Industrier och fabriker som använder sig av kvävgas kan framställa den själva, eller köpa den på flaska eller tank. Olika lösningar för med sig olika fördelar och nackdelar
När du behöver tillförsel av industrigaser som kvävgas eller syrgas i verksamheten är förmodligen den första lösning du kommer att tänka på att få den levererad på högtrycksflaska eller cylinder. Det finns dock flera andra lösningar att överväga som kan vara mer effektiva.
I den här artikeln går vi igenom hur du beställer kvävgas på flaska, men även hur du beställer kväve i flytande form och hur du framställer egen kvävgas med en PSA- eller membranbaserad gasgenerator. Egenproducerad kvävgas är det bäst fördelaktiga alternativet för de flesta applikationer.
Detta kapitel innehåller:
Kväve via ett gasbolag: kvävgas på flaska
Kväve via ett gasbolag: flytande kvävgas på tank
Kvävgas on site: en egen kvävgasgenerator
Det första alternativet är att köpa högtrycksflaskor med kvävgas direkt från ett gasbolag eller en partner till ett gasbolag. Den här processen är mycket enkel: du beställer önskad mängd kvävgas för din tillämpning och du får den av leverantören i stora tunga högtrycksflaskor. N2 & O2 framställs i flytande form i en luftgasanläggning, omvandlas till gas och komprimeras sedan till mycket högt tryck (200-300 bar).
Det här innebär att stora mängder kvävgas kan lagras i en relativt liten volym. För att klara av det höga trycket måste behållarens väggar dock vara mycket tjocka. Flaskorna placeras sedan i en stålställning, ett så kallat rack, och transporteras till destinationen på lastbilar. Efter användning samlar gasföretaget in flaskorna igen.
Fördelar och nackdelar med kvävgas på flaska
Fördelar
- Om din kväveförbrukning är relativt låg är det här en praktisk lösning.
- Eftersom kvävgasen är lättillgänglig kan du hantera toppar i flödet.
- Installationen är mycket enkel.
Nackdelar
- Eftersom flaskorna är tillverkade av tjockt och tungt stål (och kvävgasen nästan är viktlös) så transporterar gasföretaget i huvudsak järn, vilket belastar miljön avsevärt.
- Flaskorna kan aldrig tömmas helt. Om arbetstrycket är 10 bar kan du bara tömma ut kvävgas så länge trycket i flaskan är högre än 10 bar. Återstående gas blir kvar i flaskan och returneras till gasföretaget när de ”tomma” flaskorna hämtas upp.
- Priset är relativt högt på grund av gasföretagets arbete med att leverera kvävgasen till dig. När gasen har genererats så komprimeras den, och sedan ska de tunga högtrycksflaskorna först transporteras till dig och sedan hämtas när de är tomma.
- Du behöver ett särskilt flaskväxlingssystem om du vill undvika avbrott i produktionsprocessen.
- Hantering av tungt stål och högt tryck medför säkerhetsrisker.
- Du är väldigt beroende av din kvävgasleverantör.
- Inte lämpligt om du förbrukar mycket kvävgas.
Ett andra alternativ är att installera en tank för flytande kväve på anläggningen och låta ett gasföretag fylla på tanken regelbundet. Sådana tankar hyr du från gasföretaget och du behöver en förångare för att kunna använda kvävet i den. Förångaren omvandlar det flytande kvävet till gasform.
Precis som kvävgasen på tub transporteras det flytande kvävet till dig med lastbil. I det här fallet används dock superisolerade tankbilar. Det flytande kvävet pumpas sedan från tankbilen till din isolerade lagringstank. Du kan även beställa flytande kväve i mindre behållare om förbrukningen är liten, de här små behållarna kallas för dewarkärl. Precis som kvävgasen så framställs det flytande kvävet i en luftgasanläggning.
Fördelar och nackdelar med flytande kvävgas på tank
Fördelar
- Eftersom kvävgasen är lättillgänglig kan du hantera toppar i flödet.
- Den här lösningen är normalt mer kostnadseffektiv än kvävgas på flaska.
- Det är relativt enkelt att justera kapaciteten om behovet av kvävgas skulle öka (så länge förångaren kan hantera mängden utan att frysa igen).
Nackdelar
- Tankarnas isolering är aldrig perfekt. Det innebär att den flytande gasen värms upp, dunstar i tanken och att trycket stiger tills säkerhetsventilen öppnas och en del av gasen avluftas. Den här typen av förlust kallas för förångningsförluster.*
- Det är vanligt med långsiktiga avtal med gasföretaget (normalt 5–7 år).
- Förutom tanken behöver du också en särskild grund (som tål den extrema kylan om det skulle uppstå läckor) och en förångare.
- Lösningen är inte miljövänlig.
- Flytande kväve medför säkerhetsproblem och risk för köldskador (flytande kväve håller -196 °C).
- Förångaren kan frysa igen om kväveförbrukningen är högre än normalt.
* Förångningsförluster är spill. När du använder mindre kvävgas än vad tanken är konstruerad för så stiger trycket i tanken och det uppstår förångningsförluster. Om du inte förbrukar någon gas alls kan förångningsförlusterna bli så stora som 1 % av den återstående volymen i tanken per dag. Du måste fylla på tanken regelbundet för att undvika den här typen av förluster.
Kryogen produktion på plats
Om du förbrukar stora mängder kvävgas kan ett gasföretag installera en (liten) kryogen kväveanläggning på din produktionsanläggning. Det här är samma typ av kvävegenerator som används till att framställa kvävet som transporteras i gasflaskor och tankbilar. Du kan läsa mer om kryogena kväveanläggningar i artikeln nedan. (länk till kryoartikel)
Till skillnad från gasbolagens metod att framställa industrigaser så behövs inga komplicerade processer när du framställer gas med hjälp av en gasgenerator. Det förekommer inga extrema temperaturer i membran eller PSA-generatorer. Dom här generatorerna separerar luften i dess beståndsdelar på ett annat sätt och i normal omgivningstemperatur.
PSA-tekniken och membrantekniken har stora skillnader, men för att de ska fungera behöver båda ett stadigt flöde av tryckluft. Med Atlas Copcos kvävgasgenerator NGP+ kan du dessutom justera kvävgasens renhet under drift så att den passar dina önskemål. Du kan läsa mer om olika renhetsgrader för kväve här.
Fördelar och nackdelar med egenproducerad kvävgas
Fördelar
- I nästan samtliga fall ger en egen kväveproduktion den absolut lägsta totala ägandekostnaden.
- Du kan justera renhetsgraden efter behov, och kostnaderna minskar med N2/O2-renhetsgraden.
- Du är inte beroende av någon gasleverantör.
- Gaspriset är mycket stabilt, det enda som påverkar är variationer i priset för elen som behövs för att driva installationen.
- Det här är ett säkert alternativ (inga låga temperaturer eller höga tryck).
- Det uppstår inget spill (ingen återlämning av gas till leverantören, inga förångningsförluster) utan du producerar det du behöver.
- Miljövänligt jämfört med de andra alternativen.
Nackdelar
- Du behöver särskilda åtgärder för att hantera toppar i flödet, till exempel. en större lagringstank.
- Om förbrukningen ökar över installationens urspungliga kapacitet måste åtgärder vidtas, exempelvis en tryckhöjning.
- Om installationens olika komponenter kommer från olika leverantörer kan det bli mer komplicerat med kommunikation och service.
- Kapitel 1: Vad är kvävgas?
- Kapitel 2: Kvävgas som industrigas
- Kapitel 4: Egenproducerad kvävgas
- Kapitel 5: Vilka fördelar följer med P.R.I.S.E.T på egenproducerad kvävgas?
- Kapitel 6: Hur mycket pengar kan du spara genom att producera egen kvävgas?
- Kapitel 7: Kvävgasgeneratorer från Atlas Copco
- Kapitel 8: Våra kunder berättar varför de valt att installera en egen kvävgasgenerator
