Requisitos de nitrogénio em diferentes indústrias

1Metalurgia e transformação de metais

Algumas aplicações nestas indústrias exigem nitrogénio com uma pureza superior a 99,5%, enquanto outras exigem nitrogénio de alta qualidade com uma pureza superior a 99,9995% e um ponto de orvalho inferior a -65°C.Os requisitos reais de pureza do azoto devem ser determinados em função do processo de produção e da aplicação específicos do cliente..

2Indústria química e dos novos materiais

Em geral, estas indústrias não têm requisitos de pureza de nitrogénio muito rigorosos.Os requisitos reais dependem do processo de produção específico do cliente..

3Indústria alimentar e farmacêutica

A maioria das aplicações de processamento de alimentos não requer uma pureza de nitrogênio extremamente elevada.algumas aplicações de processamento de alimentos exigem 99.99% de pureza de nitrogénio devido a requisitos específicos do processo.

A indústria farmacêutica normalmente requer nitrogênio com uma pureza de 99,99%, e materiais de aço inoxidável são geralmente necessários para os equipamentos e componentes que entram em contato com o gás.

4Indústria electrónica

A indústria electrónica tem, em geral, requisitos relativamente elevados de pureza de azoto e normalmente requer azoto com uma pureza igual ou superior a 99,99%.

Comparação de diferentes tipos de geradores de nitrogénio

1Gerador de nitrogénio criogénico de separação de ar

A separação criogénica de ar é um método tradicional de produção de nitrogénio que tem sido utilizado há várias décadas.e depois liquefeito através de um processo de troca de calor para produzir ar líquido.

O ar líquido consiste principalmente de oxigénio líquido e nitrogénio líquido.aproximadamente -183°C para o oxigénio e -196°C para o nitrogénio, podem ser separados através da destilação fracionária de ar líquido para produzir nitrogénio.

Os sistemas criogénicos de geração de nitrogénio por separação de ar são complexos e exigem uma área de instalação relativamente grande.custos operacionais relativamente elevados, e um tempo de arranque mais longo, tipicamente cerca de 12~24 horas.

Os requisitos de instalação também são relativamente exigentes, o que resulta num período de instalação e de colocação em serviço mais longo.

Considerando os custos de equipamento, instalação e infraestrutura, para sistemas inferiores a aproximadamente 3500 Nm3/h,O custo de investimento de um sistema de produção de azoto PSA da mesma capacidade pode ser 20%~50% inferior ao de um sistema de separação de ar criogénico..

A separação por ar criogénico é mais adequada para a produção industrial de nitrogénio em larga escala, embora possa ser menos económica para a produção de nitrogénio em pequena e média escala.

2Gerador de nitrogénio PSA

A geração de nitrogênio PSA utiliza ar como matéria-prima e peneira molecular de carbono (CMS) como adsorvente.O CMS adsorve seletivamente o oxigénio e o separa do nitrogénio.

Em comparação com os métodos tradicionais de produção de nitrogénio, a produção de nitrogénio PSA oferece várias vantagens, nomeadamente:

• Fluxo de processo simples

• Alto nível de automação

• Produção rápida de nitrogénio, normalmente dentro de 15-30 minutos

• Baixo consumo de energia

• Purificação do azoto ajustável de acordo com as exigências do utilizador

• Facilidade de operação e manutenção

• Custos operacionais relativamente baixos

• Forte adaptabilidade a diferentes aplicações

Devido a estas vantagens, os geradores de nitrogénio PSA são altamente competitivos para capacidades de produção de nitrogénio inferiores a aproximadamente 1.000 Nm3/h.

São cada vez mais populares entre os pequenos e médios utilizadores de nitrogénio e tornaram-se uma solução de produção de nitrogénio preferida para muitas aplicações de pequena e média escala.

3Gerador de nitrogénio de membrana

A produção de nitrogénio por membrana utiliza o ar como matéria-prima.têm diferentes taxas de permeabilidade através da membranaEsta diferença de permeabilidade permite separar oxigénio e nitrogénio.

Em comparação com outras tecnologias de produção de nitrogénio, os geradores de nitrogénio por membrana oferecem várias vantagens:

• Estrutura mais simples

• Tamanho mais compacto

• Sem válvulas de comutação

• Requisitos de manutenção mais baixos

• Produção de gás muito rápida, normalmente dentro de 3 minutos

• Facilidade de expansão da capacidade

Os geradores de nitrogénio por membrana são particularmente adequados para pequenos e médios utilizadores de nitrogénio que necessitam de uma pureza de nitrogénio igual ou inferior a 98%, oferecendo uma relação preço/performance atraente.

Quando os requisitos de pureza de nitrogénio excedem 98%, o preço de um gerador de nitrogénio por membrana pode ser mais de 15% superior ao de um gerador de nitrogénio PSA da mesma capacidade.

Fatores que afectam os custos dos geradores de azoto

O custo total de um sistema de produção de azoto é influenciado por vários factores:

1Investimento inicial no sistema

O custo inicial de aquisição do sistema completo de produção de azoto é um fator importante. Existem muitas marcas disponíveis no mercado e a qualidade do produto está geralmente estreitamente relacionada com o preço.

2Estabilidade do equipamento e vida útil esperada

A estabilidade operacional a longo prazo e a vida útil esperada dos equipamentos de produção de azoto afectam directamente o custo global de propriedade.

3- Custos anuais de exploração e manutenção

Os custos de exploração, manutenção e manutenção de rotina devem igualmente ser tidos em conta ao avaliar o custo total de um sistema de produção de azoto.

4Consumo diário de electricidade e água

Os custos diários de serviços públicos, incluindo o consumo de electricidade e água, são outro fator importante que afecta o custo de funcionamento global de um gerador de azoto.