Pressure swing-adsorptietechnologie
De technologie van lucht-stikstofproductie met behulp van adsorptieprocessen in stikstofgeneratoren is goed bestudeerd en wordt op grote schaal toegepast in industriële installaties voor de terugwinning van zeer zuivere stikstof.
Het werkingsprincipe van een stikstofgenerator die gebruik maakt van de adsorptietechnologie is gebaseerd op de afhankelijkheid van de adsorptiesnelheden van verschillende gasmengselcomponenten van druk- en temperatuurfactoren. Van de verschillende soorten stikstofadsorptie-installaties heeft de PSA-stikstofgasgenerator wereldwijd de breedste toepassing gevonden.
Het ontwerp van het systeem is gebaseerd op de regeling van gasadsorptie en adsorbensregeneratie door middel van veranderende druk in twee adsorber-adsorbenshoudende vaten. Dit proces vereist een constante temperatuur, dicht bij de omgevingstemperatuur. Bij dit proces wordt stikstof door de fabriek geproduceerd bij een druk boven de atmosferische druk, terwijl de regeneratie van het adsorbens wordt uitgevoerd bij een druk onder de atmosferische druk.
Het swing-adsorptieproces in elk van de twee adsorbers bestaat uit twee fasen die enkele minuten duren. In de adsorptiefase van zuurstof, H2O en CO2moleculen diffunderen in de poriënstructuur van het adsorbens, terwijl de stikstofmoleculen door het adsorber-adsorbens bevattende vat kunnen reizen. In de regeneratiefase worden de geadsorbeerde componenten vrijgegeven uit het adsorbens dat in de atmosfeer wordt afgevoerd. Het proces wordt vervolgens meerdere keren herhaald.
De eenvoordelenvan PSA
Hoge stikstofzuiverheid:
PSA-stikstofgasgeneratorinstallaties maken de productie van zeer zuivere stikstof uit lucht mogelijk, waar membraansystemen niet in kunnen voorzien – tot 99,9995% stikstof. Maar in de meeste gevallen produceren ze niet meer dan 98,8% stikstof, terwijl de rest argon is dat niet door het gebruikelijke PSA-proces van de stikstof wordt gescheiden. Het argon is normaal gesproken geen probleem, omdat argon inert is dan stikstof. Deze stikstofzuiverheid kan ook worden gewaarborgd door cryogene systemen, maar deze zijn aanzienlijk complexer en alleen gerechtvaardigd door grote verbruiksvolumes. De stikstofgeneratoren maken gebruik van CMS-technologie (Carbon Molecular Sieve) om een continue aanvoer van ultrazuivere stikstof te produceren en zijn verkrijgbaar met of zonder interne compressoren.
Lage bedrijfskosten:
Door vervanging van verouderde luchtscheidingsinstallaties bedraagt de besparing op de stikstofproductie ruimschoots meer dan 50%. De nettokosten van stikstof geproduceerd door stikstofgeneratoren zijn aanzienlijk lager dan de kosten van gebottelde of vloeibaar gemaakte stikstof.
Milieu-impact:
Het genereren van stikstofgas door PSA is een duurzame, milieuvriendelijke en energie-efficiënte aanpak voor het leveren van zuiver, schoon, droog stikstofgas. Vergeleken met de energie die nodig is voor een cryogene luchtscheidingsinstallatie en de energie die nodig is om de vloeibare stikstof van de installatie naar de faciliteit te transporteren, verbruikt gegenereerde stikstof minder energie en creëert het veel minder broeikasgassen.
Toepassingen van stikstofgeneratoren
Voedings- en drankenindustrie:
Op het moment dat er voedsel of drank wordt geproduceerd, of fruit en groenten worden geoogst, treedt er een verouderingsproces op gang, totdat de producten volledig bederven. Dit wordt veroorzaakt door chemische reacties met zuurstof, bacteriën en andere organismen. Er worden generatoren gebruikt om de producten te overspoelen met N2, dat de zuurstof verdringt en de levensduur van het product aanzienlijk verlengt, omdat deze organismen zich niet kunnen ontwikkelen. Bovendien kan de chemische afbraak van voedsel, veroorzaakt door oxidatie, worden geëlimineerd of gestopt.
Analytische chemie:
PSA-stikstofgasgenerator is vereist voor verschillende vormen van analytische chemie, zoals vloeistofchromatografie-massaspectrometrie en gaschromatografie, waarbij een stabiele en continue toevoer van stikstof noodzakelijk is.
Chemische en petrochemische industrie:
De primaire en zeer belangrijke toepassing van stikstof in de chemische en petrochemische industrie is het creëren van een inerte omgeving gericht op het waarborgen van de algemene industriële veiligheid tijdens het reinigen en het beschermen van procesvaten. Bovendien wordt stikstof gebruikt voor druktesten van pijpleidingen, het transport van chemische stoffen en de regeneratie van gebruikte katalysatoren in technologische processen.
Brandbeveiliging:
De brandbeveiligingsindustrie gebruikt stikstofgas voor twee verschillende toepassingen: brandbestrijding en corrosiepreventie. Stikstofgeneratoren worden gebruikt in hypoxische luchtbrandpreventiesystemen om lucht met een laag zuurstofgehalte te produceren die een brand zal blussen. Om corrosie te voorkomen, worden stikstofgeneratoren gebruikt in plaats van of in combinatie met een persluchtsysteem om toezichthoudend stikstofgas te leveren in plaats van lucht voor droge pijp- en pre-action sprinklersystemen.
Aardolie-industrie:
In de aardolie-industrie is stikstof een onmisbaar onderdeel in een aantal processen. Meestal wordt stikstof gebruikt om een inerte omgeving te creëren voor het voorkomen van explosies en voor de brandveiligheid en om het transport en de overdracht van koolwaterstoffen te ondersteunen. Daarnaast wordt stikstof gebruikt voor het testen en zuiveren van pijpleidingen, het reinigen van technologische schepen en het reinigen van vloeibaargastankers en opslagfaciliteiten voor koolwaterstoffen.
Veelgestelde vragen
Vraag: Hoe bepaal ik de grootte van mijn stikstofgenerator?
Vraag: Hoe werkt een stikstofgenerator?
Populaire tags: PSA stikstofgasinstallatie, China PSA stikstofgasinstallatie fabrikanten, leveranciers

