;
5. Veiliger.: Er is geen noodzaak om grote hoeveelheden gasflessen onder hoge druk of vloeibare stikstof ter plaatse op te slaan, waardoor de veiligheidsrisico's in de werkomgeving worden verminderd;
6. Lage milieueffecten: Vermindert de CO2-uitstoot tijdens het vervoer en elimineert de noodzaak van hulpbronintensieve opslagcontainers.

Voor bedrijven met een stabiele dagelijkse stikstofbehoefte is stikstofopwekking ter plaatse ongetwijfeld een betere keuze, omdat deze de operationele efficiëntie vanuit meerdere dimensies, zoals de toeleveringsketen, kan verbeteren,kosten, en veiligheid.

De productie van stikstof op locatie is voornamelijk gebaseerd op twee kerntechnologieën: membraanscheidingstechnologie entechnologie voor adsorptie door drukschommeling (PSA)De twee hebben verschillende principes en toepasselijke scenario's en kunnen flexibel worden geselecteerd op basis van de behoeften van de ondernemingen.

De kerncomponent van de stikstofopwekking door membraanscheiding is de "membraammodule" (ongeveer 10 cm in diameter), die is gevuld met een groot aantal holle polymeervezels.Het stikstofopwekkingsproces kan worden samengevat als "permeatie-separatie. "

• Nadat de droge en schone perslucht de membraammodule is binnengekomen,verschillende componenten in de lucht zullen met verschillende snelheden door de polymeervezelwand gaan vanwege verschillen in moleculaire eigenschappen (dit proces wordt "osmosis" genoemd).
• Watermoleculen (H2O) doordringen het snelst en zijn de eersten die door de vezelwand gaan en worden uitgesloten; zuurstofmoleculen (O2) doordringen het snelst en worden later uitgesloten.
• Stikstofmoleculen (N2) hebben de langzaamste penetratiesnelheid en kunnen niet door de vezelwand gaan.tot bruikbaar stikstofgas wordt.
• Om te voorkomen dat ondoordringbare gassen een overdruk creëren en de vezels in de membraanschaal verstoppen,de membraanshel is uitgerust met "permeatieventilatoren" om "afvalgassen" zoals water en zuurstof onmiddellijk af te voeren.

• De inlaatlucht moet schoon en droog zijn: indien de perslucht vloeibaar water of verontreinigingen bevat, verstopt deze de diafragmavezels en verkort de levensduur ervan.een waterseparator (zoals een koeldroger) moet worden geïnstalleerd stroomopwaarts van de stikstofgeneratorSommige modellen hebben al ingebouwde filters en droger, dus er is geen extra installatie nodig.
• Een kleine hoeveelheid waterdamp is toegestaan: de membraanvezels kunnen een bepaalde hoeveelheid waterdamp verdragen, zodat de luchtvochtigheid van de inlaat niet te veel moet worden behandeld.maar vloeibare water moet absoluut worden vermeden.

De productie van PSA-stikstof is gebaseerd op een "adsorptie-regeneratie" cyclus.koolstofmoleculaire zeven." Een continue stikstofproductie wordt bereikt door de bedrijfsstanden van de twee torens over te schakelen.

• Adsorptiefase: Droge en schone perslucht komt de toren A binnen en de koolstofmoleculaire zeef adsorbeert bij voorkeur verontreinigingen zoals zuurstof (O2), kooldioxide (CO2),en waterdamp (zuurstofmoleculen zijn kleiner en kunnen de moleculaire zeefporen binnendringen, terwijl stikstofmoleculen groter zijn en niet kunnen binnendringen); het niet-adsorbeerde stikstof wordt uit de toren A afgevoerd en kan direct worden gebruikt of opgeslagen.
• Regeneratiestadium: Wanneer toren A met adsorptie verzadigd is, schakelt het systeem over naar toren B (toren B gaat de adsorptiefase in en produceert continu stikstof);Een kleine hoeveelheid stikstof die uit toren A komt, stroomt terug naar toren A., waardoor de druk in toren A wordt verlaagd. Nadat de druk is gedaald, zal de koolstofmoleculaire zeef de eerder geadsorbeerde zuurstof vrijgeven.die door de omgekeerde stikstof wordt weggevoerd en wordt afgevoerd.
• De twee torens wisselen af tussen adsorptie en regeneratie om 24 uur lang een continue en stabiele stikstofproductie te bereiken.De stikstofgenerator van de Atlas Copco NGP+-serie maakt gebruik van PSA-technologie en is een eenvoudig te bedienen en zeer betrouwbaar "plug-and-play" apparaat.

• Inlaatlucht vereist een grondige behandeling: gecomprimeerde lucht moet worden gedroogd, olie verwijderd en stof verwijderd.wat leidt tot een afname van de adsorptiecapaciteitDaarom moeten er tussen de compressor en de stikstofgenerator een droger, oliefilter en koolstoffilter worden geïnstalleerd.
• Voeg foutenbescherming toe: het wordt aanbevolen om in de stikstofgenerator druk-, temperatuur- en drukdauwpuntsensoren te installeren.een alarm kan tijdig worden ingesteld om besmetting van het PSA-systeem te voorkomen.

Stikstofgas is, vanwege zijn inerte (lage reactiviteit) en kleurloze en geurloze eigenschappen, geschikt voor een verscheidenheid aan industriële doeleinden.

• Kernfunctie: Het vervangen van zuurstof in de verpakking, het voorkomen van oxidatie en bederf van voedsel en het behoud van de smaak en het aroma van het product;De Commissie is van mening dat de Commissie de mogelijkheid moet bieden om de houdbaarheid van verpakte voedingsmiddelen (zoals aardappelchips) te verlengen., gebak en drankverpakking).

• Kernfunctie: In het proces van productie en verpakking van geneesmiddelendroog stikstof creëert een "inerte omgeving" om te voorkomen dat zuurstof onnodige chemische reacties in geneesmiddelen veroorzaakt en om de kwaliteit van geneesmiddelen te waarborgenDe Commissie heeft de Commissie verzocht om een verslag uit te brengen over de resultaten van de onderzoeksprocedure.

• Kernfunctie: Elektronische componenten hebben extreem hoge eisen aan de productieomgeving.het voorkomt de oxidatie van onderdelen tijdens het lassen, zorgt voor een schone en gecontroleerde omgeving tijdens de assemblage, voorkomt vochtbeschadiging tijdens de opslag en vermindert uiteindelijk het defectpercentage.

• Kernfunctie: In analytische technieken zoalsLC-MS(vloeibare chromatografie-massaspectrometrie), wordt stikstof gebruikt om oplosmiddelen uit het monster te verwijderen om interferentie van oplosmiddelen met de meetresultaten te voorkomen;het kan een neutrale beschermende omgeving vormen om de nauwkeurigheid van de experimentele gegevens te waarborgen.

• Kernfunctie: Verbetering van de bedrijfsveiligheid Gebruik stikstof voor de zuivering van compressorsystemen, leidingen en reactoren en ontlading van brandbare en explosieve gassen om branden of explosies te voorkomen;het kan ook worden gebruikt voor ontfoonning in olieopslagtanks en drukregeling tijdens olie- en gasboren.

• Kernfunctie: stikstof kan de zuurstofconcentratie in de omgeving verlagen tot onder de "beperkte zuurstofconcentratieHet is een van de belangrijkste technologieën voor de industriële brandveiligheid wereldwijd.

• Kernfuncties: industrieën zoals de automobielindustrie, de bouw, de metaalverwerking, de lucht- en ruimtevaart, de productie van batterijen en hernieuwbare energie.het wordt hoofdzakelijk gebruikt in scenario's zoals anti-oxidatie, drukbeheersing en milieubescherming (zoals inerte bescherming tijdens metaalwarmtebehandeling en vochtbescherming tijdens de productie van batterijen).

Indien u meer informatie nodig heeft over de keuze van oplossingen voor stikstofopwekking ter plaatse (zoals specifieke toepassingsscenario's voor PSA- en membraanscheidingstechnologieën),Of wil je een stomize stikstofvraag berekenen?U kunt ook meer technische informatie krijgen via de officiële kanalen van Atlas Copco.