Nella domanda industriale di azoto, generatori di azoto PSA e generatori di azoto a separazione a membrana

Nella domanda industriale di azoto, i generatori di azoto PSA (pressure swing adsorption) e i generatori di azoto a separazione a membrana sono due vie tecniche principali.Ciascuno di essi presenta i propri vantaggi tecnici e si adatta a diversi scenari industriali.Per completare scientificamente e ragionevolmente la selezione delle attrezzature, si raccomandano le seguenti cinque fasi:

1Purezza dell'azoto

A causa di differenze tecniche, la massima purezza dell'azoto che le tecnologie di adsorbimento a oscillazione di pressione (PSA) e di separazione a membrana possono raggiungere è diversa.il livello di purezza è il fattore principale che determina la via tecnica:

• Generatore di azoto PSA: il processo di assorbimento con seta molecolare di carbonio può produrre in modo stabile azoto con una purezza compresa tra il 95% e il 99,9995%,oltre a coprire gli scenari industriali di azoto per l'uso di azoto nella separazione a membrana, può anche soddisfare i requisiti di alta purezza nella produzione di precisione, nella chimica di fascia alta, nei semiconduttori elettronici e nei settori farmaceutici, con ampia adattabilità.
• Generatore di azoto per separazione a membrana: l'azoto prodotto dalla tecnologia di separazione a membrana è di solito di purezza compresa tra il 95% e il 99,5%, adatto per esigenze di purezza media e bassa.È utilizzato principalmente nei campi del petrolio e del gas naturale, e ingegneria chimica.

Nella selezione effettiva, se il requisito di purezza dell'azoto è superiore al 99,9%, deve essere data priorità all'adsorbimento da oscillazione di pressione del PSA..

2. Modalità di utilizzo del gas

• Adattamento del PSA: purezza pari o superiore al 99,9%, utilizzo continuo, stabile e mobile a lungo termine del gas, cioè durante il processo di produzione l'azoto viene utilizzato in modo continuo e senza interruzioni,e l'apparecchiatura può funzionare a lungo per soddisfare la domanda di azoto industriale per grandi volumi.
• Adattamento alla separazione a membrana: bassa purezza dal 95% al 99%, utilizzo di gas continuo, stabile e mobile a lungo termine.sostenere l'utilizzo a breve termine del gas■ può anche essere implementato con apparecchiature di generazione di azoto a bordo per consentire un comodo movimento.

3Condizioni di sito e di installazione

• Adattamento del PSA: adatto a una sala macchine adeguata e tenendo conto della comodità della manutenzione dell'apparecchiatura al momento del posizionamento dell'apparecchio.
• Adattamento alla separazione a membrana: può adattarsi a spazi ristretti e ha un basso rumore di esercizio.

4- capacità di manutenzione e pulizia delle condizioni di lavoro

• Adattamento del PSA: richiede capacità di manutenzione regolare;specialmente per la manutenzione dei gruppi di filtri per garantire aria di aspirazione asciutta e pulita e prevenire la contaminazione dei setacci molecolari di carbonio.
• Adattamento della separazione a membrana: l'unità principale è senza manutenzione quotidiana, ma la qualità dell'aria di aspirazione è molto elevata.causerà danni permanenti alle fibre della membrana e comporterà elevati costi di sostituzioneÈ adatto a scenari con poco personale, senza manutenzione dedicata o per l'uso mobile all'aperto.

5. Costo totale di proprietà (TCO) per tutto il ciclo di vita

• Generatore di azoto a separazione a membrana: l'investimento iniziale è più elevato (principalmente a causa dell'alto costo delle membrane importate), ma consente di risparmiare energia elettrica a breve termine.
• Il PSA ha un consumo energetico inferiore per unità di azoto e una durata di vita più lunga.

Selezione raccomandata per vari settori

1Industria adatta solo alla produzione di azoto PSA

• Fabbricazione elettronica: saldatura SMT, confezionamento di chip, wafer (99,99%-99,999%)
• Batteria al litio di nuova energia/energia solare: sinterizzazione degli elettrodi, protezione al silicio (≥ 99,99%)
• Trattamento termico dei metalli: ricottura, raffreddamento, brasatura (99,95% a 99,99%)
• Asettico farmaceutico, protezione da reazioni chimiche fini, sostituzione del gas azoto ad alta purezza

2Industria in cui si preferisce la generazione di azoto mediante separazione a membrana

• Conservazione dell'azoto degli alimenti ordinari (snack, alimenti surgelati, dal 97% al 99%)
• Serbatoi di olio, stagni di depurazione, piccoli serbatoi di stoccaggio (95%-98%)
• Spruzzatura, soffiatura di condotte, prova di pressione, taglio laser (bassi requisiti per le condizioni di lavoro)
• Piccoli silos di stoccaggio decentralizzati, riempimento di azoto per la prevenzione degli insetti medicinali
• Piccole macchine singole, tipo di riempimento intermittente simile a quello dei negozi di riparazione di automobili gonfiamento dei pneumatici
• Generazione di azoto mobile a bordo, apparecchiature mobili per la prova della pressione, soffiatura di azoto in piccoli laboratori

3. Scenari industriali in cui possono essere utilizzati sia il PSA che la separazione a membrana (purezza dal 99% al 99,5%, flusso medio)

• Formaggio a iniezione di piccole dimensioni, estrusione di cavi, confezionamento di piccoli alimenti, ecc.

Comuni incomprensioni in materia di selezione e prevenzione pratica delle insidie

1. Cercare di non utilizzare la separazione a membrana per raggiungere la purezza del 99,9%: per raggiungere la purezza del 99,9% con la tecnologia di separazione a membrana, aumenteranno significativamente sia il consumo di energia che i costi delle attrezzature,che è troppo costoso.
2. Non può essere omessa la pre-separazione mediante membrana: è necessario utilizzare un asciugatore a freddo + un filtro di rimozione dell'olio in più fasi per garantire che il gas di entrata sia sufficientemente asciutto e puro; altrimenti,influenzerà la vita normale della membrana.
3. Il PSA raccomanda un serbatoio tampone: per contrastare la pulsazione del flusso causata dalla commutazione della valvola, può stabilizzare la pressione presso l'utente finale.
4. Grandi fluttuazioni intermittenti nell'utilizzo del gas: la separazione a membrana risponde più rapidamente; per un flusso continuo e costante, il PSA ha una maggiore stabilità ed economia.
5. In caso di necessità di processi di alta purezza in seguito: scegliere direttamente il PSA.

Grafico di confronto delle apparecchiature di generazione di azoto PSA e delle apparecchiature di generazione di azoto a separazione a membrana