Wymagania w zakresie azotu w różnych gałęziach przemysłu

1Metallurgia i przetwórstwo metali

Niektóre zastosowania w tych gałęziach wymagają azotu o czystości powyżej 99,5%, podczas gdy inne wymagają wysokiej jakości azotu o czystości powyżej 99,9995% i temperaturze rosy poniżej -65°C.Wymogi dotyczące rzeczywistej czystości azotu powinny być określone zgodnie ze specyficznym procesem produkcji i zastosowaniem klienta..

2Przemysł chemiczny i nowych materiałów

Ogólnie rzecz biorąc, w tych gałęziach przemysłu nie obowiązują zbyt rygorystyczne wymagania dotyczące czystości azotu.rzeczywiste wymagania zależą od konkretnego procesu produkcji klienta.

3Przemysł spożywczy i farmaceutyczny

Większość zastosowań przetwórstwa żywności nie wymaga wyjątkowo wysokiej czystości azotu.niektóre zastosowania przetwórstwa żywności wymagają 990,99% czystości azotu ze względu na specyficzne wymagania procesu.

Przemysł farmaceutyczny zazwyczaj wymaga azotu o czystości 99,99%, a materiały ze stali nierdzewnej są zazwyczaj wymagane do wyposażenia i komponentów kontaktujących się z gazem.

4Przemysł elektroniczny

Przemysł elektroniczny ma ogólnie stosunkowo wysokie wymagania dotyczące czystości azotu i zazwyczaj wymaga azotu o czystości 99,99% lub wyższej.

Porównanie różnych rodzajów generatorów azotu

1Kryogenny generator azotu do oddzielenia powietrza

Kryogeniczne oddzielanie powietrza jest tradycyjną metodą produkcji azotu, która jest stosowana od kilku dziesięcioleci.a następnie skroplony w procesie wymiany ciepła w celu wytworzenia ciekłego powietrza.

Płynne powietrze składa się głównie z ciekłego tlenu i ciekłego azotu.około -183°C dla tlenu i -196°C dla azotu, można je oddzielić poprzez frakcyjną destylację płynnego powietrza w celu wytworzenia azotu.

Systemy wytwarzania azotu przez kryogeniczne oddzielanie powietrza są złożone i wymagają stosunkowo dużej powierzchni instalacyjnej.stosunkowo wysokie koszty operacyjne, a czas uruchomienia dłuższy, zazwyczaj około 12-24 godzin.

Wymagania dotyczące instalacji są również stosunkowo wysokie, co powoduje dłuższy okres instalacji i uruchomienia.

Biorąc pod uwagę koszty wyposażenia, instalacji i infrastruktury, w przypadku systemów poniżej około 3500 Nm3/hkoszty inwestycyjne systemu wytwarzania azotu PSA o tej samej mocy mogą być o 20%-50% niższe niż koszty inwestycyjne systemu kryogenicznego separacji powietrza;.

Separacja kryogeniczna powietrza jest bardziej odpowiednia do produkcji azotu przemysłowego na dużą skalę, podczas gdy może być mniej ekonomiczna dla produkcji azotu na małą i średnią skalę.

2Generator azotu PSA

Produkcja azotu PSA wykorzystuje powietrze jako surowiec, a węglową siewę molekularną (CMS) jako adsorbent.CMS selektywnie adsorbuje tlen i oddziela go od azotu.

W porównaniu z tradycyjnymi metodami wytwarzania azotu, wytwarzanie azotu PSA oferuje kilka zalet, w tym:

• Prosty przepływ procesu

• Wysoki poziom automatyzacji

• Szybka produkcja azotu, zazwyczaj w ciągu 15-30 minut

• Niskie zużycie energii

• Regulowana czystość azotu zgodnie z wymaganiami użytkownika

• Łatwa obsługa i konserwacja

• Stosunkowo niskie koszty operacyjne

• Duża zdolność dostosowania do różnych zastosowań

W związku z tymi zaletami generatory azotu PSA są bardzo konkurencyjne w zakresie mocy produkcyjnych azotu poniżej około 1000 Nm3/h.

Są one coraz bardziej popularne wśród małych i średnich użytkowników azotu i stały się preferowanym rozwiązaniem do produkcji azotu w wielu małych i średnich zastosowaniach.

3Membranowy generator azotu

Pod pewnym ciśnieniem roboczym różne składniki gazowe, takie jak tlen i azot,mają różne prędkości przenikania przez membranęTa różnica w przepływie pozwala oddzielić tlen i azot.

W porównaniu z innymi technologiami wytwarzania azotu, membranowe generatory azotu oferują kilka zalet:

• Prostsza struktura

• Więcej kompaktowy rozmiar

• Brak zaworów przełącznikowych

• Mniejsze wymagania w zakresie utrzymania

• Bardzo szybka produkcja gazu, zazwyczaj w ciągu 3 minut

• Łatwe poszerzenie mocy produkcyjnych

Generatory azotu membranowe są szczególnie odpowiednie dla małych i średnich użytkowników azotu, którzy wymagają czystości azotu wynoszącej 98% lub mniej, oferując atrakcyjny stosunek ceny do wydajności.

W przypadku gdy wymagania dotyczące czystości azotu przekraczają 98%, cena membranowego generatora azotu może być o ponad 15% wyższa niż cena generatora azotu PSA o tej samej mocy.

Czynniki wpływające na koszty generatorów azotu

Całkowity koszt systemu wytwarzania azotu zależy od kilku czynników:

1. Początkowa inwestycja w system

Początkowe koszty zakupu całego systemu wytwarzania azotu są ważnym czynnikiem.

2Stabilność urządzeń i oczekiwana długość użytkowania

Długoterminowa stabilność eksploatacyjna i oczekiwana żywotność urządzeń wytwarzających azot mają bezpośredni wpływ na ogólne koszty posiadania.

3Roczne koszty eksploatacji i utrzymania

Przy ocenie całkowitego kosztu systemu wytwarzania azotu należy również uwzględnić koszty rutynowej eksploatacji, utrzymania i serwisowania.

4. Dzienne zużycie energii elektrycznej i wody

Codzienne koszty usług komunalnych, w tym zużycie energii elektrycznej i wody, są kolejnym ważnym czynnikiem wpływającym na ogólne koszty eksploatacji generatora azotu.